Nacių „Enigmos“ kodą nulaužusio Alano Turingo matematinį modelį įrodė paprastas eksperimentas su sėklomis: kaip tai įmanoma?

Taigi, dar prieš 71 metus pasiūlytas A. Turingo modelis pagaliau patvirtintas praktikoje, o tą padarė laboratorijoje sudygusios ispaninio šalavijo sėklos. Ši schema gali padėti atsakyti į tokius svarbus klausimus, kaip, pavyzdžiui, iš kur zebras gauna savo dryžius, arba kodėl žolės gali augti lopais, rašo livescience.com.

A.Turingas buvo britų matematikas, geriausiai žinomas dėl įminto vokiečių „Enigma“ kodo Antrojo pasaulinio karo metais, kas padėjo Sąjungininkams įveikti nacistinę Vokietiją.

1952 metais mokslininkas iškėlė hipotezę, kad tam tikrus dėsningumus gamtoje lemia cheminės reakcijos, vykstančios tarp dviejų homogeninių medžiagų, ką jis aprašė ir viename iš savo darbų, parengtų dirbant Mančesterio universitete. Tokie dėsningumai fiksuojami tiek augalų, tiek gyvūnų rūšyse – pradedant juodai baltu zebro kailiu ir baigiant kaktuso briaunomis.

Praeitą vasarą kompiuterių mokslininkas Brendanas D‘Aquino iš Šiaurrytinio universiteto kartu su fizikos profesoriumi iš Džordžijos technologijų universiteto Flavio Fentonu nusprendė išbandyti A. Turingo teoriją praktikoje. Savo tyrimo rezultatus jie pristatė kovo 7 dieną Amerikos fizikų asociacijos konferencijoje Las Vegase.

Eksperimento metu mokslininkai ispaninio šalavijo sėklas paskirstė aštuoniuose daiginimo padėkluose, kiekvienam pasitelkė skirtingą sodinimo būdą, kiekvieną dieną laistė.

„Svarbiausia užduotis buvo užtikrinti, kad sėklos visuose padėkluose pasiskirstytų vienodai, kad visi jie būtų homogeniški“, – per interviu „Life Science“ sakė F. Fentonas. Sėkloms buvo pritaikyti trys skirtingi auginimo parametrai.

„Kiekvienas padėklas gaudavo skirtingą kiekį vandens, taip pat skyrėsi ir tai, kiek kiekvienas daiginimo padėklas išgarina drėgmės, šį procesą kontroliuoti mums padėjo maistinė plėvelė, kuria dengėme vienokią ar kitokią padėklo dalį. Be to, sėklos buvo pasėtos skirtinguose substratuose. Pavyzdžiui, daliai sėklų teko tankus kokosų pluoštas, kuriame vanduo sunkiai pasiskirsto, kitoms – popieriniai rankšluosčiai, kuriuose vanduo pasiskirsto labai paprastai“, – apie eksperimento eigą pasakojo B. D‘Aquino. Visą kitą padarė pati gamta.

Jau po savaitės ėmė ryškėti vaizdas, primenantis ir natūralioje gamtoje randamus, pavyzdžiui, augmeniją laukuose ar gyvūno kailio raštus.

Mokslininkai išsiaiškino, kad būtent vandens kiekis ir jo garavimas lemia tokių dėsningumų susiformavimą, ir kiek ryškūs jie atsiranda.

„Pasitaikė keli idealūs pavyzdžiai. Jeigu vandens per mažai, tuomet niekas nedygsta, o ten, kur jo per daug, sužaliuoja visas miškas“, – sako B. D‘Aquino. Tai, ką su ispaninio šalavijo sėklomis pamatė mokslininkai, priminė kompiuterines simuliacijas, kurias jie sukūrė pasitelkę A. Turingo modelį.

„Norėjome savo akimis pamatyti, ar tokie dėsningumai tikrai pasimatys plika akimi. Pamatyti, kaip tai veikia natūralioje gamtoje, buvo nuostabu“, – džiaugiasi B. D‘Aquino. Mokslininkai taip pat išsiaiškino, kad vandens ir drėgmės garavimo kiekiai tiesiogiai lemia dėsningumus, ir kiek ryškiai jie matomi.

F. Fentonas pridūrė: „Dėsningumus lemia augimas ir vandens pasiskirstymas“.

Matematikos ekologė Natasha Ellison iš Misisipės universiteto, kuri eksperimente nedalyvavo, bet kolegų darbui negaili gerų žodžių, sako, kad A. Turingo dėsningumai labai ryškiai išreikšti gamtoje, tad mums tereikia žinoti, kur žiūrėti: „Turingo dėsningumai gamtoje matomi visame pasaulyje. Nuostabu pamatyti, kaip aiškiai tai atsiskleidžia laboratorijos sąlygomis“.

N. Ellison pridūrė: „Mokslininkai tiesiog aptiko konkrečių cheminių medžiagų ir signalų biologinių sistemų viduje, galinčių paaiškinti tokius vizualius dėsningumus. Keisdami cheminių medžiagų kiekį tiek laboratorijos sąlygomis, tiek atitinkamuose matematiniuose skaičiavimuose, galime parodyti, kaip praktikoje atrodo A. Turingo teorija. B. D‘Aquino ir F. Fentono eksperimentas su ispaninio šalavijo sėklomis – puikus pavyzdys, įrodantis, kad Alanas Turingas iš tikrųjų buvo genialus gamtos pasaulio paslapčių sprendėjas“.

Mokslininkai planuoja galiausiai savo eksperimentą paversti moksliniu darbu.