Solitons เป็นคลื่นที่เก็บข้อมูล Fundamental Soliton และใช้คุณสมบัติที่น่าทึ่งและสัญญาณของ Solitons

หลังจากการค้นหาสามสิบปีสมการเชิงอนุพันธ์แบบไม่เชิงเส้นที่มีโซลูชั่น Soliton สามมิติ กุญแจสำคัญคือความคิดของ "คอมเพล็กซ์" ของเวลาซึ่งสามารถหาแอปพลิเคชันเพิ่มเติมในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี

เมื่อศึกษาระบบทางกายภาพใด ๆ เวทีของ "การสะสมเริ่มต้น" ของข้อมูลการทดลองและความเข้าใจของพวกเขาเริ่มแรก รีเลย์จะถูกส่งไปยังฟิสิกส์เชิงทฤษฎี งานของนักฟิสิกส์ทฤษฎีคือการสืบทอดและแก้สมการทางคณิตศาสตร์ตามข้อมูลสะสมสำหรับระบบนี้ และถ้าขั้นตอนแรกตามกฎไม่ได้แสดงถึงปัญหาพิเศษจากนั้นวินาที - แม่นยำ การแก้สมการที่ได้รับมักเป็นงานที่ยากต่อการ

มันเป็นเช่นนั้นปรากฎว่าวิวัฒนาการในช่วงเวลาของระบบกายภาพที่น่าสนใจมากมายอธิบายไว้ สมการเชิงอนุพันธ์แบบไม่เชิงเส้น: สมการดังกล่าวที่หลักการซ้อนทับไม่ทำงาน การกีดกันเกี่ยวกับโอกาสในการใช้เทคนิคมาตรฐานจำนวนมากทันที (ตัวอย่างเช่นการรวมโซลูชั่นสลายตัวในแถว) และเป็นผลให้สมการแต่ละอย่างนั้นจะต้องมีวิธีการแก้ปัญหาใหม่อย่างสมบูรณ์ แต่ในกรณีที่หายากเหล่านั้นเมื่อสมการรวมแบบรวมได้และวิธีการแก้ปัญหาอยู่ไม่เพียง แต่งานเริ่มต้นจะแก้ไข แต่ยังมีปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับจำนวนเช่นกัน นั่นคือเหตุผลที่นักฟิสิกส์บางครั้งเข้ามาโดย "ตรรกะตามธรรมชาติ" ของวิทยาศาสตร์ก่อนที่จะมองหาสมการรวมดังกล่าวแล้วพวกเขาก็พยายามที่จะหาพวกเขาใช้ในพื้นที่ต่าง ๆ ของ Theorphisms

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของสมการดังกล่าวคือการแก้ปัญหาในแบบฟอร์ม soliton - จำกัด ในพื้นที่ "ชิ้นส่วนของฟิลด์" ซึ่งเคลื่อนไหวเมื่อเวลาผ่านไปและต้องเผชิญกับแต่ละอื่น ๆ โดยไม่มีการบิดเบือน การถูก จำกัด ในอวกาศและ "ช่อ" ที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้ Solitons สามารถให้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ง่ายและสะดวกของวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Solitons ดูบทความยอดนิยม N. A. Kudryashov คลื่นไม่เชิงเส้นและ Solitons // น้ำหล่อเย็น, 1997, หมายเลข 2, p. 85-91 และหนังสือโดย A. T. Filippova Multitian Multiton.)

น่าเสียดายที่แตกต่างกัน สายพันธุ์ Solitons เป็นที่รู้จักน้อยมาก (ดูแกลเลอรีภาพของ Solitons) และพวกเขาทั้งหมดไม่เหมาะสำหรับการอธิบายวัตถุใน สามมิติ พื้นที่.

ตัวอย่างเช่น Solitons ธรรมดา (ซึ่งพบได้ในสมการ Korteweg-de Frize) เป็นภาษาท้องถิ่นเท่านั้นในหนึ่งมิติ หาก Soliton ดังกล่าวเป็น "Run" ในโลกสามมิติจากนั้นจะมีมุมมองของเมมเบรนแบนที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่บินไปข้างหน้า อย่างไรก็ตามในธรรมชาติอย่างไรก็ตามเยื่อหุ้มที่ไม่มีที่สิ้นสุดดังกล่าวไม่ได้สังเกตดังนั้นสมการเริ่มต้นจึงไม่เหมาะสำหรับการอธิบายวัตถุสามมิติ

ไม่นานที่ผ่านมาพบโซลูชั่นที่เหมือน Soliton (เช่น Dromions) ของสมการที่ซับซ้อนมากขึ้นที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในสองมิติ แต่พวกเขาอยู่ในรูปแบบสามมิติเป็นกระบอกสูบยาวอย่างไม่สิ้นสุดนั่นคือไม่ทางกายภาพมาก จริง สามมิติ Solitons ยังคงล้มเหลวในการค้นหาเหตุผลง่ายๆที่มีสมการที่ไม่รู้จักที่สามารถผลิตได้

