В лаборатории создали аномальную "волну-убийцу"

График, описывающий возникновение аномальной "волны-убийцы". Изображение авторов исследования

Ученые сумели создать в лаборатории так называемую аномальную "волну-убийцу", высота которой в среднем вдвое больше высоты окружающих волн и которая представляет серьезную опасность для кораблей. Работа авторов принята к публикации в журнал Physical Review Letters, а коротко о ней пишет портал ScienceNOW.

"Волна-убийца" долгое время считалась мифом, однако в последние годы реальность этого явления была подтверждена измерениями на море и спутниковыми наблюдениями. Теоретически, такие волны могут возникать случайно при "сложении" нескольких обычных волн, однако они появляются гораздо чаще, чем предсказывает эта гипотеза. Ученые полагают, что в формировании аномальных волн задействованы нелинейные процессы - то есть процессы, описываемые нелинейными уравнениями (например, дифференциальными). Разрешение таких уравнений зачастую бывает очень сложным, а иногда и невозможным (в этих случаях ученые используют численные методы).

Многие гидродинамические процессы описываются как раз такими уравнениями, поэтому специалисты нередко прибегают к упрощениям и аппроксимации. В 1970-х годах было предложено описывать возникновение различных типов "странных" волн при помощи нелинейного уравнения Шредингера, которое позволяет объяснить высоту, крутизну и кривизну волны. Одно из решений этого уравнения - а именно решение Перегрина - дает волну, поведение которой напоминает поведение "волны-убийцы". Например, в октябре 2010 года, используя это решение, физики смоделировали возникновение аномальной световой волны.

Авторы новой работы проводили эксперимент в бассейне с водой длиной 15 метров, шириной 1,6 метра и глубиной около метра. Используя управляемую мешалку, авторы получали гармоническую волну высотой около одного сантиметра, а затем, определенным образом корректируя параметры вращения мешалки, добивались возникновения аномальной волны. Ее высота была, в среднем, втрое больше высоты обычных волн, и она перемещалась по бассейну вдвое медленнее, чем они. Такое поведение хорошо согласуется с решением Перегрина.

Использованный учеными подход является упрощенным, и хотя полученная волна хорошо имитирует поведение реальной "волны-убийцы", некоторые коллеги авторов указывают, что волна, удовлетворяющая решению Перегрина, может возникать только в узком частотном диапазоне. Соответственно, ее нельзя в полной мере использовать для изучения реальных аномальных волн.

Обсудить
Наука и техника00:0630 ноября
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир