الرئيسية » منوعات » الفيزيائيون الروس يكتشفون سر ظهور “الأمواج القاتلة ” في المحيطات
Huge waves crash on the San Esteban de Pravia seafront in Asturias region, Spain March 24, 2018. REUTERS/Eloy Alonso - RC1D99998E70

الفيزيائيون الروس يكتشفون سر ظهور “الأمواج القاتلة ” في المحيطات

ترجمة صادق النويني

 وجد الفيزيائيون والرياضيون الروس والأجانب حلا بسيطا لإحدى فرضيات معادلة شرودنغر واستخدموها لشرح الظهور المفاجئ لــ ” للأمواج القاتلة ” العملاقة في المحيطات. صرح بذلك مكتب الخدمات الاعلامية لمعهد الفيزياء النظرية  التابع لأكاديمية العلوم الروسية.

ويرى بيوتر  جرينيفيتش من معهدا لانداو للفيزياء النظرية التابع لأكاديمية العلوم الروسية، ان الأمواج في المحيطات تنشأ وتتموضع بغير تجانس، لهذا السبب يبدو أن المناطق التي يوجد فيها عدد كبير منها تجذب الطاقة اليها. نتيجة لذلك، وفي الاخير وفي لحظة معينة وفي مكان واحد تولد ( تنشأ) موجات ذات سعة كبيرة (الأمواج القاتلة). في عام 1968 ، أظهر الأكاديمي فلاديمير زاخاروف أن عدم الاستقرار هذا يوصف جيدا بشكل فعال في معادلة شرودنغر غير الخطية” .

 الفوضى والنظام:

وكما يعتقد العلماء اليوم ، فإن “الأمواج القاتلة” العملاقة التي يبلغ ارتفاعها عشرات الأمتار ، والتي تسببت في تدمير العشرات من السفن وقتل الآلاف من الأرواح، تشبه نظيراتها في عالم البصريات والإلكترونيات، وهي الموجات التي تعرقل عمل أنظمة الاتصالات، والتي تنشأ نتيجة لما يسمى بالعمليات غير الخطية في هذه الأنظمة.

من خلال هذه الكلمات، يفهم الفيزيائيون مختلف الظواهر التي لا يمكن فهمها ووصفها باستخدام المعادلات الخطية. بمعنى آخر، لا يمكن تصور تفاعلها مع مجموعة من العوامل الخارجية المختلفة كمجموع للتغييرات التي حدثت أثناء عمل كل من هذه القوى على حدة.

هذه الميزة ، كما لاحظ  غرينيفيتش وزملاؤه ، تعقد إلى حد كبير التنبؤات المتعلقة بكيفية تعامل هذه العمليات مع نفسها. وعلاوة على ذلك، يعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن الحالة الأولية للأنظمة غير الخطية بشكل لا رجعة فيه “منسية”، حتى بعد التغييرات البسيطة جدا، مما يجعلها فوضوية بطبيعتها.

في منتصف الخمسينات من القرن الماضي ، اكتشف انريكو فيرمي وغيره من العلماء الأمريكيين عن طريق الصدفة أن هذا الحال لم يكن هكذا دائما. ففي بعض الحالات، نشأ نوع من الرؤية الرياضية، وعاد النظام بشكل عشوائي إلى موقع عمله الأول .

في وقت لاحق، اكتشف علماء الرياضيات السوفيت والأجانب أن ظهوره يرجع إلى حقيقة واحدة تكمن في سلوك هذه الأنظمة “الفوضوية” والتي توجهها قوانين معينة خاصة بطبيعتها. ولفهم هذا ومنذ وقت طويل ظهرت معادلة شرودنغر غير الخطية كمشابه للصيغة الشهيرة التي تصف حالة الجسيمات في العالم الكمي.

أسرار” الأمواج القاتلة

وشرح غرينيفيتش فكرته كالآتي: “التشبيه الجيد هو صندوق الارسال . فللتنبؤ بالكيفية التي سيعمل بها ، ليس من الضروري فهم هيكله بالتفصيل. فقط يكفي أن يخضع “المبدأ الذهبي” للقوانين الميكانيكية: الفقدان في السرعة يعطي ربحًا في القوة، والربح في القوة يقابله فقد في السرعة”.

وقد لعب “صندوق الارسال ” دوراً في تجارب العلماء الروس.فكانت هناك بلورة خاصة ذات خواص بصرية غير خطية ، يعتمد معامل انكسارها على شدة الضوء. على سبيل المثال ، المناطق، التي كانت مضاءة أكثر بقوة ، عملت على تجميع الضوء، في حين أن المناطق المظلمة انتشرت أشعة الليزر بها.

عند مراقبة البلورة وكيفية تغير الضوء الناتج عنها ، أثبت غرينيفيتش وزملاؤه أنها تولد دوريا تأثير “الرؤية ” وأن سلوكها  يوصف بمعادلة شرودنغر غير الخطية.

ومن خلال تحليل نتائج التجارب، توصل علماء الرياضيات الروس الى مجموعة من الصيغ البسيطة التي تسمح بحساب هذه المعادلة بدقة شديدة. حيث استخدمها العلماء لفهم خواص أشعة الليزر التي سقطت في بلورة غير خطية في لحظة بدء التجربة.

هذه الصيغ ، كما لاحظ الفيزيائيون، ليس فقط لوصف سلوك “الأمواج – القاتلة” أو التداخل في قنوات الاتصال، ولكن أيضًا في العلوم الأساسية. على سبيل المثال، ستساعد على فهم كيفية تصرف مكثف بوز-آينشتاين، وهو شكل غريب من المادة، يتألف من العديد من الجسيمات، ولكنه يتصرف مثل ذرة كبيرة واحدة.

https://ria.ru/science/20181115/1532879247.html?referrer_block=index_daynews3_3

نوفوستي

اترك تعليقا