Одиночные волны могут переносить вещество

Россия

• Наука

В курсе физики давно было признано, что волны переносят энергию, но не переносят вещество. Помните, какой приводили пример в учебниках? Мячик колышется на морских волнах, но при отсутствии ветра не передвигается к берегу. И тут оказалось, что все не совсем так. Вернее, не для всех волн это так. Есть среди них такие, которые не следуют общим примерам. Специалисты из Объединенного института высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) обнаружили, что солитоны (уединенные волны вроде цунами или приливной волны) вещество вполне себе переносят. О чем сообщают в пресс-службе института.

Солитоны - структурно устойчивы и при распространении ведут себя как частицы. При взаимодействии они не разрушаются, а продолжают движение, не изменяя собственной структуры. Такие волны могут быть разного вида: природные, ионозвуковые и магнитозвуковые в плазме, гравитационные солитоны в слоистой жидкости, короткие световые импульсы в лазере, в воздушной среде, в нелинейно-оптических материалах и другие.

Анализ свойств солитонов, волн, существующих благодаря балансу нелинейных и дисперсионных эффектов, показал, что такие волны способны переносить вещество и это их фундаментальное свойство. Исследователи изучали плазменные солитоны акустического типа - несколько более необычные волны. Было доказано, что при движении они производят односторонний перенос вещества. И это является их важнейшим свойством. По словам старшего научного сотрудника ОИВТ РАН, одного из авторов научной статьи Федора Трухачева, открытие заставит с другой стороны взглянуть на безопасность электросетей. Кроме того, в космической отрасли новые данные позволят делать более точные расчеты автоматических аппаратов и пилотируемых кораблей, а так же с большей вероятностью прогнозировать космическую погоду.

В перспективе полученная информация может быть использована для анализа потоков заряженных частиц в плазме, в том числе космической, при изучении процессов в магнитосфере Земли и солнечной активности, а также применяться в системах предупреждения о цунами.

Вера Максимова, 21.11.2023 17:01