17 ecuaţii care au schimbat lumea (4)

Închei astăzi prezentarea ultimelor 4 ecuaţii din seria celor 17 prezentate de Ian Stewart în cartea sa „17 ecuaţii care au schimbat lumea„, carte publicată la editura Paralela 45. Celelalte trei părţi ale recenziei atât de detaliate făcută acestei cărţi de către soţul meu care este profesor de fizică le puteţii citi aici, aici şi aici.

„11. Ecuaţia lui Schrodinger a fost începutul mecanicii cuantice, una dintre cele mai ciudate teorii din câte există, dar care explică lumea atomilor. Fără ea nu ar fi fost posibilă chimia modernă, dar nici microelectronica, nici computerele, nici telefonia celulară. De ce? Pentru că toate reacţiile chimice de sinteză fină, dispozitivele microelectronice şi laserele funcţionează pe baza efectelor cuantice.

Dar ce-i aia o cuantă? Cuvântul înseamnă „bucăţică” sau „feliuţă”. Mecanica cuantică sau fizica cuantică (sau chimia cuantică, că-i acelaşi lucru) este de fapt fizica sistemelor discontinue, alcătuite din „bucăţele” separate. De fapt toată natura e făcută din atomi şi molecule (adică din „bucăţele”), dar efectele cuantice se evidenţiază doar la nivel microscopic.

12. Teoria informaţiei a apărut mai întâi ca o ramură a matematicii. Claude Shannon (1945), matematician şi inginer american ce lucra la Bell Telephone şi care era o rudă îndepărtată a lui Edison, a căutat să aplice algebra booleană la circuitele electronice. A apărut şi necesitatea codării semnalelor transmise pe canalele de comunicare. S-a născut astfel teoria informaţiei, fără de care nu am fi astăzi în faţa unui computer citind acest articol. De-a lungul timpului s-au dezvoltat foarte mult aplicaţiile acesteia în toate domeniile, mergând până la înţelegerea ADN-ului. Termodinamica, biochimia celulară şi teoria informaţiei par să conlucreze de minune în alcătuirea lumii vii. Şi este doar începutul cunoaşterii în acest fascinant domeniu…

13. Teoria haosului este un alt capitol al cărţii. Este vorba în fapt despre stabilitatea ecuaţiilor cu parametri multipli. Adică acele situaţii în care variaţii mici ale unor mărimi pot conduce la rezultate foarte diferite, la variaţii foarte mari ale soluţiilor. Surpriza cea mai mare a fost descoperirea faptului că sisteme deterministe (logice, cauzale) pot evolua aleatoriu (haotic, întâmplător). Aici au ce discuta filosofii…

Să-i amintim pe rusul Liapunov (înainte de 1900) care a studiat stabilitatea soluţiilor ecuaţiilor diferenţiale, francezul Poincare (în jurul lui 1900) care a găsit perturbaţii în mişcările planetelor şi care a şi rezolvat unele ecuaţii ale lui Einstein, americanul Lorenz (1963) care a stabilit ecuaţiile utilizate în meteorologie. Teoria este în plină dezvoltare şi va ajuta la înţelegerea fenomenelor meteo, a cutremurelor, a dinamicii ecosistemelor, a rezistenţei structurilor construite de om, a propagării epidemiilor şi lista ar putea continua pe pagini întregi.

Ultimul capitol al cărţii este ecuaţia Black-Scholes, care permite calcularea preţului unei derivate financiare şi care ne spune că atunci când preţul este corect, derivata nu prezintă nici un risc şi nimeni nu poate obţine profit prin vânzarea ei. Suntem pe tărâmul economic. Sectorul financiar s-a dezvoltat impetuos în perioada postbelică şi produsele financiare au permis dezvoltarea accelerată a societăţii.

Atât timp cât s-a jucat corect, fără speculaţii, banii au generat investiţii şi locuri de muncă şi prosperitate. Excesele însă au declanşat crize care au fost resimţite în toată lumea, cum este şi acum. Pentru că dacă se încalcă legile naturii, mai devreme sau mai târziu cineva tot va plăti. Din păcate acum plătim cu toţii.

Ca subtitlu al capitolului s-a folosit sintagma „formula lui Midas”. Este o legendă despre un rege (Midas desigur) care îşi dorea ca tot ce atinge să se transforme în aur. Dorinţa i-a fost îndeplinită, dar el murit repede de foame, pentru că apa şi mâncarea pe care le atingea se transformau în aur!”

guest post by Traian