วันก่อนสถานการณ์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง Cambridge Mathematics A. Focas ผู้แต่งสิ่งพิมพ์ล่าสุด A. S. Focas, จดหมายตรวจสอบทางกายภาพ 96, 190201 (19 พฤษภาคม 2549) สามารถก้าวไปข้างหน้าอย่างมีนัยสำคัญในสาขาฟิสิกส์คณิตศาสตร์นี้ บทความสามหน้าสั้นของเขามีการค้นพบสองครั้งในครั้งเดียว ก่อนอื่นเขาพบวิธีใหม่ในการแสดงสมการที่รวมได้สำหรับ หลายมิติ ช่องว่างและประการที่สองเขาพิสูจน์แล้วว่าสมการเหล่านี้มีโซลูชั่นที่เหมือน Soliton หลายมิติ

ความสำเร็จทั้งสองนี้กลายเป็นไปได้ด้วยขั้นตอนที่กล้าหาญโดยผู้เขียน เขารับสมการที่เป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้วในพื้นที่สองมิติและพยายามพิจารณาเวลาและพิกัดเป็น ซับซ้อนไม่ใช่ตัวเลขจริง สิ่งนี้จะได้รับสมการใหม่โดยอัตโนมัติ พื้นที่สี่มิติ และ เวลาสองมิติ. ขั้นตอนต่อไปเขากำหนดเงื่อนไขที่ไม่จำเป็นสำหรับการพึ่งพาการแก้ปัญหาจากพิกัดและ "เวลา" และสมการเริ่มอธิบาย สามมิติ สถานการณ์ขึ้นอยู่กับครั้งเดียว

ที่น่าสนใจคือการดำเนินการ "ดูหมิ่น" เช่นการเปลี่ยนไปใช้เวลาสองมิติและการจัดสรรเวลาใหม่ในนั้น เกี่ยวกับแกน Y ไม่ได้เทคุณสมบัติของสมการอย่างรุนแรง พวกเขายังคงรวมอยู่เสมอและผู้เขียนสามารถพิสูจน์ได้ว่าในหมู่โซลูชั่นของพวกเขานอกจากนี้ยังมี Solitons สามมิติที่สืบเชื้อสาย ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ยังคงเขียน Solitons เหล่านี้ในรูปแบบของสูตรที่ชัดเจนและสำรวจคุณสมบัติของพวกเขา

ผู้เขียนแสดงความมั่นใจว่าประโยชน์ของเวลาที่พัฒนาโดยพวกเขาไม่ได้ จำกัด อยู่ที่สมการที่ได้วิเคราะห์ไปแล้ว มันแสดงจำนวนสถานการณ์ในฟิสิกส์คณิตศาสตร์ที่วิธีการของเขาสามารถให้ผลลัพธ์ใหม่และเรียกเพื่อนร่วมงานพยายามที่จะนำไปใช้ในหลากหลายพื้นที่ของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ทันสมัย

หนึ่งในปรากฏการณ์คลื่นที่น่าตื่นตาตื่นใจและสวยงามที่สุดคือการก่อตัวของคลื่นโดดเดี่ยวหรือคนเดียวแพร่กระจายในรูปแบบของแรงกระตุ้นของรูปแบบที่ไม่เปลี่ยนแปลงและในหลาย ๆ อนุภาคที่คล้ายคลึงกัน Soliton Phenomena รวมถึงเช่นคลื่นของสึนามิแรงกระตุ้นเส้นประสาท ฯลฯ
ในรุ่นใหม่ (1 ed. - 1985) วัสดุของหนังสือเล่มนี้ได้รับการทำใหม่อย่างมีนัยสำคัญโดยคำนึงถึงความสำเร็จล่าสุด
สำหรับเด็กนักเรียนของชั้นเรียนอาวุโสนักเรียนครู

คำนำสู่รุ่นแรก 5
คำนำสู่รุ่นที่สอง 6
บทนำ 7.

ส่วนที่ 1 ประวัติของ Soliton 16
บทที่ 1. 150 ปีที่แล้ว 17
จุดเริ่มต้นของทฤษฎีคลื่น (22) พี่น้องเวเบอร์กำลังศึกษาคลื่น (24) เกี่ยวกับประโยชน์ของทฤษฎีของคลื่น (25) ในกิจกรรมหลักของยุค (28) วิทยาศาสตร์และสังคม (34)
บทที่ 2. คลื่นที่เงียบสงบขนาดใหญ่จอห์นสก็อตต์รัสเซล 37
ก่อนการประชุมร้ายแรง (38) พบกับคลื่นที่เงียบสงบ (40) ที่ไม่สามารถเป็นได้! (42) อย่างไรก็ตามมันมีอยู่จริง! (44) การฟื้นฟูสมรรถภาพของคลื่นที่เงียบสงบ (46) ฉนวนกันความร้อนของคลื่นที่เงียบสงบ (49) คลื่นหรืออนุภาค? (ห้าสิบ)
บทที่ 3 Sololon Solitude 54
Herman Helmgolts และแรงกระตุ้นประสาท (55) ชะตากรรมต่อไปของแรงกระตุ้นประสาท (58) Herman Helmgolts และ Vorki (60) "Vortex Atoms" Kelvin (68) ลอร์ดรอสส์และวาร์กี้ในอวกาศ (69) เชิงเส้นและไม่เชิงเส้น (71)

