Судно в бутылке, встретьте неконтролируемую волну в ванне

волна

Игрушечные лодки остерегаются! В первоначальный раз, физики создали неконтролируемую волну в лабораторном резервуаре.

Не обращая внимания на то, что волна 3 сантиметра высотой свалила бы только мелкий модельный океанский лайнер, наблюдение придает правдоподобность идее, что упрощенная теория водных волн может растолковать необыкновенные волны, обвиненные в понижении настоящих судов.«Было довольно много критики за эти годы за использование этой несложной модели для описания этого сложного явления», говорит Маттиас Марклюнд, теоретический физик в университете Умеа в Швеции, не вовлеченный в работу. «Но сейчас, когда Вы видите, что волна попадает, она вселяет Вам веру, что Вы можете применить эту модель», говорит он.Для матроса на рыболовном судне неконтролируемая волна имеется громадиной, появляющейся откуда ни возьмись, вероятно опрокидывая судно.

Для физика или инженера, такая волна имеет более верное определение: жулик или необыкновенная волна являются тем, возрастающим больше чем в 2.2 раза более большой, от углубления для украшения гребнем, чем среднее число самой большой одной трети близлежащих волн. Так в морях с волнами 3 метра высотой, неконтролируемая волна измерила бы 7 метров или больше. Учёные и инженеры, в один раз обсужденные, были ли рассказы о таких волнах легко мифами. Но сейчас измерения волны и спутниковые наблюдения доказали, что помимо этого, что они существуют, но и они слишком распространены, чтобы быть произведенными случайно, когда меньшие волны накладываются и просто добавляют личные высоты.

Вместо этого неконтролируемые волны должны так или иначе усилить себя через собственного рода «нелинейную» обратную сообщение. Ученые не соглашаются о совсем правильно, как растолковать это. Полные математические уравнения «гидродинамики» весьма не легко решить, так, теоретики как правило обращаются к более несложным приближениям.

В 1970-х исследователи изучили описание аномальных водных волн с отличительным уравнением — назвал нелинейное уравнение Шредингера — что образовывает только высоту, склон и искривление развивающихся волн.То уравнение имеет пару необыкновенных растворов, включая один с фундаментальными изюминками неконтролируемой волны.

Отысканный в 1983, так называемый раствор Перегрина складывается из единственного пика, нежданно появляющегося из гладко переменного поезда волны (так называемая волна синуса) неопытной энергией из него, проносясь вперед некое время, и позже исчезая назад в волне синуса. В октябре 2010 экспериментаторы произвели оптическую версию той волны со светом.

Сейчас, математик Амин Чабчуб и физик Норберт Хоффманн в Гамбургском Технологическом университете в Германии и физик Наиль Ахмедиев из австралийского Национального университета в Канберре произвели неконтролируемую волну Перегрина в баке для воды 15 метров длиной, 1,6 метра шириной, и заполнились к глубине 1 метра. Используя управляемое компьютером весло, исследователи генерировали волну синуса с амплитудой 1 сантиметра, что они измерили с электрическим прибором глубины, как обрисовано в газете в прессе в Physical Review Letters.Исследователи, тогда кратко увеличенные или смодулированные, размер перемещения весла. «В открытом океане Вы можете высказать предположение, что ветер дает Вам [подобную] небольшую модуляцию», говорит Чабчуб.

Та маленькая модуляция ведет к росту неконтролируемой волны, до которой растут почтовые индексы вниз резервуар на половине скорости основной волны синуса и три раза высота волны синуса, совсем правильно, как предсказано раствором Перегрина.Учитывая теоретическое предсказание, не страно, что раствор Перегрина был достигнут в резервуаре, говорит Аль Осборн, физик в университете Турина в Италии.

Но, это – сигнальный результат, говорит он. «Это говорит, ‘Посмотрите, у нас имеется эти растворы нелинейного уравнения Шредингера, и они относятся к настоящим водным волнам’», говорит он. «Если Вы можете доказать, что уравнение применимо, тогда Вы сделали большой шаг».Совсем правильно, как применимый раствор Перегрина имеется остатками, которые будут узнаны.

Одна критика – то, что раствор слишком несложен в этом, строго говоря, он употребляется только, когда волны с узким ассортиментом частот присутствуют. Но числовые моделирования предполагают, что подобные пики могут явиться результатом хаотического соединения волн, говорит Ахмедиев.

Чабчуб говорит, что следующий шаг обязан попытаться создать неконтролируемые волны с того более нечистого начала, также.


Блог Хихуса