Star-shaped waves can form in vibra

Star-shaped waves can form in vibrating tanks of liquid oil, researchers say.

Learning more about such bizarre waves could shed light on counterparts that may exist elsewhere in nature, researchers added.

Waves of all kinds often behave in an intuitively linear manner. For instance, a weight on a spring will bob up and down in a manner directly proportional to the force that the weight exerts on the spring.

However, a number of strange waves can also form. They come from what is called nonlinearity, in which a small or simple change results in a disproportionately large or complex effect. For instance, aspects of weather behave chaotically, in a nonlinear manner.

The waves seen on the surface of water also behave in a nonlinear manner, and bizarre phenomena can result, such as X- and Y-shaped ocean waves or monstrously large freak waves that seem to come out of nowhere. Scientists have spotted similar nonlinear effects elsewhere in nature, such as with super-cooled atoms or light traveling in fiber optics.

To uncover new, remarkable nonlinear waves, scientists experimented with circular and rectangular tanks containing about two-fifths of an inch (1 centimeter) of silicon oil. Researchers placed the tanks on shakers to vibrate the fluid. Scientists then observed that the liquid contained gravity waves — oscillations due to gravity pulling downward and vibrations pushing upward.

A new type of gravity wave eventually resulted, which alternated in shape between stars and polygons — for instance, between a five-pointed star and a five-sided pentagon. The researchers could change the shapes of these stars and polygons by altering the strength and frequency of the vibrations. [See Video and Images of the Odd-Shaped Gravity Waves]

The gravity waves in the liquid interact in a nonlinear manner, resonating and building in complexity, somewhat like how a playground swing will climb higher from repeated pushes. This is the first time such nonlinear, resonant interactions have been seen with gravity waves.

Intriguingly, the shapes of these waves did not depend on the form of the containers housing the fluid.

"It is generally accepted that the shape of the waves depends on the container shape," said researcher Jean Rajchenbach, a physicist at the University of Nice Sophia Antipolis in France. "The fact that the pattern shape is here recovered independently of the container shape is surprising, mysterious and stimulating. We have no clear explanation.

"This finding just emphasizes that the domain of highly nonlinear waves is still 'terra incognita,' or unknown territory," Rajchenbach told LiveScience.

Rajchenbach and his colleagues Didier Clamond and Alphonse Leroux detailed their findings in a paper accepted by the journal Physical Review Letters on Feb. 1.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คลื่นรูปดาวสามารถฟอร์มในสั่นสะเทือนถังของเหลวน้ำมัน นักวิจัยพูด

เพิ่มนักวิจัยสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคลื่นแปลกประหลาดดังกล่าวหลั่งน้ำตาแสงในคู่ที่อาจมีอยู่ในธรรมชาติอื่น ๆ ได้

คลื่นทุกชนิดมักจะทำในลักษณะเป็นเส้นตรงหมด ตัวอย่าง น้ำหนักบนสปริงจะบ๊อบขึ้นและลงในลักษณะสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่น้ำหนัก exerts ในฤดูใบไม้ผลิ

อย่างไรก็ตาม จำนวนคลื่นแปลกยังสามารถสร้างได้ พวกเขามาจากอะไรเรียกว่า nonlinearity ซึ่งการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็ก หรืออย่างผลผลมีขนาดใหญ่ หรือซับซ้อนสลาย ตัวอย่าง ลักษณะของสภาพอากาศทำงานกันฝุ่นตลบ ในลักษณะไม่เชิงเส้นการ

คลื่นที่มองเห็นได้บนพื้นผิวของน้ำยังทำงานในลักษณะไม่เชิงเส้น และปรากฏการณ์แปลกประหลาดสามารถ ผล เช่นรูป X และ Y คลื่นหรือคลื่นประหลาด monstrously ขนาดใหญ่ที่ดูเหมือนจะมาจากไหน นักวิทยาศาสตร์ได้พบคล้ายไม่เชิงเส้นลักษณะอื่น ๆ ในธรรมชาติ เช่นกับอะตอมเตอร์รุ่นเย็น ๆ หรือแสงเดินทางในไฟเบอร์

การค้นพบใหม่ โดดคลื่นไม่เชิงเส้น นักวิทยาศาสตร์เบื้องกับถังสี่เหลี่ยม และวงกลมที่ประกอบด้วยประมาณ 2-fifths นิ้ว (1 เซนติเมตร) ของน้ำมันซิลิ นักวิจัยวางถังบนยางมะตอย vibrate น้ำ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตว่า ของเหลวที่ประกอบด้วยคลื่นแรงโน้มถ่วงแล้ว — แกว่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงดึงลงและผลักดันขึ้นเขย่า

ชนิดใหม่ของคลื่นแรงโน้มถ่วงในที่สุดผล ซึ่งสลับรูปดาวและรูปหลายเหลี่ยม — เช่น ระหว่างดาวชี้ห้าและเพนตากอนที่หน้า 5 นักวิจัยสามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดาวเหล่านี้และรูปหลายเหลี่ยม โดยเปลี่ยนแปลงความแข็งแรงและความถี่ของการสั่นสะเทือน [ดูวิดีโอและภาพของคลื่นแรงโน้มถ่วงของ Odd-Shaped]

โต้คลื่นแรงโน้มถ่วงในของเหลวในลักษณะไม่เชิงเส้น resonating และอาคารในความซับซ้อน ค่อนข้างชอบว่าชิงช้าจะปีนสูงขึ้นจากนั่นก็ทำซ้ำ นี่เป็นครั้งแรกที่ได้เห็นการโต้ตอบเช่นไม่เชิงเส้น คง มีคลื่นแรงโน้มถ่วง

