Группа российских физиков и математиков при участии иностранных коллег создали модель возникновения аномально высоких океанских волн, прозванных волнами-убийцами. Найти объяснение феномену помогло одно из уравнений Шредингера.
«Волны распределены по океану не совсем однородно, из-за чего те зоны, где их оказывается больше, как бы притягивают к себе энергию. В итоге в какой-то момент в одном месте рождаются волны большой амплитуды. Еще в 1968 году академик Владимир Захаров показал, что эту неустойчивость эффективно описывает нелинейное уравнение Шредингера», – рассказал РИА «Новости» Петр Гриневич, старший научный сотрудник из Института теоретической физики РАН имени Ландау.
Ученые отметили, что физики сталкиваются с эффектом гигантских волн в оптике и электронике. Как и волны в океане, они возникают из-за нелинейных процессов. Рассчитать возникновение этих волн обычными методами невозможно, поскольку они появляются в результате наложения и взаимодействия нескольких внешних сил, но не являются их суммой.
Первые успехи в разгадке феномена в середине 50-х годов прошлого века сделали американские ученые, в том числе Энрико Ферми. Им удалось обнаружить, что в некоторых случаях система волн произвольно возвращается в исходное положение, так называемый «эффект дежавю», а следовательно, она не является полностью хаотичной.
Позже советские математики предположили, что загадку можно решить через нелинейное уравнение Шредингера.
Окончательно же «расколоть» загадку природы удалось математику Петру Гриневичу и его коллегам, благодаря наблюдениям за наложением и преломлением волн света, который порождал кристалл при прохождении через него луча лазера. Наблюдая за изменением световых волн, ученые сначала обнаружили «эффект дежавю», а затем смогли подобрать набор простых формул, позволивших просчитать состояние системы. Эффективность метода оказалась столь высокой, что по наблюдаемым на выходе из кристалла волнам математики смогли рассчитывать состояние лазерного луча на входе.
На практике открытие может найти широкое применение в оптике и электронике для подавления помех.