ส่วนที่สอง การแกว่งแบบไม่เชิงเส้นและคลื่น 76 บทที่ 4 ภาพของลูกตุ้ม 77
สมการ Pendulist (77) การสั่นสะเทือนลูกตุ้มขนาดเล็ก (79) Galilee Pendulum (80) เกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันของมิติ (82) ประหยัดพลังงาน (86) ภาษาของเฟสไดอะแกรม (90) Phase Portrait (97) Phase Portrait ของลูกตุ้ม (99) สารละลาย "Soliton" ของสมการ Pendulist (103) การเคลื่อนไหวของลูกตุ้มและ "แมนนวล" Soliton (104) ความคิดเห็นสุดท้าย (107)
คลื่นในห่วงโซ่ของอนุภาคที่ถูกผูกไว้ (114) ล่าถอยในประวัติศาสตร์ Bernoulli ครอบครัวและคลื่น (123) คลื่นและข้อพิพาทของ D'Asimer รอบตัวพวกเขา (125) เกี่ยวกับการแยกและต่อเนื่อง (129) วิธีการวัดความเร็วเสียง (132) กระจายคลื่นในสายโซ่ของอะตอม (136) วิธีการ "ได้ยิน" การสลายตัวของฟูริเยร์? (138) คำสองสามคำเกี่ยวกับการกระจายแสง (140) กระจายคลื่นในน้ำ (142) ความเร็วอะไรคือการพลิกของคลื่น (146) พลังงานมากแค่ไหนในคลื่น (150)

ตอนที่สาม ปัจจุบันและอนาคตเกลือ Yatonov 155
ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีคืออะไร (155) ความคิดยาฉัน .. Frenkel (158) รูปแบบอะตอมของการเคลื่อนย้ายเคลื่อนย้ายใน Phrencel และออฟไลน์ (160) การโต้ตอบระหว่างกัน (164) "Live" Soliton Atom (167) บทสนทนาของผู้อ่านกับผู้แต่ง (168) dislocations และ pendulums (173) คลื่นเสียงที่กลายเป็น (178) วิธีดูความคลาดเคลื่อน? (182) เดสก์ท็อป Solitons (185) ญาติสนิทอื่น ๆ ของความคลาดเคลื่อนในสายคณิตศาสตร์ (186) แม่เหล็ก Solitons (191)
สามารถเป็นคน "เป็นเพื่อน" กับคอมพิวเตอร์ (198) ความวุ่นวายของ MultiDian (202) EUM เซอร์ไพรส์ Enrico Fermi (209) กลับมาของ Russell Solitude (215) มหาสมุทร Solitons: สึนามิ, "Ninth Shaft" (227) สาม Solitons (232) Solitone Telegraph (236) แรงกระตุ้นประสาท - "อนุภาคระดับประถมศึกษา" ของความคิด (241) vortices omnipresent (246) ผล Josephson (255) Solitons ใน Long Josephson Transitions (260) อนุภาคระดับประถมศึกษาและ Solitons (263) ทฤษฎีและสตริงแบบครบวงจร (267)
บทที่ 6 Frenkel Solitons 155
บทที่ 7 การคลอดครั้งที่สองของ Soliton 195
การใช้งาน
สัญลักษณ์ที่ลงทะเบียนสั้น ๆ

