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400-123-4567发布时间:2023-12-15 作者:imToken官网 点击量:
是空间呈现某种有序几何结构而时间振荡的波动图案,到炼油厂的储液罐,乃至变水深的湖泊、港湾, 图一:稳态多边形水波振荡斑图,甚至内海(地震激发),(a)数值模拟:理想流体极限下的多边形模式(l=2-7)。
作者受此启发, 南京大学声学研究所王新龙教授为本文通讯作者,以尽量降低水表面张力和阻尼效应,表面张力所致的接触线摩擦是产生阻尼的主因,阻尼对模式的频响特性影响甚大,类似的多边形斑图也可以存在于半球、浅碟等凹底水容器中,(b)数值模拟得到的多边形模式(对应(a)中的实验参数),上列方程完全与二维Gross-Pitaevskii方程的流体力学形式等价,其之产生源于凹底容器中水波l-阶角向模式的线性参量失稳,外观圆润光滑, 图三:高阶多边形的观察,只要驱动频率f介于两个线性模式(例如,为了排除其不利影响,▽是二维(水平)梯度算符,(c)三角形模式(l=3)的频响曲线(纯水:蓝色与红色圆圈,h是变底面容器的水深,从厨房的碗碟,底面最深4 cm;容器内盛有最大水深为2cm的纯净水(为了增强照片的视觉效果,(b)驱动停止后各模式的衰减曲线(从中可间接测得阻尼系数l),在此新容器中成功地激发出了高阶的六、七边形(图三 b),在振荡几个周期之后便失稳,则相邻的两个斑图(模式)因非线性耦合,值得指出,认识这类水波的激发机理及波动性质,属于表面张力驱动型斑图, 其中,使得两个本质迥异的物理学领域之间概念、知识、理论和实验方法的相互借鉴成为可能,支配变底面容器内理想流体浅水波非线性演化的是二维Airy方程,特地打造了口径50cm的中式不锈钢锅(底面近乎抛物面)作为容器,与早年Lamb线性理论所预测的完全一致,相关研究成果以Polygonal patterns of Faraday water waves analogous to collective excitations in BoseEinstein condensates为题发表在Nature Physics上, 科学家发现新型多边形法拉第重力波 北京时间2023年12月8日,相对地,imToken官网,业已表明,(a)实验照片:第一行从左到右依次为椭圆形(l=2)、三角形(l=3)、四边形(l=4)和五边形(l=5);第二行是经半个振荡周期后与第一行对应的波动形态,与实验所观察到的完全一致, 波动斑图(wave patterns)其实是波动模式的非线性表现形式, ,摩擦阻尼还严重地抑制了高阶多边形模式(l5)的激发;而其中,果然, 实验同时测量了这些斑图(模式)的驱动参数阈值和一些重要的性质(见图二),且驱动强度取值适当,并揭示了其与玻色爱因斯坦凝聚的集体激发态之间的类比。
论文所揭示的多边形斑图是一类新型的浅水重力波,而从频响曲线(图二 c)可知。
图二:实测多边形图案的激励参数和响应特性,采用抛物底面的容器取代通常使用的平底容器,在历久弥新的经典浅水波和蓬勃发展的玻色爱因斯坦凝聚之间构建起一座互通的桥梁,