Математиците откриха формули за борба с кризи, терористи и зомбита
Без математическите изчисления не са възможни нито архитектурата, нито проектирането, нито определянето режима на светофарите на натоварените кръстовища. Но в последно време математиците се обърнаха към доскоро чужди за тях науки – икономиката и медицината. Те започнаха да предсказват със закони и формули поведението на хората, описаха революционните ситуации и станаха сътрудници на спецслужбите. Как математиката се разпростря от икономиката през кризата чак до тероризма и зомбитата, пише сайтът Лента.ру.
В началото на септември медиите съобщиха, че икономистите са измислили как да оценяват брутния вътрешен продукт на държавите от космоса. За показател за прогреса или регреса на страните изследователите избрали интензивността, с която светят градовете нощно време. Напоследък се появиха доста трудове, чиито автори предлагат доста оригинални методи за описване на обикновени явления. Абсолютни шампиони в нетрадиционните подходи обаче станаха математиците.
С какво се занимават математиците и защо изобщо са необходими? Прието е, че математиците седят зад бюрата си по 24 часа в денонощието и измислят четириетажни формули и почти не излизат от купищата хартия. Повечето хора не се замислят, че всеки ден виждат около себе си резултата от тяхната работа. Без математически изчисления не са възможни нито архитектурата, нито проектирането на техниката, нито дори определянето режима на работа на светофарите на натоварените кръстовища. По-долу е представен кратък списък от аргументи в защита на тезата, че работата на математиците е полезна не само за тези, които са наясно не само с образа на хомоморфиза, но и защо той е изоморфен на първообраза по отношение на ядрото си.
Математиката и икономиката
От средата на 90-те години в лексиката на участниците в научните конференции влезе странна дума-хибрид – иконофизика. Терминът е измислен от американския физик Хари Стенли и обединява множество изследвания, в които типично физическите методи и прийоми се използват за решаване на икономически задачи.
Физиците и математиците се притекоха на помощ на икономистите, тъй като те не успяха да се справят с увеличаващия се поток от данни, използвайки приложимите в икономиката методи на анализ. Оказа се, че много икономически явления, например развитието на фондовите пазари или инфлацията, могат да бъдат описани доста добре с помощта на съществуващите теории за хаоса или законите, на които се подчинява поведението на динамичните системи.
Свежият поглед на математиците върху икономиката позволи да се изведат няколко необикновени закономерности, които управляват движението на паричните потоци и на ценните книжа. През 2006 година в авторитетното физическо списание Physical Review Letters се появи статия на японски иконофизици, които сравниха динамиката на фондовите пазари с фазовите преходи в системата на кондензираната среда.
Фазов преход се нарича преминаването на веществата от едно термодинамично състояние в друго. Типичен пример за фазов преход е замръзването на водата при спадане на температурата под нула градуса по Целзий (при нормално атмосферно налягане). Кристалите на леда се образуват почти мигновено след като бъде преодоляна критичната точка. Авторите на работата доказаха, че сривовете на фондовите пазари се подчиняват на същите закони – до определен момент ситуацията е стабилна, но след „прелома“ индексите започват необратимо да падат.
Работейки със същите тези закони руският математик Виктор Маслов предсказа икономическата криза от 2008-2009 година шест месеца преди началото й (или поне така твърди той). През 2009 година група иконофизици от Швейцария и Китай също заявиха уменията си да предсказват бъдещето на фондовите пазари. Анализирайки динамиката на китайския фондов индекс Shanghai Composite изследователите стигнаха до извода, че той представлява своеобразен надуващ се балон и предсказаха датата, когато балонът трябва да се пукне.
В определения срок стойността на индекса не се промени, но след няколко дни рязко спадна. Засега учените не могат да кажат еднозначно дали става дума за предсказания от иконофизиците спад или е просто случайно съвпадение. Колегите на „ясновидците” не изключват и възможността именно трудът им да е провокирал спада на индекса – фондовите пазари са много чувствителни спрямо прогнозите, както положителни, така и отрицателни (може да се очаква, че в скоро време тази тяхна особеност също ще бъде формализирана).
