Матричный прилив. Ученые объяснили загадочные волны в форме сетки в Китае
Подобные волны распространяются не только в воде. (Фото: SciTechDaily.com)
На реке Цяньтан в Китае в прошлом году наблюдали необычное явление: волны выстроились в форму сетки. Это произошло из-за столкновения двух так называемых приливных валов, которые движутся против течения. Такое явление получило название «матричный прилив».
До сих пор математики не могли полностью описать такие сложные волновые процессы. Теперь ученые из Университета в Баффало (США) и Университета Колорадо в Боулдере смогли объяснить их с помощью мощных компьютерных симуляций.
«Уравнения для двумерных волн гораздо сложнее и требуют огромных вычислительных ресурсов. Поэтому это исследование не могли провести раньше», — пояснил профессор математики Университета в Баффало Джино Бйондини.
Его команда показала, что подобные волны распространяются не только в воде, но и в плазме или твердых материалах. Ранее ученые могли рассчитывать только одномерные случаи, когда волна движется в одном направлении, например, в узком канале.
«Волны в таком приливном валу могут быть большими и длиться долго, поэтому их трудно описать математически. Но они интересны не только физикам — серферы могут преодолевать на такой волне километры», — отметил профессор Марк Хефер из Университета Колорадо.
Исследователи использовали суперкомпьютеры Центра вычислительных исследований в Баффало. Одна симуляция на обычном ноутбуке длилась бы 22 часа, но благодаря графическим процессорам ее сократили до примерно одного часа.
Полученные модели напоминали «матричный прилив», который видели на Цяньтане в сентябре прошлого года. Следующий шаг — попытаться воспроизвести эти волны в лаборатории, чтобы подтвердить результаты экспериментально.
«Для меня, как для физика, ставшего математиком, самое большое удовольствие — когда математика позволяет объяснить реальное явление», — сказал Бйондини.