Intriguingly รูปร่างของคลื่นเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบของบรรจุภัณฑ์ที่อยู่อาศัยน้ำ

"นั้นโดยทั่วไปยอมรับว่า รูปร่างของคลื่นขึ้นอยู่กับรูปร่างของภาชนะบรรจุ กล่าวว่า นักวิจัย Jean Rajchenbach, physicist ที่ Antipolis โซเฟียมหาวิทยาลัย Nice ประเทศฝรั่งเศส "ความจริงที่ว่า รูปร่างลวดลายที่นี่กู้เป็นอิสระจากรูปร่างของภาชนะได้น่าแปลกใจ ลึกลับ และกระตุ้น เรามีคำอธิบายที่ชัดเจนไม่

"ค้นหานี้เพียงเน้นว่า โดเมนของคลื่นไม่เชิงเส้นสูงยังคงเป็น 'terra incognita' หรือดินแดนที่ไม่รู้จัก Rajchenbach บอก LiveScience

Rajchenbach และเพื่อนร่วมงานของเขา Didier Clamond และ Alphonse Leroux รายละเอียดของการค้นพบกระดาษที่ยอมรับตามรายทางกายภาพตรวจทานอักษรในวันที่ 1 ก.พ.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปดาวสั่นคลื่นสามารถฟอร์มในถังน้ำมัน ของเหลว นักวิจัยกล่าวว่า

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับช่างแปลกประหลาดคลื่นสามารถหลั่งไฟบนคู่อื่น ๆที่อาจมีอยู่ในธรรมชาติ นักวิจัยเพิ่ม

คลื่นทุกชนิดมักจะประพฤติตนในลักษณะที่สังหรณ์ใจแบบเชิงเส้น สำหรับอินสแตนซ์น้ำหนักบนสปริงจะผลุบโผล่ในลักษณะที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่น้ำหนักที่จะฤดูใบไม้ผลิ

แต่จำนวนของคลื่นที่แปลกสามารถฟอร์ม พวกเขามาจากสิ่งที่เรียกว่า ค่าในที่เล็ก หรือการเปลี่ยนแปลงง่ายในผลขนาดใหญ่ disproportionately หรือซับซ้อน ตัวอย่าง ลักษณะของสภาพอากาศทำฝุ่นตลบ ในลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้น .

คลื่นที่เห็นบนพื้นผิวของน้ำ ก็อยู่ในลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นและปรากฏการณ์แปลกประหลาดได้ผลเช่น X - และ y-shaped คลื่นมหาสมุทรหรืออย่างน่าเกลียดน่ากลัวคลื่นประหลาดขนาดใหญ่ที่ดูเหมือนจะออกมาจากที่ไหน นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นคล้ายเส้นผลอื่น ๆในธรรมชาติ เช่น ซุปเปอร์เย็น อะตอมหรือแสงที่เดินทางในใยแก้วนำแสง

การค้นพบใหม่ ที่น่าจับตา เส้นคลื่นนักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองกับวงกลมและสี่เหลี่ยมรถถังที่มีสองห้านิ้ว ( 1 เซนติเมตร ) ของน้ำมันซิลิกอน นักวิจัยวางถังบนสโมสรสั่นของเหลว นักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าของเหลวที่บรรจุอยู่ด้านใน เนื่องจากคลื่น - แรงโน้มถ่วงแรงโน้มถ่วงดึงลงและแรงผลักขึ้น

เป็นชนิดใหม่ของคลื่นแรงโน้มถ่วงในที่สุดผลซึ่งสลับร่างระหว่างดาวและรูปหลายเหลี่ยม - ตัวอย่าง ระหว่างดาวแหลมห้าและห้าด้านกลาโหม . นักวิจัยสามารถเปลี่ยนรูปร่างของดาวเหล่านี้และรูปหลายเหลี่ยมโดยการเปลี่ยนความแรงและความถี่ของการสั่น [ ดูวิดีโอและภาพที่มีรูปร่างแปลก แรงดึงดูดของคลื่น ]

คลื่นแรงดึงดูดในของเหลวแบบโต้ตอบในลักษณะก่อน และอาคารในความซับซ้อนค่อนข้างเหมือนกับสนามเด็กเล่นชิงช้าจะไต่สูงขึ้นจากซ้ำดัน . นี่เป็นครั้งแรก เช่น เชิง ปฏิสัมพันธ์ ก้องได้เจอกับคลื่นแรงดึงดูด

ฟังดู , รูปร่างของคลื่นเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบของภาชนะที่อยู่อาศัยของเหลว .

" เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า รูปร่างของคลื่นขึ้นอยู่กับภาชนะรูปร่าง , " กล่าวว่านักวิจัยจีน rajchenbach เป็นนักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยดีโซเฟีย antipolis ในประเทศฝรั่งเศส” ความจริงที่ว่ารูปแบบรูปร่างมาได้อย่างอิสระของภาชนะรูปทรงแปลก ลี้ลับ และการกระตุ้น เราไม่มีคำอธิบายชัดเจน

" การค้นพบนี้ก็เน้นว่าโดเมนของคลื่นยังไม่เป็นเชิงเส้นสูง ' Terra incognita ' หรือดินแดนที่ไม่รู้จัก " rajchenbach บอก livescience

rajchenbach ของเขาและเพื่อนร่วมงาน ดิดิเยร์ clamond และ อัลฟองเซ่ เลอรูซ์รายละเอียดของข้อมูลในกระดาษที่ได้รับการยอมรับโดยวารสารทางกายภาพตรวจทานตัวอักษรบนกุมภาพันธ์ 1