La interacción de las ondas viajeras en sistemas disipativos, sistemas físicos impulsados por la disipación de energía, puede producir resultados inesperados y a veces caóticos. Estas ondas, conocidas como pulsos disipativos DS, están impulsando estudios experimentales en una variedad de áreas que involucran materia yla energía fluye
en el diario Caos , de AIP Publishing, los investigadores estudiaron las colisiones entre tres tipos de DS para determinar qué sucede cuando interactúan estas ondas viajeras ". Intentamos averiguar si uno podría obtener un comportamiento caótico localizado espacialmente al chocar pulsos que son regulares en el espacio y el tiempo,"dijo Orazio Descalzi, autor del artículo.
Descalzi y su colega Helmut Brand utilizaron dos ecuaciones de Ginzburg-Landian complejas cúbicas-quínticas CQCGLE para modelar colisiones de DS estacionarias y oscilantes a diferentes velocidades. Las CQCGLE son ecuaciones matemáticas que otros investigadores han usado durante casi tres décadas para estudiar DS,y pueden derivarse de difusión de reacción o ecuaciones hidrodinámicas. "Es el modelo más simple posible para tales fenómenos", dijo Descalzi.
Se han observado DS en la convección de fluidos binarios en automóviles, sistemas ópticos como láseres de alta potencia y fenómenos biológicos como el movimiento celular. "Recientemente, se demostró la importancia de las estructuras disipativas localizadas para superficies de corrosión en electroquímica", dijo Descalzi.
Los pulsos colisionantes pueden interactuar de varias maneras, dependiendo de factores como la velocidad de propagación del pulso. A velocidades más bajas, los pulsos se interpenetran o forman estados ligados, explicó Descalzi. A velocidades más altas, los DS colisionantes sufren una aniquilación parcial o, en ciertas condiciones, explotan"Las explosiones son períodos irregulares de rápido crecimiento seguidos de un colapso repentino del perfil inicial", dijo Descalzi.
En su estudio, los investigadores observaron 10 tipos diferentes de interacciones de DS que incluyen interpenetración, estados unidos estacionarios, estados unidos oscilantes y DS explosivos. Los investigadores se sorprendieron al observar DS explosivos porque los tipos de pulsos que colisionan no eran del tipo que normalmente"Explotamos". Observamos que los pulsos regulares se transformaron en pulsos explosivos ", dijo Descalzi. Otro resultado inesperado fue la creación de un estado oscilante encuadernado con dos frecuencias de dos DS con una frecuencia colisionando".
Estos resultados abordan la transición de DS normales a comportamiento caótico localizado durante la colisión, e informan sobre el comportamiento complejo no descrito previamente. Los hallazgos del estudio también apuntan a posibles vías de investigación futuras. Fuera de la óptica no lineal, donde se han observado DS explosivos, los estudios hanse ha limitado a DS estacionarias. Los autores señalan que los sistemas de estudios de óptica no lineal podrían modificarse para estudiar experimentalmente colisiones de varios DS para probar las predicciones en su estudio.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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