الموجات المارقة - ديناميكيات مجموعة الموجات غير الخطية المتطرفة في حالات الموجة الاتجاهية.
يمكن أن يكون فهم الطبيعة غير المتوقعة لأمواج المحيط مسألة بقاء للبحارة. من المعروف أن مجموعات موجات المياه العميقة غير مستقرة وأصبحت شريرة. هذه الموجات المارقة كبيرة بشكل غير طبيعي ، ولا يمكن التنبؤ بها ، وتظهر فجأة موجات سطحية يمكن أن تكون خطيرة للغاية حتى بالنسبة للسفن الكبيرة.
ينتج سلوك الموجة المارقة هذا عن عدم استقرار التعديل ، والذي يحدث فقط في الموجات أحادية الاتجاه. عند التفاعل مع أنظمة الموجات الأخرى ، من المتوقع أيضًا أن يضعف تركيز الموجة (تضخيم الموجة).
فريق بقيادة جامعة كيوتو أظهر الآن أن مثل هذه المجموعات الموجية غير المستقرة تنتشر بشكل مستقل عن التداخل. تم نشر النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في المجلة استعراض للحروف البدنية.
عرض توضيحي لمجموعة موجات مائية غير خطية غير مضطربة تركز في وجود موجات معاكسة للانتشار ، مما يعني حالات الموجة الاتجاهية. الائتمان: كيوتو / أمين شبشوب
يقول المؤلف الرئيسي أمين شبشوب: "يبدو أن نتائجنا تدعم مفهوم مجموعة الموجات المائية غير المضطربة التي تركز في وجود موجات معاكسة للانتشار ، مما يعني أن حالات الموجة هي اتجاهية".
باستخدام خزان الموجة المائية ، أجرى الفريق تجارب للتحقق من صحة النتائج من عمليات المحاكاة الحاسوبية بناءً على معادلة شرودنجر غير الخطية المقترنة. يفسر نموذج معادلة الموجة غير الخطية هذا التفاعلات المعقدة للموجات المنتشرة من اتجاهين مختلفين.
تظهر نتائج الفريق أن النموذج يتفق جيدًا مع التجارب ، بما في ذلك ديناميكيات الموجات المارقة ومضادة للانتشار.
إن مجالات مثل الهندسة البحرية ، والبصريات غير الخطية ، والهندسة الكهربائية ، وفيزياء البلازما ، فضلاً عن دراسة أمواج المحيط الشديدة ، ستستفيد من فهم أفضل لدور اللاخطية.
ويخلص شبشوب إلى أن "دراستنا قد تحفز المزيد من الدراسات النظرية والتجريبية لتحسين فهمنا لمثل هذه الديناميكيات في نشاز أنظمة الموجات المختلفة".
المرجع: "دليل تجريبي على التركيز غير الخطي في موجات المياه الدائمة" بقلم يوشن هي وأليكسي سلونيايف ونوبوهيتو موري وأمين شبشوب ، 28 سبتمبر 2022 ، استعراض للحروف البدنية.
دوى: 10.1103 / PhysRevLett.129.144502
تم تمويل الدراسة من قبل RFBR ومختبر الأنظمة والتطبيقات الديناميكية NRU HSE.
