Физики обнаружили сходство между движениями футболистов на поле и частиц в воде

Схожесть движений частиц в двухмерном слое жидкости в ограниченном объеме и футболистов во время футбольных матчей заметили исследователи из Центральной школы Лиона.

Результаты своего исследования ученые опубликовали в журнале Physical Review Fluids.

Сложные физические процессы нередко имеют аналоги в обычных бытовых явления. Примером может быть поведение группы людей. Французские ученые решили сравнить поведение хаотически двигающихся частиц с игроками на футбольном поле и найти между этими процессами общие закономерности.

Если смотреть за поведением частиц в жидкости с турбулентными потоками в течение короткого отрезка времени, то создается впечатление, что они двигаются прямолинейно. Однако при более длительных наблюдениях становится заметно, как часты хаотично меняют свое направление.

Причем это явление зависит еще и от пространства, в котором частицы двигаются: если границ рядом нет, что угол отклонения может составить 90 градусов, а если жидкость заключена в прямоугольный объем, то средний угол отклонения будет составлять уже 120 градусов.

В поисках похожих закономерностей ученые выбрали движение футболистов по полю во время игры. За игроками двух команд, на ногах у которых были закреплены специальные датчики, наблюдала система отслеживания. Свои наблюдения ученые проводили во время тренировочного матча на стадионе Нюрнберга в Германии.

Выяснилось, что в большом временном масштабе футболисты в среднем меняют свое направление на 120 градусов, как и частицы в жидкости. И это при том, что движения игроков были осмысленны и подчинялись выработанной тренером тактики.

Это дало возможность физикам сделать предположение, что такой угол поворота вызван именно геометрическими свойствами среды.