تبلیغات
حقیقت ریاضی - چقدر ما می توانیم سریع بدویم؟!

بهار می آید تا بگوید اگر نمی توان همیشه سبز ماند، میشود دوباره سبز شد.

محمد روحی کریمی

جستجو

 

چقدر ما می توانیم سریع بدویم؟!

شنبه 19 تیر 1389   11:11 ق.ظ


نوع مطلب : کاربردهای ریاضیات ،

دونده ها در جایگاه شروع به طور منظم قرار گرفته اند. در حالی که به پایین خم شده اند می خواهند در مسابقه پیش رو پیش دستی کنند. فرمان شروع داده می شود و آنها با یک جهش کار خود را آغاز میکنند، فقط 9.69 ثانیه طول می کشد تا در 100 متر آن طرف تر دونده جامائیکایی، حسین بولت (Usain Bolt)، رکورد خود را در کتاب رکورهای جهان به ثبت برساند.

بولت برق آسا

عملکرد شگفت انگیز بولت در المپیک 2008 پکن مفسران ورزشی سراسر جهان را حیرت زده کرد، دست کم به این خاطر که او لحظات انتهایی مسابقه و زمانی که پیروزش اش مسجل بود سرعت خود را کم کرد!!! آیا او می توانست بهتر باشد؟ مفسران می گویند: بله.

یک گروه از دانشمندان نروژی با تجزیه و تحلیل فیلم مسابقه و طول آن نتیجه گرفتند که بولت می توانست در مدت زمان 9.55 ثانیه برنده شود. هنوز مدت زمان زیادی نگذشته بود که بولت ثابت کرد آنها راست می گویند. او 15 ماه بعد از ثبت اولین رکوردش، در مسابقات دو میدانی جهانی برلین در سال 2009 صد متر را در 9.55 ثانیه دوید و به این ترتیب دومین رکوردش را ثبت نمود.

در حالی که بولت هر دفعه سریع تر از دفعه قبل می دوید و رکوردهای خود را می شکست، بسیاری متحیر بودند که این رکوردها تا چه اندازه می تواند پایین بیاید؟!

کنار زدن محدودیت ها

واضح است که محدودیت های زیست محیطی درمورد آنکه هر کسی چگونه می تواند بدود وجود دارد زیرا عضلات و ریه ها تا اندازه ای می توانند سخت کار کنند. حسین بولت ممکن است دارای توانایی خیلی خوبی در دویدن باشد ولی حتی او هم نمی تواند بلافاصله به خط پایان برسد.

دانشمندانی مانند مارک دنی (Mark Denny)، یک زیست شناس در دانشگاه استنفورد، مدل هایی ریاضی مناسب مسابقات دو میدانی ایجاد کرده اند تا حد سرعت ما را در یایند. دنی زمان مسابقه اسب ها، سگ ها و انسان ها را از قرن گذشته تا کنون بررسی کرد و تکنیک های آماری را به کار برد تا بالاترین سرعت هر گونه از حیوانات مذکور را در طول این زمان بیابد. او متوجه شد که در مورد حیوانات، بیشترین سرعت آنها در دهه 1970 بوده و از آن زمان تا کنون تغییرات کمی به وجود آمده است. آموزش حیوانات، رژیم غذایی و آرایش ژنتیکی می تواند بر سرعت مؤثر باشد، اما دو عامل اول از دهه 1970 تا کنون تغییر زیادی نکرده است.

مدل سازی ژنها

این موضوع در مورد ژن ها درست نیست. پرورش دهندگان اسب ها و سگ ها را به طور انتخابی برای تولید مسابقه دهندگان بزرگ پرورش می دهند، بنابراین هر نسل نسبت به نسل قبل یک بدن بهبود یافته برای مسابقه در اختیار دارد.

دنی اظهار میکند که پالایش ثابت ژنتیکی در حال حاضر سریع ترین نمونه های حیوانات را از هر نوع بوجود آورده است ولی شما نمی دانید اگر دوباره با یک نمونه دیگر شروع کنید می توانید یک حیوان سریع تر تولید کنید!!!

آنچه گفته شد در مورد انسانها تا اندازه ای متفاوت است. ما انسان ها را برای دویدن با سرعت بیشتر به دنیا نمی آوریم، اما پیشرفت در فن آوری، آموزش و تغذیه مناسب به معنای ادامه بهبود زمان مسابقه است.

سرعت زنان در رقابت های کوتاه مانند دوی 100 متر در سطح دهه 1970 باقی مانده است، اما دوندگان دوی ماراتن زنان هنوز به سرعت خود می افزایند. مردان در همه نوع رقابت در حال بهبود سرعت خود هستند و به طور طبیعی نیز مردان سریعتر از زنان می دوند.

در نهایت، حسین بولت چقدر سریع تر می تواند بدود؟ دنی پیش بینی می کند که حسین بتواند رکورد 9.48 ثانیه را در دوی 100 متر از خود به جای بگذارد که معادل سرعت 10.55 متر در هر ثانیه است.

آیا این بدان معناست که هیچ انسانی سریعتر از این نمی تواند بدود؟ شاید مدل های ریاضی کامل نباشند، آنها فقط ابزاری هستند که به ما در درک اطرافمان کمک میکنند. ریاضیدانان و دانشمندان مدل ها را برای تفسیر داده ها و انجام پیش بینی ها به کار می برند و زمانی که داده های جدید به دست آمد مدلهای خود را اصلاح میکنند. درست شبیه بهترین ورزشکاران که همواره سعی می کنند بهتر شوند

: سایت فرصت ها شغلی ریاضی، وابسته به انجمن ریاضی لندن

 


نوشته شده توسط : محمد روحی کریمی