Jak koty pomagają zrozumieć związek mechaniki z wolną wolą

Zdolność kotów do obracania się w powietrzu i lądowania na łapach stała się powodem rozważań nad związkiem mechaniki, kontroli i wolnej woli. Jak podaje South China Morning Post, zjawisko to badali już w latach 50. XIX wieku fizycy matematyczni George Gabriel Stokes i James Clerk Maxwell.

Od doświadczeń do modeli ruchu

Maxwell wspominał o tradycji w Trinity College, zgodnie z którą rzekomo próbował znaleźć sposób na rzucenie kota tak, aby nie wylądował na łapach. Wyjaśniał, że celem doświadczenia było zmierzenie prędkości, z jaką zwierzę obraca się w powietrzu, a kota należało zrzucać na stół lub łóżko z wysokości około dwóch cali.

Późniejszy rozwój szybkiej fotografii umożliwił dokładniejsze zbadanie sekwencji ruchów. Étienne-Jules Marey stworzył kamerę chronofotograficzną, która rejestrowała 12 klatek na sekundę, a w 1894 roku opublikował serię zdjęć pokazujących, jak koty zmieniają pozycję ciała podczas upadku. W 1969 roku pojawił się klasyczny dynamiczny model tego procesu. W badaniu z 2026 roku naukowcy zaczęli zastępować wyidealizowane przeguby i cylindry zmierzonymi parametrami rzeczywistego kociego kręgosłupa.

Ruch bez nowej siły

Autor wyjaśnia, że kot nie narusza praw fizyki ani nie tworzy nowej siły. Zmieniając kształt ciała i rozdzielając masę za pomocą mięśni, pokonuje zamkniętą drogę w przestrzeni możliwych kształtów i zmienia swoją orientację. Dla sztywnego ciała o zerowym momencie pędu i przy braku zewnętrznego momentu siły taki obrót byłby niemożliwy.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Autor proponuje nazywać to podejście „mechaniką wypełnioną umysłem” — połączeniem mechaniki z pojęciami woli, kontroli i celowego zachowania. Jego techniczne elementy rozwijają się w biomechanice, teorii sterowania i robotyce. Podobne zasady stosuje się także w projektowaniu autonomicznych samochodów, gdzie sensory zapewniają percepcję, komputery realizują politykę sterowania, a mechanizmy wykonawcze przekładają ją na siły fizyczne.

Determinizm i wybór

W materiale zaznaczono, że determinizm w fizyce opisuje ewolucję pełnego stanu układu zamkniętego, lecz człowiek nie dysponuje takim pełnym opisem. Praktyczne pytanie dla agenta dotyczy nie tylko tego, co się wydarzy, lecz także tego, co nastąpi przy różnych działaniach. Pamięć, rozumowanie i wyobrażenia o konsekwencjach są przy tym częścią przyczynowego łańcucha wyboru.

Zgodnie z tą logiką teoria kwantowa nie znosi deterministycznej ewolucji stanu kwantowego układu zamkniętego, ale ogranicza możliwość obserwatora zmierzenia całego tego stanu bez jego zmiany. Autor przeciwstawia kota Schrödingera, który ilustruje rozbieżność między formalnym opisem a nieokreślonym doświadczanym wynikiem, kotu spadającemu. Jego ruch, zgodnie z przedstawioną w materiale koncepcją, pokazuje różnicę między trajektorią opisaną z zewnątrz a przyszłością, którą istota ukierunkowuje od wewnątrz.

Czytaj nas na Telegram i Sends