Кубанский государственный технологический университет

"Девятый вал" удалось смоделировать

03-05-2012
У нас ее называют "девятый вал". Огромная, наводящая ужас волна-одиночка, стена воды высотой в два, а то и три десятка метров, по сравнению с которой даже штормовые, "стандартные" волны кажутся зыбью, неожиданно появляется в океане и спустя некоторое время так же внезапно опадает.

Многие века дополнительную таинственность этой волне-монстру придавало то обстоятельство, что никто не мог понять, как и по какой причине она возникает. Замечено было, что такие волны часто появляются в тех местах, где есть сильные океанические течения, однако ни мощные компьютеры, ни современный математический арсенал не могли помочь исследователям обнаружить связь между волнами и течениями. Нащупать ее удалось австрало-итальянской группе физиков под руководством давнего исследователя гигантских волн Мигеля Онорато из Университета Турина.

Гигантская волна накрыла танкер

В основе их идеи лежало точное решение так называемого "нелинейного уравнения Шредингера" или НУШ (к квантовой механике это дифференциальное уравнение отношения не имеет, оно связано с классическим описанием волновых процессов), где участвуют солитоны - уединенные волны, в математике называемые "бризерами".

На основе этого уравнения физики провели компьютерное моделирование ситуации, при которой стандартные плоские волны высотой в 2,5 м. идут из района, где нет течения, туда, где оно есть и направлено навстречу волнам. Моделирование показало, что, пересекая район "градиента" течения, где его скорость меняется от нуля до максимума, волна фокусирует свою энергию на очень малом пространстве, что, в соответствии с НУШ, приводит к возникновению "бризера" - в данном случае, гигантской волны. Найдены и условия, при которых такая волна может возникнуть – временной интервал между волнами должен составлять около десяти секунд, а скорость их движения – около полутора метров в секунду.

По словам Онорато, японские коллеги проверили результаты его группы, моделируя ситуацию в волновых резервуарах, и подтвердили правильность. А поскольку нелинейное уравнение Шредингера с тем же успехом описывает не только водяные, но и световые волны, то в принципе, считает Онорато, можно смоделировать ситуацию, генерирующую "девятый вал" в оптике.

Читайте на CNews Беспилотный краудсорсинг: американцы создают военную технику всей страной Микрочипы из галлия могут жить в человеке Хакеры напали на американские спутники