หลายคนอาจพบคำว่า "co-liton" พยัญชนะกับคำเช่นอิเล็กตรอนหรือโปรตอน แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ซ่อนตัวอยู่เบื้องหลังคำที่น่าจดจำซึ่งเป็นประวัติศาสตร์และผู้สร้างที่น่าจดจำและทุ่มเทให้กับหนังสือเล่มนี้
มันถูกออกแบบมาเพื่อให้ผู้อ่านที่หลากหลายที่สุดที่ได้เรียนรู้หลักสูตรวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์และความสนใจในวิทยาศาสตร์ประวัติศาสตร์และการใช้งานของมัน มันบอกกับมันเกี่ยวกับ Solitons ไม่ใช่ทั้งหมด แต่สิ่งที่เหลืออยู่ส่วนใหญ่หลังจากข้อ จำกัด ทั้งหมดฉันพยายามระบุรายละเอียดที่เพียงพอ ในเวลาเดียวกันสิ่งที่รู้จักกันดี (ตัวอย่างเช่นเกี่ยวกับการสั่นและคลื่น) จะต้องส่งค่อนข้างแตกต่างจากที่ทำในวิทยาศาสตร์ยอดนิยมอื่น ๆ และหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยมและบทความที่ฉันใช้กันอย่างแพร่หลาย แสดงรายการผู้แต่งและพูดถึงนักวิทยาศาสตร์ทุกคนบทสนทนาที่พวกเขามีอิทธิพลต่อเนื้อหาของหนังสือเล่มนี้เป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอนและฉันขอโทษพวกเขาพร้อมกับบลูเนอร์ที่ลึกซึ้งต่อปี
ฉันขอขอบคุณ S. P. Novikova สำหรับการวิจารณ์เชิงสร้างสรรค์และการสนับสนุน L. G. Aslamazova และ Ya A. Smorodinsky สำหรับคำแนะนำที่มีค่าเช่นเดียวกับ Yu. S. Galpern และ S. R. Filonovich ผู้อ่านต้นฉบับอย่างระมัดระวังและพบกับความคิดเห็นมากมาย เพื่อการปรับปรุง
หนังสือเล่มนี้เขียนขึ้นในปี 1984 และในการเตรียมการของฉบับใหม่ให้กับผู้เขียนแน่นอนฉันต้องการบอกเกี่ยวกับแนวคิดใหม่ที่น่าสนใจที่เกิดเมื่อเร็ว ๆ นี้ การเพิ่มหลักหมายถึงออปติคัลและ Josephson Solitons การสังเกตและการประยุกต์ใช้ซึ่งเพิ่งทุ่มเทให้กับงานที่น่าสนใจมาก ส่วนค่อนข้างขยายในความโกลาหลและตามคำแนะนำของ Yakov ปลาย Borisovich Zeldovich ในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคลื่นกระแทกและการระเบิด ในตอนท้ายของหนังสือบทความเกี่ยวกับทฤษฎีที่ทันสมัยของอนุภาคและการโต้ตอบของพวกเขาก็พยายามที่จะให้ความคิดเกี่ยวกับสตริงที่มีความสัมพันธ์ - วัตถุทางกายภาพใหม่และค่อนข้างลึกลับด้วยการศึกษาความหวังสำหรับการสร้าง ทฤษฎีเดียวของการโต้ตอบทั้งหมดที่เรารู้จัก เพิ่มแอปพลิเคชั่นคณิตศาสตร์ขนาดเล็กเช่นเดียวกับตัวชี้ชื่อสั้น
การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ จำนวนมากถูกสร้างขึ้นมาเพื่อหนังสือ - มีบางอย่างถูกโยนและเพิ่มสิ่งที่เพิ่มเข้ามา มันแทบจะไม่คุ้มค่าที่จะอธิบายรายละเอียดนี้ ผู้เขียนพยายามขยายทุกอย่างที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ แต่ความคิดนี้ต้องจากไปอุตสาหกรรมจะดีกว่าที่จะอุทิศหนังสือแยกต่างหาก ฉันหวังว่าผู้อ่านผู้กล้าได้กล้าเสียติดอาวุธที่มีคอมพิวเตอร์บางเครื่องจะสามารถประดิษฐ์หนังสือเล่มนี้บนวัสดุและใช้การทดลองคอมพิวเตอร์ของตัวเอง
โดยสรุปฉันยินดีที่จะแสดงความกตัญญูต่อผู้อ่านทุกคนของรุ่นแรกที่สื่อสารความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของพวกเขาสำหรับเนื้อหาและรูปแบบของหนังสือ ฉันพยายามพิจารณาพวกเขาในการกลั่นกรอง
ไม่มีที่ใดที่เป็นเอกภาพของธรรมชาติและความเก่งกาจของกฎหมายไม่ได้แสดงออกถึงความสดใสเช่นเดียวกับปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนและคลื่น เด็กนักเรียนทุกคนจะตอบคำถามได้อย่างง่ายดาย: "สิ่งที่เป็นเรื่องธรรมดาระหว่างชิงช้านาฬิกาหัวใจโทรไฟฟ้าโคมระย้าทีวีแซกโซโฟนและซับในมหาสมุทร" - และมันจะดำเนินการต่อรายการนี้ได้อย่างง่ายดาย โดยทั่วไปแล้วความจริงที่ว่าระบบเหล่านี้ทั้งหมดมีหรือตื่นเต้นกับการแกว่ง
บางคนเราเห็นตาเปล่าคนอื่นสังเกตด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ การแกว่งบางตัวนั้นง่ายมากเช่นความผันผวนในการแกว่งคนอื่น ๆ ยากขึ้นมาก - เพียงพอที่จะดูที่คลื่นไฟฟ้าหรือโรคไข้สมองอักเสบ แต่เรามักจะแยกความแตกต่างของกระบวนการสั่นในลักษณะการทำซ้ำลักษณะเป็นระยะ
