תבניתן של כפות רגליים זעירות - הרצאות חג המולד של איאן סטיוארט 2/5

כיצד ייתכן שתנועה מורכבת כל כך כמו הליכה הופכת לטבע שני עבורנו? בהרצאה השנייה בסדרת הרצאות חג המולד המיתולוגית של ה-RI משנת 1997, המתמטיקאי פרופ' איאן סטיוארט לוקח אותנו למסע מרתק בעקבות הדינמיקה של התנועה בטבע. הוא מעלה שאלות יסוד שנראות במבט ראשון פשוטות, אך טומנות בחובן חוקים מתמטיים ופיזיקליים סבוכים: איך אנחנו מצליחים ללכת מבלי ליפול? מדוע בחרה האבולוציה דווקא בדפוס ההליכה הספציפי שלנו, ומה הקשר בין מתמטיקה לבין הדרך המרהיבה שבה קנגורו מקפץ בערבות אוסטרליה? ההרצאה חוקרת את המושג "סימטריה בתנועה" ובוחנת את המקצבים הביולוגיים השונים המכונים "גייטים" (Gaits). סטיוארט מסביר כיצד בעלי חיים שונים – מהולכים על שתיים ועד ליצורים מרובי רגליים – משתמשים בתבניות מחזוריות כדי לנוע ביעילות מרבית. דרך הדגמות חיות וניסויים על הבמה, הוא חושף את המנגנונים העצביים והמכניים שמתזמרים את פעולת הרגליים, ומראה כיצד הטבע פתר בעיות של שיווי משקל ואנרגיה הרבה לפני שהמהנדסים המודרניים החלו לתכנן רובוטים מתקדמים. אחת הנקודות המרתקות בהרצאה היא ההתמקדות בקנגורו, יצור שקריאת התיגר שלו על חוקי התנועה הקונבנציונליים תמיד עוררה סקרנות מדעית. סטיוארט מפרק לגורמים את המכניקה של הקפיצה, ומדגים כיצד הגידים של הקנגורו פועלים כקפיצים ענקיים האוגרים אנרגיה אלסטית, מה שמאפשר להם לנוע במהירות גבוהה תוך בזבוז מינימלי של חמצן. זהו שיעור מרתק על האופן שבו המתמטיקה משמשת כשפה שבאמצעותה ניתן לתאר את היופי והיעילות של עולם החי. הצטרפו לפרופסור איאן סטיוארט בפרק נוסף של "כאן נמצאים המפלצות" (The Nature of the Beast), סדרה שהפכה לקלאסיקה של מדע פופולרי בזכות היכולת להפוך מושגים מופשטים לחוויה ויזואלית ומחשבתית פשוטה ומהנה לכל המשפחה. לצפייה בכל ההרצאות בסדרה: https://www.youtube.com/playlist?list=PLbnrZHfNEDZzc4...

תמלול הסרטון