Er zijn heel veel manieren waarop je 128 tennisballen kunt rangschikken. Wat kunnen we hiermee?

Dit vraagstuk zal je wellicht nog nooit op je bordje hebben gekregen, maar stel. Je hebt in je achtertuin maar liefst 128 tennisballen liggen. Je mag ze rangschikken op elke mogelijke manier die er bestaat. Op hoeveel manieren kun je de tennisballen ordenen? Wetenschappers van de University of Cambridge hebben het uitgerekend.

Zand of sneeuw

Om deze puzzel op te lossen, lieten de onderzoekers een computerprogramma ontwikkelen. Met behulp daarvan hadden ze al snel het antwoord op het vraagstuk in handen: er zijn 10^250 manieren – een 1 met 250 nullen – om 128 tennisballen te ordenen. Oftewel, tien ‘unquadragintriljard’ mogelijkheden.

‘Hartstikke leuk, maar is dit nu echt een belangrijk wetenschappelijk nieuwtje?’, horen we je denken. De uitkomst niet per se, maar de methode die is ontwikkeld om tot dit resultaat te komen wel. De onderzoekers willen de methode gebruiken om het gedrag van granulaire materialen, zoals zand en sneeuw, in kaart te brengen.

Wanorde

Voor de diehards: het computerprogramma zou uiteindelijk helpen om de configuratie-entropie van de granulaire materialen te berekenen. Op de middelbare school heb je vast weleens de term entropie horen vallen, maar we frissen je geheugen even op. Deze term omschrijft hoe geordend, of eigenlijk juist hoe chaotisch, een systeem is. Configuratie-entropie refereert specifiek aan de structurele wanorde van deeltjes binnen een systeem.

Wanneer je dit kunt meten, zou je beter kunnen voorspellen hoe lawines zich gaan bewegen of hoe zandduinen in een woestijn zichzelf hervormen naarmate de tijd verstrijkt, zo laten de onderzoekers weten in een persbericht. Het blijft dus niet bij tennisballen.

Bronnen: Physical Review E, Phys.org