Olga Ladyzhenskaya：彼女の輝きに恩恵をもたらす3つの革新

ギリシャの哲学者ピタゴラスは「数は宇宙を支配する」というフレーズを作り出し、数千年後、オルガレディジェンスカヤはその知恵の輝かしい例です。レニングラード州立大学からブラックリストに載っていたにもかかわらず、反抗的なロシアの数学者は、ビデオゲームから天気予報まで、あらゆる面でその影響を見ることができる見事な学術的キャリアに進みました。 Googleは木曜日にLadyzhenskayaの97歳の誕生日だったことをフロントページのDoodleで記念した。

Ladyzhenskayaは、流体力学に関する研究で最もよく知られています。これは1961年から研究の大部分を占めていた研究分野です。特に、Navier-Stokes方程式として知られる19世紀の方程式のセットを使用することによって、Ladyzhenskayaの出版物粘性流体の動きを一握りの変数にまで蒸留することができました。この作業により、厄介な物質の動きが予測可能になり、科学者、エンジニア、さらにはビデオゲームのデザイナーでさえも、さまざまな種類の液体の動きをモデル化して再現することが可能になりました。

「彼女の心に最も近い問題は、常に流体力学の方程式、特に、彼女が深くそして永続的な貢献をしてきたナビエ・ストークス方程式でした」と彼女の業績を振り返って書きました。

液体の動きはあまり実用的な発見のようには思えないかもしれませんが、Navier-Stokes方程式の開発におけるLadyzhenskayaの画期的な進歩は、今日でも当然のことと考えられる一連の発明をもたらしました。

3.天気予報

あなたが戸口から出る途中でその傘をつかむのを忘れないようにするたびに、あなたはLadyzhenskayaのものに小さな借金を負っています。あなたは彼らが地球上に浮かぶ緑、黄、そして赤の塊の渦巻き状の塊を使って雲模様を描いているというニュースで彼らが走るそれらの天気セグメントを知っていますか？テレビやオンラインで見られる偏在するグラフィックはすべて、一連の流体力学方程式を使って駆動されています。その多くはLadyzhenskayaによって進められたものです。

コンピューター科学者やソフトウェアエンジニアはこれらの方程式をコード化して、衛星、気球、そして気象地上局から集められたデータによって彼らに与えられたデータに基づいて常に新しい数を吐き出します。拡張現実感のような現代の技術は将来の気象パターンを視覚化するためのすべての新しい方法を私たちに与えましたが、それでもこれらの革新的なアプローチが可能であることは私達の流体力学の理解のおかげです。

心血管モデリング

私たちが身の回りの世界をよりよく理解するのを助けることに加えて、ナビエ - ストークス方程式は科学者がすべての人間の内部の悪質な流体、すなわち血をよりよく理解することを可能にしました。

どのように血液が私たちの動脈、心臓、そして私たちの体の多くの隙間を通って流れるかをモデル化することができることは私たちが心血管疾患を理解するのを助けるために不可欠です。 。

人体内の血流を再現するためにNavier-Stokesの式を使用することを提案する複数の研究論文があり、それらのいくつかは最近2017年に発行されました。 Ladyzhenskayaが亡くなってから約16年経った現在も、彼女の作品は最先端の科学の基礎として使われています。

1.ビデオゲームの液体

故数学者は仮想世界にも影響を与えています。特定のビデオゲームや3Dレンダリングされたアニメーションの水は、マイナーな調整を加えながら、ナビエ・ストークス方程式を使って再現することができます。

この手法は、1996年にセントラルフロリダ大学のコンピュータ科学者によって最初に特許が取得され、その後トロント大学の研究者によって再現されました。どちらの研究でも、2次元のナビエ・ストークス方程式を解き、それらを3Dに変換するためにそれらの発見を再マッピングする方法を説明しました。これにより、多くの計算能力を必要とせずに、動的に見えるデジタルの海や湖が可能になりました。

UCFチームは、「この方法では、流体の物理的支配法則を解くが、広範囲の3D流体力学計算を回避することで、リアルなリアルタイムの流体アニメーションを実現します」と述べています。

Ladyzhenskayaの影響は物理的な世界を越えて移動しました。