英国女王大学带你走进数学世界

01 英国女王大学数学专家研究新理论来解释现实世界的随机性

爱因斯坦的布朗运动理论，描述了流体中粒子的随机运动，被广泛应用于整个科学领域的随机性建模。然而，这种模型只有在流体处于静止或平衡状态时才有效。在现实生活中，流体往往含有自发运动的微粒，比如微小的游动微生物。这些游动微生物可以在流体中引起运动，使流体偏离平衡。

实验表明，不运动的“被动”粒子在与含有游动微生物的流体相互作用时，会表现出奇怪的圈状运动。这种运动不符合布朗运动所描述的传统粒子行为，迄今为止，科学家们一直在努力解释这种大规模的混沌运动是如何由单个粒子之间的微观相互作用产生的。

现在，来自伦敦玛丽女王大学和其他大学的研究人员提出了一种新的理论来解释在这些动态环境中的粒子运动。研究人员表示，这个新模型理论还有助于预测生物系统中现实行为，比如游动的藻类或细菌的觅食行为。

我校负责该研究的应用数学高级讲师Arian Baule博士说到: “布朗运动被广泛用述物理、化学和生物科学中的扩散作用；然而，它不能用来描述我们在现实生活中经常观察到的更活跃的系统中的粒子扩散作用。” 通过明确地求解流体中被动粒子和主动粒子之间的散射动力学，研究人员能够推导出流体中主动粒子运动的有效模型。

研究人员的大量计算表明，有效的粒子动力学遵循所谓的“Lévy Flight”模式，这种模式被广泛用述复杂系统中的“极端”运动，这些系统为非典型的行为，比如生态系统或地震动力学。研究小组发现，流体中主动粒子即游动微生物的密度也会影响“Levy Flight”的持续时间，这表明这些游动微生物可以利用营养物质来决定不同环境下的最佳觅食策略。

Baule博士表示：“这项研究不仅揭示了流体中主动粒子即游动微生物如何与被动粒子相互作用，而且更普遍地揭示了在活跃的非平衡环境中，随机性是如何产生的。这一发现可以帮助我们理解其他偏离平衡的系统的行为，这不仅发生在物理学和生物学中，也发生在金融市场及其他领域。”

02 数学学院介绍

数学学院成立于1948年，由 I.W. Roxburgh领导。它最初是应用数学和理论数学两个系的合并，后来又从当时的计算机科学和统计学部门融合了统计学系。一直以来，数学学院的教职员工与研究人员在研究领域十分活跃。数学学院坐落在Mile En 校区的数学系教学楼。我校已投资超过两千万英镑用于数学学院改造与翻新，配备全新IT实验室和高质量学习空间的教学楼现已向大家开放。

03 特色专业介绍

金融计算硕士专业 MSc Financial Computing 

数据分析硕士专业 MSc Data Analytics