Rogue Waves: dinámica de grupos de ondas no lineales extremas en estados de ondas direccionales.
Comprender la naturaleza inesperada de las olas del océano puede ser una cuestión de supervivencia para la gente de mar. Se sabe que los grupos de olas de aguas profundas son inestables y se vuelven rebeldes. Estas olas rebeldes son olas superficiales anormalmente grandes, impredecibles y que aparecen repentinamente que pueden ser increíblemente peligrosas incluso para los barcos grandes.
Este comportamiento de onda rebelde es causado por la inestabilidad de la modulación, que ocurre solo en ondas unidireccionales. Al interactuar con otros sistemas de ondas, también se espera que el enfoque de ondas (amplificación de ondas) se debilite.
Un equipo liderado por La Universidad de Kyoto ha demostrado ahora que tales grupos de ondas inestables se propagan independientemente de la interferencia. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Physical Review Letters.
Demostración de un grupo de ondas de agua no lineales no perturbadas que se enfoca en la presencia de ondas que se propagan en sentido contrario, lo que implica estados de onda direccionales. Crédito: KyotoU / Amin Chabchoub
"Nuestros resultados parecen respaldar el concepto de un grupo de ondas de agua no lineal no perturbado que se centra en la presencia de ondas que se propagan en sentido contrario, lo que implica que los estados de las ondas son direccionales", dice el autor principal Amin Chabchoub.
Usando un tanque de ondas de agua, el equipo realizó experimentos para validar los resultados de simulaciones por computadora basadas en la ecuación de Schrödinger no lineal acoplada. Este modelo de ecuación de onda no lineal explica interacciones complejas de ondas que se propagan desde dos direcciones diferentes.
Los hallazgos del equipo demuestran que el modelo concuerda bien con los experimentos, incluidas las dinámicas de ondas deshonestas y contrapropagantes.
Campos como la ingeniería en alta mar, la óptica no lineal, la ingeniería eléctrica y la física del plasma, así como el estudio de las olas oceánicas extremas, se beneficiarán de una mejor comprensión del papel de la no linealidad.
“Nuestro estudio puede motivar aún más los estudios teóricos y experimentales para mejorar nuestra comprensión de tales dinámicas en la cacofonía de diferentes sistemas de ondas”, concluye Chabchoub.
Referencia: "Evidencia experimental de enfoque no lineal en ondas de agua estancadas" por Yuchen He, Alexey Slunyaev, Nobuhito Mori y Amin Chabchoub, 28 de septiembre de 2022, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.144502
El estudio fue financiado por RFBR y el Laboratorio de Sistemas y Aplicaciones Dinámicas NRU HSE.
