Matematické vzorce indického matematika Srinivasy Ramanujana, které byly vyvinuty před více než stoletím, se znovu objevily v centru moderní fyziky. Výzkumníci z Indického institutu vědy (IISc) zjistili, že stejné matematické struktury, které stojí za Ramanujanovými vzorci pro výpočet čísla pí, také popisují reálné jevy, jako je turbulence, perkolace a dokonce i černé díry. Co se dříve zdálo jako čistá matematika, se nyní ukazuje jako hluboce propojené s fyzikálními zákony, které řídí náš vesmír.
Ramanujanova práce na čísle pí byla revoluční. Jeho vzorce, které umožňují rychlé a efektivní výpočty této matematické konstanty, byly dlouho považovány za fascinující, avšak izolované výsledky. Nové výzkumy však ukazují, že tyto vzorce mají širší aplikace, než se původně předpokládalo. Vědci z IISc objevili, že struktury, které Ramanujan použil, se objevují v různých oblastech fyziky, což naznačuje, že existuje hlubší spojení mezi matematikou a fyzikálními jevy.
Jedním z klíčových objevů je, že Ramanujanovy vzorce pro výpočet pí mohou být aplikovány na modelování turbulence, což je jev, který je v přírodě velmi běžný, ale obtížně se předpovídá. Turbulence se vyskytuje v mnoha kontextech, od proudění vzduchu kolem letadel po pohyb vody v řekách. Vědci se snaží porozumět dynamice turbulentních toků, a Ramanujanovy vzorce poskytují nový pohled na to, jak tyto složité systémy fungují.
Další oblastí, kde se Ramanujanovy vzorce ukázaly jako užitečné, je perkolace, což je proces, při kterém se určité látky pohybují skrze porézní materiály. Tento jev je klíčový pro porozumění mnoha přírodním procesům, včetně migrace vody v půdě a šíření kontaminantů. Vědci zjistili, že matematické struktury spojené s Ramanujanovými vzorci mohou být použity k modelování a analýze těchto procesů, což otevírá nové možnosti pro výzkum v oblasti přírodních věd.
Jedním z nejzajímavějších aspektů tohoto výzkumu je jeho spojení s černými dírami. Vědci z IISc objevili, že Ramanujanovy vzorce mohou poskytnout nové nástroje pro studium těchto extrémních objektů ve vesmíru. Černé díry jsou fascinující objekty, jejichž chování je stále předmětem intenzivního výzkumu. Použití Ramanujanových vzorců k analýze černých děr naznačuje, že existují nečekané souvislosti mezi matematikou a astrofyzikou, které mohou vést k novým objevům v této oblasti.
Tento výzkum ukazuje, jak se matematika a fyzika vzájemně ovlivňují a jak mohou staré matematické koncepty, jako jsou Ramanujanovy vzorce, poskytnout nové nástroje pro porozumění moderním fyzikálním jevům. Ramanujanova práce, která byla dlouho považována za abstraktní a teoretickou, nyní nachází praktické aplikace v oblastech, které mají zásadní význam pro naše chápání světa kolem nás.
Vědci z IISc plánují pokračovat ve svém výzkumu a zkoumat další možné aplikace Ramanujanových vzorců v různých oblastech vědy. Jejich práce ukazuje, jak může být matematika klíčem k odhalení tajemství vesmíru a jak se staré teorie mohou stát základem pro nové objevy. Ramanujanova formule pro výpočet pí, která byla vyvinuta před více než sto lety, tak zůstává důležitým nástrojem pro moderní vědu a může přispět k našemu porozumění složitosti vesmíru.