Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Att förstå havsvågornas oförutsägbara beteende kan vara en fråga om överlevnad för sjöfolk. Djuptvattenvåggrupper har varit kända för att vara instabila och bli skurkiga, vilket får intet ont anande båtar att tippa över.
Detta oseriösa vågbeteende är ett resultat av moduleringsinstabilitet, som i allmänhet endast inträffar för enkelriktade vågor. Vågfokusering – förstärkningen av vågor – förväntas också försvagas när den interagerar med andra vågsystem.
Nu har ett team under ledning av Kyoto University visat att sådana instabila våggrupper sprider sig oberoende oavsett interferens.
"Våra resultat verkar stödja konceptet med en oberörd olinjär vattenvågsgrupp som fokuserar i närvaro av vågor som utbreder sig mot varandra, vilket antyder att vågtillstånden är riktade", säger huvudförfattaren Amin Chabchoub.
Med hjälp av en vattenvågstank utförde teamet experiment som validerade resultat från datorsimuleringar baserade på den kopplade olinjära Schrödinger-ekvationen. Denna olinjära vågekvationsmodell står för komplexa interaktioner mellan vågor som utbreder sig från två olika riktningar.
Teamets resultat visar att modellen stämmer väl överens med experimenten, inklusive oseriösa och motspridande vågdynamik.
Fält som havsteknik, olinjär optik, elektroteknik och plasmafysik, såväl som studiet av extrema havsvågor, kan dra nytta av en bättre förståelse av olinjäritetens roll.
"Vår studie kan ytterligare motivera teoretiska och experimentella studier för att förbättra vår förståelse av sådan dynamik i kakofonien av olika vågsystem", avslutar Chabchoub.
