Воскресенье, 20.01.2019, 20:57 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [747]
Жара [473]
Засуха [184]
Землетрясение [2148]
Извержение [925]
Космос [371]
Лавина [142]
Мороз [289]
Наводнение,цунами [1067]
Оползень,провал [326]
Пожар [625]
Сель [43]
Снегопад [758]
Теория [1730]
Торнадо,ураган [1162]
Феномены [235]
Эпидемия [1082]

Календарь
«  Ноябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2018 » Ноябрь » 19 » Решение уравнения Шредингера поможет предсказать появление волн-убийц
08:59
Решение уравнения Шредингера поможет предсказать появление волн-убийц

Полученные учеными простые и эффективные приближенные формулы для решения нелинейного уравнения Шредингера помогут понять причину появления в океане гигантских волн-убийц. Кроме того, новая работа поможет объяснить одно очень необычное физическое явление: способность некоторых нелинейных систем возвращаться в исходное состояние. Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.

Авторы работы исследовали нелинейные системы. В отличие от линейных, такие системы невозможно описать линейными уравнениями. Также эти системы характеризуются отсутствием принципа суперпозиции. Согласно этому принципу, реакция системы на любую комбинацию внешних воздействий равна сумме реакций на каждое из этих воздействий по отдельности. Из-за этого поведение системы сложно предсказать.

При этом некоторые нелинейные системы возвращаются в исходное или почти исходное состояние. Это свойство было впервые обнаружили в 1955 году и назвали парадоксом Ферми — Паста — Улама — Цингу – в честь обнаруживших его ученых. Исследователи смоделировали простую систему, состоящую из нескольких массивных объектов, связанных гибкими соединениями – точно так же устроена, например, кристаллическая решетка. Затем ученые ввели в систему нелинейность, ожидая, что энергия равномерно распределится по всей системе за счет обмена между модами, и система будет «забывать» свое исходное состояние. Однако выяснилось, что это не так, и система возвращается почти к исходному состоянию».

В начале 1970-х парадокс Ферми — Паста — Улама — Цингу объяснили за счет того, что подобные системы близки к интегрируемым. Этим термином называют особые системы, которые обладают большим количеством высших симметрий. «Несмотря на то, что эти системы довольно сложно устроены, в них есть много законов сохранения, поэтому вероятность возвращения в исходное состояние для таких систем выше и можно делать довольно точные выводы об их поведении, – объясняет один из авторов работы, сотрудник Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау Петр Гриневич. – Хорошая аналогия – коробка передач. Чтобы делать предсказания о том, как она будет работать, не обязательно разбираться в ее детальном устройстве. Достаточно факта, что она подчиняется "золотому правилу" механики: проигрыш в скорости дает выигрыш в силе, а выигрыш в силе – проигрыш в скорости. Это означает, например, что коробка не способна увеличить мощность двигателя».

Как полагают ученые, интегрируемые и близкие к ним системы можно использовать для того, чтобы объяснить появление гигантских волн-убийц высотой до 25 метров. Они возникают в относительно спокойном океане как будто из ничего и представляют серьезную опасность для судов и различных сооружений. «Сегодня ученые полагают, что это нелинейный эффект, связанный с модуляционной неустойчивостью, – говорит Гриневич. – В океане есть распределение волн и из-за неоднородностей этого распределения те зоны, где волн оказывается больше, как бы притягивают к себе энергию. В итоге в какой-то момент в одном месте рождаются волны большой амплитуды. Эффективную модель для описания модуляционной неустойчивости волн в океане представляет собой нелинейное уравнение Шредингера».

Подобные аномалии – то есть повторное возникновение аномальных волн – встречаются не только в океане, но также, например, в оптических волокнах, где они приводят к сбоям в передаче информации. Однако наблюдать и исследовать возвращение аномальных сложно, так как из-за рассеяния и других внешних процессов возникновение новой повторяющейся аномальной волны может занимать очень много времени.

В новой работе авторы сконструировали и исследовали оптическую нелинейную систему, в которой одна и та же аномальная волна возвращалась несколько раз. Для ее создания ученые использовали нелинейный оптический кристалл, коэффициент преломления которого зависит от интенсивности света. «Более освещенные участки кристалла собирают падающий свет, работая как фокусирующие линзы. Те, которые освещены слабее, ведут себя подобно рассеивающим линзам и ослабляют свет, – объясняет Гриневич. – Чем ярче становится какая-то зона, тем больше света она притягивает. В итоге изначальные небольшие неоднородности в кристалле многократно усиливаются – именно так проявляется модуляционная неустойчивость».

Выведенные учеными формулы помогут лучше понять, как появляются аномальные волны – неважно, в оптоволокне, в океане или в других нелинейных системах. «Сейчас повторяющиеся аномальные волны мешают работать оптоволокну, но в перспективе, зная, как они развиваются, можно использовать это явление для улучшения его характеристик», – полагает Гриневич. Кроме того, ученые предполагают, что выведенные ими формулы после небольшой доработки будут полезными для описания поведения конденсата Бозе — Эйнштейна, макроскопической квантовой системы, представляющей собой охлажденные почти до абсолютного ноля бозоны. При очень низких температурах почти все атомы «проваливаются» на минимальный энергетический уровень и становится возможным непосредственно наблюдать квантовые эффекты. Исследование конденсата Бозе — Эйнштейна помогут физикам лучше понять природу квантовых явлений.