เรารู้ว่าการสั่นเป็นขบวนการหรือการเปลี่ยนแปลงของรัฐเป็นระยะและไม่สำคัญว่ามันจะเคลื่อนไหวหรือเปลี่ยนแปลงสถานะ วิทยาศาสตร์แห่งความผันผวนศึกษาว่าทั่วไปที่อยู่ในการแกว่งของธรรมชาติที่แตกต่างกันมากที่สุด
ในทำนองเดียวกันเรายังสามารถเปรียบเทียบคลื่นของธรรมชาติที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง - ระลอกคลื่นบนพื้นผิวของแอ่งน้ำคลื่นวิทยุ "คลื่นสีเขียว" ของสัญญาณไฟจราจรบนแทร็กยานยนต์ - และอื่น ๆ อีกมากมาย วิทยาศาสตร์ของคลื่นศึกษาคลื่นด้วยตัวเองฟุ้งซ่านโดยธรรมชาติของพวกเขา คลื่นถือเป็นกระบวนการของการถ่ายโอนการกระตุ้น (โดยเฉพาะการเคลื่อนไหวของการสั่น) จากจุดหนึ่งของปานกลางถึงอีกจุดหนึ่ง ในเวลาเดียวกันลักษณะของสื่อและลักษณะเฉพาะของความตื่นเต้นนั้นไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงเป็นธรรมชาติที่คลื่นแก่นสารและเสียงและความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาศึกษาในปัจจุบันเป็นวิทยาศาสตร์เดียว - ทฤษฎี
การแกว่งและคลื่น ลักษณะทั่วไปของความสัมพันธ์เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดี นาฬิกา "เห็บ", สายเรียก, วงสวิงแกว่งและเสียงดังเอี๊ยด, คลื่นเสียงที่แผ่ออกมา; ในหลอดเลือดคลื่นมีการกระจายซึ่งเราสังเกตการวัดชีพจร; การแกว่งแม่เหล็กไฟฟ้าตื่นเต้นในวงจรออสซิลโล่ได้รับการปรับปรุงและดำเนินการในพื้นที่ในรูปแบบของคลื่นวิทยุ "การแกว่ง" ของอิเล็กตรอนในอะตอมให้กำเนิดแสงและอื่น ๆ
เมื่อคลื่นที่เรียบง่ายของแอมพลิจูดขนาดเล็กของอนุภาคขนาดกลางทำการเคลื่อนไหวเป็นระยะ ด้วยการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในแอมพลิจูดของคลื่นของแอมพลิจูดของการเคลื่อนไหวเหล่านี้ก็เพิ่มสัดส่วน อย่างไรก็ตามหากแอมพลิจูดของคลื่นกลายเป็นค่อนข้างใหญ่ปรากฏการณ์ใหม่อาจเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นคลื่นในน้ำที่ระดับความสูงสูงชันพวกเขาจะเกิดขึ้นโดยทางลาดและในที่สุดพวกเขาก็คว่ำ ในเวลาเดียวกันลักษณะของการเคลื่อนที่ของอนุภาคของคลื่นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ อนุภาคน้ำในยอดคลื่นเริ่มเคลื่อนย้ายแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์แบบนั่นคือปกติการเคลื่อนไหวที่สั่นไหวจะกลายเป็นผิดปกติวุ่นวาย นี่คือระดับที่รุนแรงที่สุดของความไม่เชิงเส้นของคลื่นบนน้ำ การปรากฏตัวที่อ่อนแอของความไม่เชิงเส้น - การพึ่งพาของคลื่นจากแอมพลิจูดของมัน
เพื่ออธิบายสิ่งที่ไม่เชิงเส้นคือคุณต้องอธิบายสิ่งที่เป็นเส้นตรง หากคลื่นมีความสูงเล็กน้อย (แอมพลิจูด) จากนั้นเพิ่มขึ้นในแอมพลิจูดของพวกเขาสมมติว่าสองครั้งที่พวกเขายังคงเหมือนเดิมรูปแบบของพวกเขาและความเร็วของการกระจายไม่เปลี่ยนแปลง หากหนึ่งคลื่นดังกล่าวระเบิดต่อไปนี้การเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถอธิบายได้มากขึ้นเพียงแค่พับความสูงของคลื่นทั้งสองในแต่ละจุด ที่คุณสมบัติที่เรียบง่ายของคลื่นเชิงเส้นนี้คำอธิบายที่รู้จักกันดีของปรากฏการณ์ของคลื่นที่เกิดจากการแทรกแซง
คลื่นที่มีแอมพลิจูดขนาดเล็กพอเป็นเส้นตรงเสมอ อย่างไรก็ตามด้วยการเพิ่มขึ้นของแอมพลิจูดรูปร่างและความเร็วของพวกเขาเริ่มขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดและไม่สามารถเพิ่มได้อีกต่อไปคลื่นกลายเป็นแบบไม่เชิงเส้น ด้วยแอมพลิจูดขนาดใหญ่ไม่เชิงเส้นสร้างเมฆและนำไปสู่การให้ทิปคลื่น
รูปคลื่นสามารถบิดเบี้ยวไม่เพียงเพราะไม่เป็นเพราะไม่เป็นแนวคิด เป็นที่ทราบกันดีว่าคลื่นของความยาวต่างกันแพร่กระจายโดยทั่วไปการพูดด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการกระจายตัว การดูคลื่นที่ไหลออกมาพร้อมกับวงกลมจากหินที่โยนลงไปในน้ำมันเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นคลื่นยาวบนน้ำไหลเร็วกว่าสั้น หากมีการยกระดับความสูงขนาดเล็กบนพื้นผิวของน้ำในร่องยาวและแคบ ๆ (มันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำกับพาร์ติชันซึ่งสามารถลบออกได้อย่างรวดเร็ว) จากนั้นมันก็เป็นเพราะการกระจายแยกออกเป็นคลื่นแยกต่างหากอย่างรวดเร็ว ความยาวที่แตกต่างกันมันจะหายไปและหายไป
