Un physicien découvre une équation décrivant le mouvement d’un chat

Le physicien Anxo Biasi de l’Institut galicien de physique des hautes énergies pense avoir découvert quelque chose d’aussi insaisissable pour sa discipline que les phénomènes quantiques : l’équation du mouvement du chat. Ou, plus précisément, comment les chats se comportent en présence d’un humain.

Erwin Schrödinger a apporté deux contributions majeures à la physique : l’équation des ondes et un chat quantique en superposition. Depuis lors, Felis catus est inextricablement lié à la physique avancée (même si certains affirment que le lien remonte bien plus loin, à notre fascination collective pour la façon agile dont les chats atterrissent toujours sur leurs pattes).

Il semblait que ce lien aurait pu atteindre son apogée avec l’attribution du prix Ig Nobel pour la découverte que les chats peuvent être à la fois liquides et solides. Toutefois, Biasi estime qu’il reste encore beaucoup à faire sur le sujet. “Cet article vise à rendre la physique accessible aux non-spécialistes en proposant un exemple agréable à travers lequel il est possible de comprendre plusieurs concepts de la mécanique classique”, écrit-il dans un communiqué. “Pour cela, j’ai construit une équation qui modélise le comportement d’un chat en présence d’un humain, le premier étant considéré comme une particule ponctuelle se déplaçant dans un potentiel induit par l’humain.”

Bien qu’il ait demandé l’aide d’amis familiers avec le comportement félin, le travail repose principalement sur les observations d’un seul chat, Emme, qui partage une maison avec Biasi. Il part de l’hypothèse : « Les chats se comportent comme s’ils percevaient une force autour d’un humain », puis identifie sept schémas de mouvements d’Emme qu’il décrit.

Cependant, le chercheur place présomptueusement l’humain au centre de la modélisation, définissant sa localisation par x=0 et la position du chat par x. Si m est la masse du chat et ϵ est le coefficient de traînée de fatigue du chat, Biasi commence par la formule de base :

md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.

À partir de là, il a utilisé ses observations des modèles d’Emmet pour ajouter des facteurs compliquant la formule, tels que les ronronnements et les explosions d’énergie nocturnes.

Biasi dit : « Cela a commencé comme une idée ludique pour le poisson d’avril. […] Mais j’ai vite réalisé que l’équation que j’avais créée pouvait être d’une grande utilité pour les étudiants en physique.

Le ronronnement du chat offre l’occasion de démontrer la physique d’un système auto-renforcé, par exemple, Biasi affirmant : « On suppose que lorsqu’un chat est caressé et commence à ronronner, les gens ont tendance à ressentir une impulsion pour continuer à le caresser, ce qui renforçant la stabilité du processus. Qui sait combien de personnes ont été retardées dans l’exécution de tâches importantes – peut-être même suite à des percées majeures en physique – à cause de l’attraction moralement, sinon physiquement, inébranlable d’un chat ronronnant sur leurs genoux ?

Biasi estime que la position assise sur les genoux et cinq autres comportements, notamment le fait de ne pas répondre aux appels, la distraction et les coups de tête, se situent dans la fourchette des faibles énergies. Cependant, les sursauts nocturnes (également connus sous le nom de périodes d’activité aléatoire frénétique ou PFSA) impliquent un état d’énergie plus élevé. La PFSA ne peut être modélisée qu’en introduisant une fonction aléatoire, car, avouons-le, même un chat ne sait pas ce qui va se passer. Biasi ajoute un terme supplémentaire, σf

Il y a cependant quelques éléments concernant le travail qui méritent d’être notés.

D’une part, Biasi est répertorié comme l’unique auteur de l’article. Où est Aimé ? Même les remerciements disent : « L’auteur est reconnaissant envers son chat d’être une source d’inspiration », ce qui est un regrettable retour à l’époque où les auteurs remerciaient leurs femmes pour leur travail sans les mentionner par leur nom.

Plus important encore, Biasi note que sa modélisation est tout à fait classique, le chat étant considéré comme « une particule ponctuelle obéissant à la mécanique newtonienne ». Et étant donné le comportement quantique établi des chats, cela semble une simplification sérieuse, même dans le cas peu probable où un chat obéirait aux lois de qui que ce soit, y compris celles de Newton. Pour être honnête, Biasi reconnaît que ses équations « ne sont pas universelles et que certains chats peuvent présenter une version plus faible de certaines d’entre elles ». Il affirme également que son travail peut « reproduire le comportement caractéristique du chat », de sorte que ceux qui sont capables de comprendre ses équations et qui ont un chat à observer puissent juger par eux-mêmes de leur exactitude.

Photo illustrative de Pixabay : https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/