Een bosbrand in drie diemensies.verbeeld.

Waarschijn-lijk heb je er nooit eerder over nagedacht, laat staan dat je het op je verlanglijstje had staan: een sculptuur van een bosbrand of van een hartritme-storing. Hoe zou zo iets er überhaupt uit moeten zien? Toch is dat met Sculplexity mogelijk, een dinkske van onderzoekers David Reiss en Tim Evans van het Imperial College in Londen. Het duo zocht manieren om lastige natuurwetenschappelijke verschijnselen aanschouwelijk te maken. Het is natuurlijk maar de vraag wat iemand leert van een blok plastic dat de uitbreiding van een bosbrand moet voorstellen of een hartritmestoring.
Natuurkundige Evans kwam op het idee tijdens een bezoek aan het Victoria en Albert-museum in Londen waar hij het eerste produkt van een 3d-printer zag tentoongesteld. Het was een tafel die geïnspireerd was op boomachtige structuren uit de natuur, een voorbeeld van een vertakkingsproces dat in de theoretische natuurkunde bij veel complexe systemen voorkomt. “Toen vroeg ik me welke andere systemen als objecten in drie dimensies zouden kunnen worden geprint.”
Veel processen zijn als tweedimensionale roosters voor te stellen. De ‘cellen’ van dat rooster bevinden zich in een bepaalde toestand. In het voorbeeld van de bosbrand zijn het bomen die al of niet branden. Na een tijd verandert de toestand volgens bepaalde regels. Voor de bomen in het bos is belangrijk te weten of ze door de bliksem getroffen zijn of dat hun buurman al in de brand staat.
De ruimtelijke figuur ontstaat door met een rooster te beginnen dat de begintoestand voorstelt. Veel cellen zijn gevuld, andere (nog) leeg. Daarop komt de tweede laag met de toestand enige tijd later en zo verder, laag voor laag. “Je krijgt dan een 3d-object dat aangeeft hoe het wiskundige model in de tijd verandert”, zegt Evans. Hij wil dit idee, dat hij Sculplexity (samentrekking van ‘sculpture’ en ‘complexity’) genoemd heeft, gebruiken om zijn eigen onderzoek te verbeelden. Hij onderzoekt met zijn medewerkers afwijkingen in de hartslag, waarvoor hij modellen voor afzonderlijke hartspieren ontwikkelt.  Of alle ideeën in de natuurkunde, zoals de kantummechanica en snaartheorie, zich ook ruimtelijk laten verbeelden is nog maar zeer de vraag. Evans hoopt met dit idee zijn medenatuurkundigen aan te zetten tot grotere creativiteit. Misschien ook aardig als kadootje voor vrienden of kennissen.

Bron: bdw