มันวิเศษมากที่ Holmikov น้ำเหล่านี้บางส่วนจะไม่หายไป แต่มีชีวิตอยู่นานพอรักษารูปร่างของพวกเขา เพื่อดูการกำเนิดของคลื่น "Secluded" ที่ผิดปกติเช่นนี้ไม่ใช่แค่ แต่อย่างไรก็ตาม 150 ปีที่ผ่านมาพวกเขาถูกค้นพบและศึกษาในการทดลองความคิดที่เพิ่งอธิบายไว้ ธรรมชาติของปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งนี้ยังคงลึกลับอยู่นาน ดูเหมือนว่ามันขัดแย้งกับกฎหมายของการศึกษาและการแพร่กระจายคลื่นโดยวิทยาศาสตร์ หลังจากผ่านไปหลายทศวรรษหลังจากการเผยแพร่รายงานเกี่ยวกับการทดลองกับคลื่นที่เงียบสงบความลึกลับของพวกเขาได้รับการแก้ไขบางส่วน มันกลับกลายเป็นว่าพวกเขาสามารถก่อตัวเมื่อ "สมดุล" ผลกระทบของความไม่เชิงเส้นทำให้ฮอลลี่เย็นและพยายามที่จะคว่ำมันและผลของการกระจายตัวที่ทำให้มันอ่อนโยนและแสวงหาความเบลอมากขึ้น ระหว่าง Syrollast Nonlinearity และ Charibda Dispersion และคลื่นที่เงียบสงบเกิดขึ้นค่อนข้างเรียกว่า Solitons
แล้วในเวลาของเราคุณสมบัติที่น่าทึ่งที่สุดของ Solitons ถูกเปิดขึ้นขอบคุณซึ่งพวกเขากลายเป็นเรื่องของการค้นหาทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ พวกเขาจะอธิบายรายละเอียดในหนังสือเล่มนี้ หนึ่งในคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของคลื่นที่เงียบสงบคือดูเหมือนว่าเป็นอนุภาค คลื่นที่เงียบสงบสองคลื่นสามารถเผชิญหน้ากับบอลลูนบิลเลียดและในบางกรณีมันเป็นไปได้ที่จะจินตนาการถึง Soliton เพียงแค่อนุภาคที่มีการเคลื่อนไหวอยู่ภายใต้กฎหมายของนิวตัน ที่ยอดเยี่ยมที่สุดใน Soliton คือ multipoint ของมัน ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาคลื่นเดี่ยวจำนวนมากถูกค้นพบและศึกษาคล้ายกับ Solitons บนพื้นผิวของคลื่น แต่มีอยู่อย่างสมบูรณ์ในเงื่อนไขอื่น ๆ
ธรรมชาติทั่วไปของพวกเขากลับกลายเป็นว่าไม่นานมานี้ในช่วง 20-25 ปีที่ผ่านมา
ตอนนี้พวกเขาศึกษา Solitons ในคริสตัลวัสดุแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดในสิ่งมีชีวิตในบรรยากาศของโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ในกาแลคซี เห็นได้ชัดว่า Solitons มีบทบาทสำคัญในกระบวนการวิวัฒนาการของจักรวาล นักฟิสิกส์จำนวนมากตอนนี้หลงใหลเกี่ยวกับความคิดที่ว่าอนุภาคเบื้องต้น (ตัวอย่างเช่นโปรตอน) สามารถพิจารณาเป็น solitons ได้ ทฤษฎีที่ทันสมัยของอนุภาคระดับประถมศึกษาคาดการณ์ต่าง ๆ จนกระทั่งพบ Solitons เช่น Solitons, Charrier Magnetic Charge!
เริ่มใช้ Solitons สำหรับการจัดเก็บและส่งข้อมูลแล้ว การพัฒนาความคิดเหล่านี้ในอนาคตสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการปฏิวัติตัวอย่างเช่นในเทคนิคการสื่อสาร โดยทั่วไปถ้าคุณยังไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ Solitons แล้วได้ยินเร็ว ๆ นี้ หนังสือเล่มนี้เป็นหนึ่งในความพยายามครั้งแรกที่จะบอกเกี่ยวกับ Solitons แน่นอนที่จะบอกเกี่ยวกับ Solitons ที่มีชื่อเสียงทั้งหมดไม่สามารถเป็นไปไม่ได้อย่ายืนและลอง ใช่สิ่งนี้ไม่จำเป็น
อันที่จริงเพื่อที่จะเข้าใจว่าความผันผวนของสิ่งที่ไม่เป็นไรที่จะพบกับปรากฏการณ์ออสซิลโล่ที่หลากหลายที่พบในธรรมชาติและ เทคนิค. มันก็เพียงพอที่จะเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการแกว่งในตัวอย่างที่ง่ายที่สุด ตัวอย่างเช่นการแกว่งขนาดเล็กทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันและเพียงพอสำหรับเราที่จะเข้าใจว่าน้ำหนักของฤดูใบไม้ผลิหรือลูกตุ้มในนาฬิกาแขวนลังเล ความเรียบง่ายของการแกว่งขนาดเล็กมีความเกี่ยวข้องกับเชิงเส้นของพวกเขา - แรงที่ส่งคืนเรือหรือลูกตุ้มไปยังตำแหน่งของความสมดุลเป็นสัดส่วนกับการเบี่ยงเบนจากตำแหน่งนี้ ผลที่สำคัญของเชิงเส้นเป็นความเป็นอิสระของความถี่ของการแกว่งจากแอมพลิจูด (ขอบเขต)
