Согласно общепринятой точке зрения, которая зафиксирована в большинстве современных вузовских учебников физики, волны переносят энергию и информацию, но не переносят вещество.
Физики Объединенного института высоких температур РАН доказали, что это не так. Ученые проанализировали свойства солитонов – уединенных волн, которые существуют благодаря балансу нелинейных и дисперсионных эффектов. Такие волны довольно широко распространены в природе: самым наглядными примерами солитонов можно считать цунами или приливную волну.
В ходе исследования физики проанализировали свойства более «экзотических» волн, а именно плазменных солитонов акустического типа. Выяснилось, что солитоны при движении осуществляют односторонний перенос вещества. Более того, доказано, что перенос вещества является неотъемлемым, фундаментальным свойством солитонов.
В расчетах ученые использовали знаменитое уравнение Кортевега Де Вриза (КдВ), которое является универсальным инструментом описания солитонов различного типа.
Результаты были опубликованы в авторитетном журнале Physics of Plasmas.
«Полученные результаты имеют не только теоретическое значение. В будущем они могут использоваться при анализе потоков заряженных частиц в плазме, в том числе космической, при изучении процессов в магнитосфере Земли и солнечной активности, а также смогут применяться в системах предупреждения о цунами и для решения других теоретических и практических задач», ― отмечает Федор Трухачев, старший научный сотрудник ОИВТ РАН, один из авторов научной публикации.
По словам Федора Трухачева, полученные учеными данные позволят учитывать дополнительные факторы для обеспечения безопасности электросетей, а также с большей точностью прогнозировать космическую погоду и производить необходимые расчеты при проектировании космических аппаратов.
