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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Hiệu ứng Hall tiếp tục hé lộ những bí mật của nó trước các nhà toán học và nhà vật lí
11/08/2020
Một thí nghiệm đang mang lại những nhận thức tươi mới sau 40 năm khám phá hiệu ứng – và làm sôi động những hợp tác liên
Giải chi tiết mã đề 206 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020
10/08/2020
Cuộc chiến chống phe Trái đất phẳng
31/07/2020
Các nhà vật lí sẽ cảm thấy sốc, nhưng có rất nhiều người trên khắp thế giới vẫn đinh ninh rằng Trái đất là phẳng. Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 94)
29/07/2020
Rầm chữ I 1844 Richard Turner (khoảng 1798–1881), Decimus Burton (1800–1881) Có bao giờ bạn tự hỏi vì sao trong xây dựng người ta
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 93)
29/07/2020
Bảo toàn năng lượng 1843 James Prescott Joule (1818-1889)   “Định luật bảo toàn năng lượng đem lại… thứ gì đó để
Hàng trăm hadron
28/07/2020
Hadron bao gồm proton và neutron quen thuộc cấu tạo nên các nguyên tử của chúng ta, nhưng số lượng chúng còn đông hơn thế
Thí nghiệm LHCb tìm thấy một loại tetraquark mới
24/07/2020
Lần đầu tiên, nhóm hợp tác LHCb tại CERN quan sát thấy một hạt mới lạ được cấu tạo bởi bốn quark duyên (charm
Tìm kiếm một hằng số thích hợp
23/07/2020
Bằng cách đo phông nền vi sóng vũ trụ, sứ mệnh Planck đem lại cho chúng ta giá trị chính xác nhất từ trước đến nay của

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