หากเงื่อนไขเชิงเส้นเสียแล้วการแกว่งนั้นมีความหลากหลายมากขึ้น อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะแยกความแตกต่างของการแกว่งแบบไม่เชิงเส้นบางประเภทได้ศึกษาว่าคุณสามารถเข้าใจถึงการทำงานของความหลากหลายของระบบ - ชั่วโมง, หัวใจ, แซกโซโฟน, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าการสั่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ตัวอย่างที่สำคัญที่สุดของการแกว่งแบบไม่เชิงเส้นทำให้เรามีการเคลื่อนไหวของลูกตุ้มเดียวกันหากไม่ จำกัด เฉพาะแอมพลิจูดขนาดเล็กและจัดวางลูกตุ้มเพื่อให้ไม่เพียง แต่จะแกว่ง แต่ยังหมุน มันวิเศษมากที่ได้เข้าใจดีกับลูกตุ้มคุณสามารถเข้าใจอุปกรณ์ของ Soliton! มันเป็นวิธีนี้ที่เราอยู่กับคุณผู้อ่านและพยายามเข้าใจว่า Soliton คืออะไร
แม้ว่านี่จะเป็นถนนที่ง่ายที่สุดในประเทศที่ Solitons มีชีวิตอยู่ แต่ปัญหามากมายอยู่กับมันและผู้ที่ต้องการเข้าใจ Soliton อย่างแท้จริงต้องอดทน ครั้งแรกมีความจำเป็นต้องศึกษาการแกว่งเชิงเส้นของลูกตุ้มจากนั้นเข้าใจการเชื่อมต่อระหว่างการแกว่งเหล่านี้และคลื่นเชิงเส้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเข้าใจธรรมชาติของการกระจายคลื่นเชิงเส้น นี่ไม่ใช่เรื่องยาก ความสัมพันธ์ระหว่างการแกว่งแบบไม่เชิงเส้นและคลื่นแบบไม่เชิงเส้นมีความซับซ้อนและบางกว่ามาก แต่เราก็ยังพยายามอธิบายโดยไม่มีคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน มันค่อนข้างสมบูรณ์เราจัดการจินตนาการถึงเพียงหนึ่งประเภทของ Solitons โดยที่เหลือคุณต้องเข้าใจโดยการเปรียบเทียบ
ให้ผู้อ่านรับรู้หนังสือเล่มนี้เป็นการเดินทางในขอบที่ไม่คุ้นเคยซึ่งเขาจะได้รับรายละเอียดที่คุ้นเคยกับหนึ่งในทางใดทางหนึ่งและสำหรับสถานที่ที่เหลือเดินดูทุกอย่างใหม่และพยายามเชื่อมโยงกับสิ่งที่ได้รับแล้ว เข้าใจแล้ว กับเมืองหนึ่งยังคงต้องทำความคุ้นเคยค่อนข้างดีมิฉะนั้นมีความเสี่ยงที่จะพลาดสิ่งที่น่าสนใจที่สุดเนื่องจากความไม่รู้ภาษาศีลธรรมและศุลกากรของขอบต่างประเทศ
ดังนั้นบนถนนผู้อ่าน! ปล่อยให้ "รวบรวมบท Motley" จะเป็นแนวทางในการเล่น Motley และประเทศเดียวที่ลังเลคลื่นและ Solitons Live เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานคู่มือนี้คุณต้องพูดคำสองสามคำที่มีสิ่งที่ไม่ได้อยู่ในนั้น
การไปประเทศที่ไม่คุ้นเคยเป็นครั้งแรกโดยธรรมชาติได้ทำความคุ้นเคยกับภูมิศาสตร์และประวัติศาสตร์ของมัน ในกรณีของเรามันเกือบจะเหมือนกันเนื่องจากการศึกษาของประเทศนี้เริ่มต้นเป็นหลักและแม้แต่ขอบเขตที่แน่นอนของมันไม่เป็นที่รู้จัก
ในส่วนแรกของหนังสือประวัติศาสตร์ของคลื่นที่เงียบสงบจะถูกนำเสนอพร้อมกับแนวคิดหลักเกี่ยวกับมัน จากนั้นเขาก็กำลังพูดถึงสิ่งต่าง ๆ ในตอนแรกได้อย่างรวดเร็วค่อนข้างแตกต่างจากคลื่นโดดเดี่ยวบนพื้นผิวของน้ำ - เกี่ยวกับ vortices และแรงกระตุ้นประสาท การศึกษาของพวกเขาเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมา แต่ความสัมพันธ์กับ Solitons ก่อตั้งขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้
ผู้อ่านจะสามารถเข้าใจการเชื่อมต่อนี้อย่างแท้จริงหากเขามีความอดทนเพียงพอที่จะไปที่บทสุดท้าย ที่ค่าใช้จ่ายของการชดเชยความพยายามที่ใช้ไปเขาจะสามารถเห็นความสัมพันธ์ภายในที่ลึกซึ้งดังนั้นปรากฏการณ์ที่ไม่สมบูรณ์เช่นสึนามิไฟป่า, anticyclones, จุดไฟโซล่า, การชุบแข็งของโลหะที่มีการปลอม, การปลอมแปลงของเหล็ก ฯลฯ
แต่ก่อนอื่นเราจะต้องดำน้ำในช่วงครึ่งปีแรกของศตวรรษที่สิบเก้าเมื่อมีความคิดที่เข้าใจอย่างเต็มที่ในเวลาของเรา ในพลบค่ำนี้เราจะให้ความสนใจในประวัติศาสตร์ของคำสอนเกี่ยวกับความผันผวนคลื่นและวิธีการที่มีอยู่ในพื้นหลังนี้มีการพัฒนาและรับรู้แนวคิดที่เกิดขึ้นในภายหลังเป็นรากฐานของวิทยาศาสตร์ใน Soliton เราจะสนใจชะตากรรมของความคิดไม่ใช่ชะตากรรมของผู้สร้างของพวกเขา ในฐานะที่เป็นอัลเบิร์ตไอน์สไตน์กล่าวว่าประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์คือละครความคิดละคร ในละครเรื่องนี้ "... ทำตามชะตากรรมที่ระเหยได้ของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ พวกเขาน่าสนใจกว่าชะตากรรมที่เปลี่ยนแปลงได้ของคนแต่ละคนรวมถึงบางสิ่งบางอย่างอมตะอย่างน้อยอนุภาคของความจริงนิรันดร์ "*)