Освен че правят прогнози, математиците намират скрити закономерности във вече минали събития. Мнозина сравняват последната финансова криза, която покоси икономиките на всички страни без изключение, с цунами. Математикът от Ню Йорк Реджиналд Смит счита, че развитието й по-скоро напомня на епидемия от инфекциозно заболяване. В статия, публикувана в списание Physical Society of Korea, ученият освети същността на епидемията и проследи динамиката на разпространението й по света.
Математиката и медицината
Ако изводите на Смит се потвърдят, трудът му ще направи голяма услуга на икономистите. Математиците отдавна изучават развитието на епидемиите и измислиха огромен брой закони, които управляват заразяването на популациите хора и животни. През последните години списъкът с причинителите на инфекции, чиято работа беше описана чрез формули, беше допълнен от компютърните вируси. През лятото на 2009 година канадските математици изчислиха последствията от появата на Земята на зомби-вирус.
Оказа се, че единственото средство срещу живите мъртъвци е тоталното им унищожение. По-меките методи за борба със зомби-инфекциите са безсилни, тъй като не отчитат способността на зомбитата да се „раждат” след смъртта. Авторите на необичайната разработка отбелязват, че зомбитата много бързо ще унищожат човечеството напълно, ако хората не предприемат незабавни мерки веднага след появата на първите живи мъртъвци. Трудът на математиците ще бъде полезен не само за режисьорите на филми на ужасите. Авторите отбелязват, че изведените закономерности са напълно приложими за описание на разпространението на скрити инфекции, а така също и на идеи.
Математиката и беззаконието
От услугите на математиците се ползват не само икономистите и лекарите. Те имат още едни постоянни клиенти – сътрудниците на спецслужбите. Помощта на математиците им е необходима, за да осъществят най-важната си задача – борбата с тероризма. Терористичните организации до голяма степен остават terra incognita – да се внедрят в тях агенти е невероятно трудно, появяващите се „сред хората” терористи най-често загиват заедно с жертвите си, а заловените не се пречупват дори при използването на агресивни методи за разпит.
През 2006 година математиците констатираха, че честотата на терористичните актове се подчиняват на правилата на степенуването, при което стойността на степента остава постоянна независимо от страната, изучавана от авторите.
Математиците успяха да изведат закономерност за функционирането на терористичните групировки, ориентирайки се само по външните прояви на работата им. Група американски учени стигна до извода, че терористичните организации може да бъдат представени като предприятия за производство, чиито основен продукт се явява насилието. Въз основа на характеристиките на конкретното терористично „предприятие” математиците могат да предположат кой метод за борба с тях ще се окаже най-ефективен.
Математика и спорт
Математиците откриха доста интересни закономерности и в спорта. Те обясниха защо левичарите имат преимущество при бейзбола и направиха връзка между дължината на петата и спринтьорските качества на спортистите, определиха идеалната форма на топката за голф и разработиха най-ефективната тактика за удар със стик.
Математиката и животът
Строгите закони на математиката се оказаха пригодни и за описанието на като че ли неописуемото явление като поведението на хората. В края на август 2009 година в Интернет се появи трудът на японски физици, които предложиха най-ефективния способ за евакуация. Учените доказаха, че отличен способ за бързо извеждане на хората от всяко помещение е препятствие, поставено непосредствено пред вратата от едната й страна. Те не само обясниха необичайния си извод с помощта на формули, но и го потвърдиха експериментално.
Година по-рано физикът от Националната лаборатория „Енрико Ферми” в Чикаго предложи най-ефективния начин за качване на пътници в самолет. Ученият изчисли, че методът му ще позволи времето за качване да се намали от четири до десет пъти. Традиционният метод на пускане на пътниците на борда от опашката към кабината на самолета се оказа един от най-неефективните от всички възможни (дори пускането на хора в салона в напълно произволен ред отнема по-малко време).
Математиците не се изплашиха дори от толкова страшно явление като революцията. Учените описаха развитието на революционните ситуации, използвайки за теоретичен модел плоскост с поставени върху нея частици, движещи се в различни посоки. Оказа се, че стратегията, използвана от Ленин или Робеспиер, е напълно подходяща и за налагането на нови продукти на пазара.
Ако развитието на математиката продължи със същата скорост, може да очакваме, че някога математиците ще успеят да опишат всички явления от живота на Земята. Китайските философи се приближиха до тази цел преди много хиляди години: те успяха да сведат живота на мъжа до числото осем, а на жените – до числото седем. Но всъщност това откритие няма отношение към математиката.