Olga Ladyzhenskaya: Brilliance'ına Borç Veren 3 Yenilik

Yunan filozofu Pisagor, “sayılar evreni yönetiyor” ifadesini kullandı ve binlerce yıl sonra, Olga Ladyzhenskaya bu bilgeliğin parlayan bir örneği. Leningrad Devlet Üniversitesi'nden kara listeye alınmasına rağmen, meydan okuyan Rus matematikçi, video oyunlarından hava tahminlerine kadar her şeyde görülebilecek çarpıcı bir akademik kariyere devam etti. Google Perşembe günü, Ladyzhenskaya’nın 97 nci doğum günü olan ve bir ön sayfa Doodle’da olacaklarını anmıştı.

Ladyzhenskaya, 1961'de başlayan zamanının çoğunu alan bir çalışma alanı olan akışkan dinamiği konusundaki çalışmaları ile tanınıyor. Özellikle, Navier-Stokes denklemleri olarak bilinen bir dizi 19. yüzyıl denklemini kullanarak Ladyzhenskaya'nın yayınlanmış eseri viskoz akışkanların hareketini bir avuç değişkene kadar damıtmayı başardı. Bu çalışma aşırı duygusal maddelerin hareketini tahmin edilebilir hale getirdi, bilim insanlarının, mühendislerin ve hatta video oyunu tasarımcılarının farklı sıvı türlerinin hareketlerini modelleme ve yeniden yaratmalarına olanak sağlayan bir atılım.

Alman matematikçi Michael Struwe, “Kalbine en yakın olan sorunlar… her zaman hidrodinamik denklemleri, özellikle de derin ve kalıcı katkılarda bulunduğu Navier-Stokes denklemleri oldu” dedi.

Sıvıların hareketi çılgınca pratik bir keşif gibi görünmeyebilir, ancak Ladyzhenskaya’nın Navier-Stokes denklemlerini geliştirmedeki atılımları, bugün hala kabul edilen bir dizi icatlara yol açtı.

3. Hava Durumu Tahmini

Kapıdan çıkarken o şemsiyeyi almayı her hatırladığınızda, Ladyzhenskaya’ya borçlusunuz.Dünya üzerinde asılı dönen dönen yeşil, sarı ve kırmızı damla yığınlarını kullanarak bulut patikalarını betimleyen haberlerde yayınladıkları hava durumlarını biliyor musunuz? Televizyonda veya çevrimiçi olarak görülen her yerde bulunan hava durumu grafiklerinin tümü, birçoğu Ladyzhenskaya tarafından geliştirilen bir dizi akışkan-dinamik denklemi kullanılarak desteklenmektedir.

Bilgisayar bilimcileri ve yazılım mühendisleri, bu denklemleri, uydular, hava durumu balonları ve meteorolojik yer istasyonlarından toplanan veriler tarafından beslenen verilere dayanarak sürekli yeni sayılar dağıtmak için kodlar. Arttırılmış gerçeklik gibi günümüz teknolojisi, gelecekteki hava modellerini görselleştirmek için hepimize yeni yollar sunsa da, kısmen bu yenilikçi yaklaşımların bile mümkün olabileceği akışkan dinamiği anlayışımıza teşekkür ediyoruz.

2. Kardiyovasküler Modelleme

Çevremizdeki dünyayı daha iyi anlamamıza yardımcı olmasının yanı sıra, Navier-Stokes denklemleri bilim adamlarının her insanın içindeki kısır bir sıvıyı daha iyi anlamalarını sağladı: kan.

Kanın atardamarlarımızdan, kalbimizden ve vücudumuzdaki birçok çatlaktan nasıl aktığını modelleyebilmek, 2017'de Amerika Birleşik Devletleri'nde Hastalık Kontrol Merkezlerine göre ölümün önde gelen nedeni olan kardiyovasküler hastalıkları daha iyi anlamamıza yardımcı olmak için şarttır..

Bazıları 2017 gibi kısa bir süre önce yayınlanan ve insan vücudundaki kan akışını yeniden oluşturmak için Navier-Stokes denklemlerinin kullanılmasını öneren çok sayıda araştırma makalesi yayınlandı. Ladyzhenskaya’nın ölümünden yaklaşık 16 yıl sonra, çalışmaları hala en yeni bilimin temeli olarak kullanılıyor.

1. Video Oyunlarında Sıvılar

Geç matematikçi sanal dünyaları bile etkiledi. Bazı video oyunlarındaki veya 3 boyutlu render animasyonlardaki su, bazı küçük ince ayarlarla, Navier-Stokes denklemleri kullanılarak yeniden yaratılabilir.

Bu teknik ilk olarak 1996 yılında Central Florida Üniversitesi'ndeki bilgisayar bilimcileri tarafından patentlendi ve daha sonra Toronto Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yeniden yaratıldı. Her iki çalışma da iki boyutlu Navier-Stokes denklemlerinin nasıl çözüleceğini ve daha sonra bulgularını 3B'ye çevirmek için yeniden haritalandırdıklarını açıkladı. Bu, dinamik görünümlü dijital okyanuslar ve göller için çok fazla hesaplama gücü gerektirmeden izin verdi.

“Metot, akışkanların fiziksel kurallarını çözerek ancak kapsamlı 3 boyutlu akışkan dinamiği hesaplamasından kaçınarak gerçekçi gerçek zamanlı akışkan animasyonu elde ediyor” diyor UCF ekibi.

Ladyzhenskaya’nın etkisi bile fiziksel dünyayı geçti.