250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 84)

Soliton

1834

John Scott Russell (1808–1882)


 

Soliton là một sóng đơn độc giữ được hình dạng của nó trong khi truyền đi những quãng đường lớn. Khám phá soliton là một trong những câu chuyện khoa học lôi cuốn nhất nảy sinh từ một quan sát nhân quả. Vào tháng Tám 1834, kĩ sư người Scotland John Scott Russell tình cờ chứng kiến một chiếc xà lan được ngựa kéo đi dọc theo một con kênh đào. Khi sợi cáp đứt và xà lan bất ngờ dừng lại, Russell sửng sốt thấy một con sóng hình thành giống cái bướu, ông tả nó như sau: “một khối nước cuộn về phía trước với vận tốc lớn, cứ cho đó là một đống nước dâng cao lên, đơn độc, tròn, nhẵn, rõ nét, nó tiếp tục tiến lên theo con kênh mà không thay đổi hình dạng hay giảm tốc độ. Tôi dõi theo nó từ trên lưng ngựa, và ước chừng nó cứ lăn đi ở tốc độ chừng tám hoặc chín dặm một giờ, giữ nguyên hình ảnh ban đầu của nó với chừng 30 foot dài và cao một đến một foot rưỡi. Độ cao của nó dần dần hạ xuống, và sau khi đuổi theo một hai dặm gì đó, tôi mất dấu nó ở chỗ uốn khúc của con kênh.”

Sau đó, Russell tiến hành các thí nghiệm trong một bể tạo sóng ở nhà ông nhằm đặc trưng hóa các soliton bí ẩn này (ông gọi nó là sóng tịnh tiến), ông tìm thấy rằng tốc độ lan truyền phụ thuộc vào kích cỡ của soliton. Hai soliton kích cỡ khác nhau (và do đó, vận tốc khác nhau) có thể truyền xuyên qua nhau, xuất hiện trở lại, và tiếp tục truyền tới. Hành trạng soliton cũng được quan sát thấy ở những hệ khác, ví dụ như plasma và cát chảy. Ví dụ, người ta từng chứng kiến các luống cát hình lưỡi liềm chảy “xuyên” qua nhau. Vết Đỏ Lớn của Mộc tinh cũng có thể là một kiểu soliton nào đó.

Ngày nay, soliton được xem xét trong nhiều hiện tượng đa dạng, từ sự truyền tín hiệu thần kinh cho đến các hệ thống truyền thông trên cơ sở soliton trong cáp quang. Vào năm 2008, soliton bất biến đầu tiên được biết trong không gian bên ngoài đã được tường thuật, nó đang chuyển động trong chất khí ion hóa bao xung quanh Trái Đất ở tốc độ chừng 5 dặm (8 km) mỗi giây.

XEM THÊM. Sóng độc (1826), Phân tích Fourier (1807), Tới hạn tự tổ chức (1987).

Các đụn cát lưỡi liềm trên sao Hỏa

Các đụn cát lưỡi liềm trên sao Hỏa. Khi hai luống cát trên Trái Đất va nhau, chúng có thể tạo thành một luống chung, sau đó hồi phục lại hình dạng ban đầu của chúng. (Khi một đụn cát “băng qua” một đụn cát, các hạt không thật sự chuyển động qua nhau, nhưng hình dạng luống có thể giữ được.)

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 90)
25/05/2020
Đồng hồ tròn năm 1841 Những đồng hồ đầu tiên không có kim phút. Kim phút chỉ trở nên quan trọng cùng với sự phát triển
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 89)
25/05/2020
Định luật Joule về sự tỏa nhiệt do dòng điện 1840 James Prescott Joule (1818-1889)   Các bác sĩ phẫu thuật thường ăn
Câu chuyện phát minh laser: Và thế là có ánh sáng!
22/05/2020
Kỉ niệm 60 năm laser ra đời. Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020. Cuộc đua chế tạo laser đã khởi
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 9-Hết)
21/05/2020
Chương 9 Vật chất tối và năng lượng tối Khi chúng ta nhìn vào không gian sâu thẳm với kính thiên văn của mình, chúng ta nhìn
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 100-Hết)
19/05/2020
Oganesson Việc tạo ra các nguyên tố siêu nặng mới là một bài tập thực hành trong việc theo đuổi bóng ma nguyên tử. Những
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 99)
19/05/2020
Moscovium Món chén Thánh của nghiên cứu nguyên tố siêu nặng là định vị cái gọi là các hòn đảo ổn định. Đây là những
Galileo và bản chất của khoa học vật lí
13/05/2020
3.1 Giới thiệu Có ba câu chuyện được kể lại. Chuyện thứ nhất kể Galileo là một nhà triết học tự nhiên. Không giống
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 50)
12/05/2020
15. NHỮNG CHỈ TRÍCH ĐANG QUY KẾT Năm 2000, một cuộc tranh cãi dữ dội nổ ra trong cộng đồng khoa học. Một trong những người

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com