https://indicator.ru/news/2018/11/16/volny-ubijcy/

Категория: Наводнение,цунами | Просмотров: 65 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями (4)

Температура Мирового океана достигла рекордных значений (9)

Назван последний шанс избежать климатической катастрофы (12)

Вечная мерзлота на севере Сибири нагрелась на градус за 10 лет (18)

Скорость приближения глобальной катастрофы возросла (17)

Глобальное потепление усиливает океанские волны (17)

Рост сейсмической активности на Канарских островах (22)

Климатологи указали на ускорение потепления Мирового океана (29)

Смоделировали гигантское цунами, после которого вымерли динозавры (28)

Как муравьи влияют на изменение климата (24)

Глобальное потепление может уменьшить выбросы углерода (31)

Холодная вода в глубине Тихого океана сдерживает глобальное потепление (20)

Сахара кардинально меняет свой климат каждые 20 тысяч лет (30)

Йеллоустоун демонстрирует признаки скорого взрыва (36)

В ледниках Антарктиды нашли следы древней солнечной мегавспышки (38)

Названы первые последствия скорой климатической катастрофы (35)

Реки могут вызывать землетрясения (33)

Мимо Земли пролетел потенциально опасный астероид в форме спины гиппопотама (64)

Российские физики научились прогнозировать цунами (41)

Паузы в глобальном потеплении не существовало (26)

Зима будет дикой (40)

Опровергнут популярный миф о торнадо (42)

Извержение вулкана Килауэа происходило при необычных обстоятельствах (106)

Америку начало разрывать пополам (52)

НАСА рассказало о серьезной угрозе от ледников в Антарктиде (34)

Климатологи предрекают коллапс цивилизации за полярным кругом (38)

В 5000-летней могиле нашли следы неизвестного штамма чумы (42)

В Гренландии заметили приближающуюся климатическую катастрофу (32)

В кальдере Йеллоустоуна готовят самоподрыв (87)

Когда начнется следующий пик солнечной активности (46)

Чума уничтожила первые цивилизации Европы (41)

Мега-вспышка на Солнце научит физиков предсказывать космическую погоду (50)

Возможный паровой взрыв Йеллоустоуна (297)

2015–2018 годы поставили рекорды температуры за всю историю наблюдений (79)

Мощных вспышек на Солнце в ближайшее время не будет (48)

Как долго будет светить Солнце (55)

Родиной средневековой пандемии чумы назвали Западный Урал (54)

Самые популярные мифы о холодной погоде и обморожении (49)

Замедление океанских течений грозит миру новым ледниковым периодом (63)

Ученые решили затемнить Солнце для борьбы с потеплением (52)

Климатологи пригрозили Европе ростом числа штормов и наводнений (62)

Потери от экстремального изменения климата в США достигнут 10% ВВП (53)

Борьбу с глобальным потеплением признали экономически невыгодной (48)

Раскрыли подробности о псевдоспутнике для изучения изменения климата (67)

Концентрация парниковых газов в атмосфере вновь обновила рекорд (43)

Антарктиду, помимо глобального потепления, плавят подземные источники (44)

К 2100 году некоторым районам Земли будут угрожать сразу шесть стихийных бедствий (45)

Решение уравнения Шредингера поможет предсказать появление волн-убийц (64)

Аномальные дожди в самой засушливой пустыне привели к смерти организмов (63)

Солнечный псевдоспутник проследит за изменением климата (45)

Поиск


Популярное

На Восточное побережье США надвигается "Франкеншторм". Он уже забрал 20 жизней (27407)

Человечество вступило в эпоху природных катаклизмов (18214)

«Сэнди» признан вторым самым дорогим ураганом в истории США (9033)

Эпидемия бубонной чумы вспыхнула на Мадагаскаре (8846)

Супервулкан может проснуться в любой момент (7404)

Сегодня по всему миру произошло 49 землетрясений (5843)

30 тысяч человек умирает ежегодно от амариллеза (5385)

Большая грудь сокращает жизнь на годы (4430)

Англия: зима в начале мая (3818)

Гигантская Фабианская дыра продолжает расти (3789)

Карнавал в Венеции начался с наводнения (3622)

Гипотеза о СПИД (3597)

Селевой поток опять обрушился на уезд Илян (3585)

Вода в реке Белой в Адыгее не может очиститься из-за 5-километрового оползня (3532)

В Англии уходящий год признан самым дождливым в истории метеонаблюдений (3449)

Число пострадавших от наводнения в Мордовии достигло 4,5 тысяч человек, подтоплено более 2 тысяч домов (3447)

В Москву идет жара (3402)

Из-за извержения Попокатепетля в Мехико объявлен высший уровень опасности (3305)

Вулкан Санторин, погубивший минойскую цивилизацию на Крите, вышел из многолетней спячки (3304)

Ученые установили точную дату Всемирного потопа (3213)

Десятки домов затоплены в Узбекистане в результате наводнения (3200)

Землетрясение в Армении (3139)

На планете появился новый вид облаков - Асператус (3136)

Ураган в Москве 06.05.2012 (3100)

В Крыму зарегистрировали землетрясение мощностью 1-2 балла по шкале Рихтера (3080)

Семь новых природных чудес света (3071)

Йеллоустонский супервулкан (3067)

Жара в Норильске побила 30-летний рекорд (3064)

Самые большие и опасные вулканы мира (3061)

Пятидесятиградусные морозы пришли в Якутию (3054)

Copyright Sergo © 2012-2019