Egy matematikusnak feladvány a bicikli

Szerző: WLC

Jim Papadopoulos bostoni pincéjében hét bicikli áll a falnak döntve. A festék lekopva, a kerekek laposak, a kormányokat por lepte be. Amikor legutóbb költözött, megszabadult a legtöbb járgánytól, amiken kutatásait végezte, és csak azokat tartotta meg, amik igazán közel álltak a szívéhez. Ezeket használta a mindennapokban. Jim azonban, nem a sportnak, hanem a kerékpár mozgásán való elmélkedésnek szentelte életét.

A 62 éves Papadopoulos életének nagy részét a kerékpárok bűvkörében élte. Kamaszként indult amatőr versenyeken, de szenvedélye valójában jóval mélyebb volt. Nem tudott úgy ülni egy bringán, hogy közben ne azon gondolkodjon, hogyan működik. Hogyan marad egyensúlyban rajta a biciklis? Hogyan stabil biciklis nélkül? Miért kell jobbra kormányozni, hogyan fordul balra és úgy egyáltalán?

 

Jim Papadopoulos

Ezekre a kérdésekre kereste a választ egyetemi évei alatt, legtöbb ötletét azonban nem sikerült publikálnia. Végül elhagyta az akadémiát és egy gyárban kezdett dolgozni. Munkája odaveszett.
Legalábbis ezt hitte. 2003-ban azonban egy norvég tudós, Arend Schwab rálelt a kutatásaira, és megkereste a szerzőt, hogy együtt dolgozzanak rajtuk tovább. Végül kiadtak egy tanulmányt, melyben elmagyarázták, mi miért és hogyan működik kerékpárunkban. A Proceeding of the Royal Society kiadványba került bele az anyag Bicycling Science címmel.

Példa a tanulmány magyarázatai közül

Jim és Arend tanulmányozták a balesetektől kezdve, a kerékpár hajtásán át, a kormányzás matematikáját és fizikáját. Számos elméletüket cáfolták meg később, de elindítottak egy tudományos vitát, mely sokakat megmozgatott. Végül eljutottak a robotkerékpár gondolatáig, és meg is építettek egy modellt, ami megtartja saját magát. Így már emberek veszélyeztetése nélkül is kísérletezhettek. Ugyan Schwab építette fel azt a laboratóriumot, amire Papadopoulos mindig is álmodott, de Jim örült neki, hogy segédkezhetett. A kutatók fantáziájában lánc nélküli, és saját magukat hajtó biciklik jelentek meg, de kísérleteztek stabil rekumbens bringa megalkotásával is. Jelenleg Jim Bostonban tanít, és különböző kerékpár-találmányokat tesztel. Pincéjében pedig nem csak régi biciklik, hanem befejezetlen ötletek és tanulmányok is porosan hevernek, arra várva, hogy valaki felfedezze őket és új kutatások felé induljon el általuk.

A Bicycle Science című tanulmány itt érhető el.

Forrás: scientificamerican.com