*) คำเหล่านี้เป็นของฟิสิกส์โปแลนด์ Mariana Smillukhovsky หนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีการเคลื่อนไหวของบราวน์ สำหรับการพัฒนาความคิดพื้นฐานบางอย่าง (เช่นคลื่น, อนุภาค, ฟิลด์, สัมพัทธภาพ) ผู้อ่านสามารถติดตามหนังสือยอดนิยมของ A. Einstein และ T. Infelda "วิวัฒนาการของฟิสิกส์" (m.: GTTI, 1956) .
อย่างไรก็ตามมันจะผิดที่จะไม่พูดถึงผู้สร้างความคิดเหล่านี้และในหนังสือเล่มนี้ให้ความสนใจกับคนที่แสดงความคิดที่มีค่าบางอย่างโดยไม่คำนึงถึงว่าพวกเขากลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหรือไม่ ผู้เขียนพยายามที่จะดึงชื่อของคนที่ไม่ได้ประเมินอย่างเพียงพอโดยผู้ร่วมสมัยและลูกหลานรวมทั้งเตือนถึงงานบางอย่างที่รู้จักกันดีบางอย่างของนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเพียงพอ (ที่นี่มันได้รับการบอกเล่าเกี่ยวกับชีวิตของนักวิทยาศาสตร์หลายคนผู้อ่านที่รู้จักกันดีและผู้ที่แสดงความคิดเห็นไม่ทางใดก็ทางหนึ่งด้วยความสัมพันธ์กับ Liton; ข้อมูลสั้น ๆ เท่านั้นที่ได้รับ)
หนังสือเล่มนี้ไม่ใช่การกวดวิชาไม่ใช่หนังสือเรียนในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ อาจไม่ใช่ข้อมูลในอดีตทั้งหมดที่ให้ไว้ในนั้นถูกต้องและเป็นกลางอย่างถูกต้อง ประวัติความเป็นมาของทฤษฎีการแกว่งและคลื่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ได้ศึกษาไม่เชิงเส้น เรื่องราวของ Solitons ไม่ได้เขียนเลย อาจเป็นชิ้นส่วนของโมเสคของเรื่องนี้รวบรวมโดยผู้เขียนในสถานที่ต่าง ๆ จะใช้ใครบางคนเพื่อการศึกษาที่จริงจังมากขึ้น ในส่วนที่สองของหนังสือเราส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของการแกว่งและคลื่นแบบไม่เชิงเส้นในรูปแบบและระดับเสียงที่จำเป็นสำหรับการทำความคุ้นเคยกับ Soliton อย่างเพียงพอ
ในส่วนที่สองคณิตศาสตร์ค่อนข้างมาก สันนิษฐานว่าผู้อ่านเข้าใจค่อนข้างดีว่าอนุพันธ์คืออะไรและความเร็วและการเร่งความเร็วจะแสดงออกโดยใช้อนุพันธ์ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องเรียกคืนสูตรตรีโกณมิติบางอย่าง
มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำโดยไม่มีคณิตศาสตร์ที่ไม่มีคณิตศาสตร์ แต่ในความเป็นจริงเราจะต้องมีมากกว่าสิ่งที่นิวตันเป็นเจ้าของ สองร้อยปีที่ผ่านมานักปรัชญาฝรั่งเศสครูและหนึ่งในโรงเรียนสอนการสอนของโรงเรียน Jean Antoine Condorras กล่าวว่า: "ปัจจุบันชายหนุ่มในตอนท้ายของโรงเรียนรู้จากคณิตศาสตร์ยิ่งไปกว่านั้นที่นิวตันได้รับจากการศึกษาอย่างลึกซึ้งหรือเปิดอัจฉริยะของเขา เขารู้วิธีการเป็นเจ้าของเครื่องดนตรีของการคำนวณได้อย่างง่ายดายจากนั้นไม่สามารถเข้าถึงได้ " เราจะเพิ่มความจริงที่ว่า condorse ที่ได้รับมอบหมายให้เด็กนักเรียนที่มีชื่อเสียง, ความสำเร็จของออยเลอร์, Bernoulli ครอบครัว, D'Baler, Lagrange และ Cauchy เพื่อทำความเข้าใจแนวคิดทางกายภาพที่ทันสมัยเกี่ยวกับ Soliton นี้ค่อนข้างเพียงพอ เกี่ยวกับทฤษฎีทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่ของ Solitons ไม่ได้บอก - มันซับซ้อนมาก
เราจะยังเตือนคุณในหนังสือเล่มนี้เกี่ยวกับทุกสิ่งที่คุณต้องการจากคณิตศาสตร์และยิ่งกว่านั้นผู้อ่านที่ไม่ต้องการหรือเคยที่จะจัดการกับสูตรอาจเอาชนะพวกเขาเพื่อดูพวกเขาดูเฉพาะสำหรับความคิดทางกายภาพเท่านั้น สิ่งต่าง ๆ ยากขึ้นหรือนำผู้อ่านออกไปจากถนนสายหลักนั้นโดดเดี่ยวโดยตัวอักษรขนาดเล็ก
ส่วนที่สองในระดับหนึ่งให้ความคิดเกี่ยวกับการสอนเกี่ยวกับความผันผวนและคลื่น แต่ไม่มีแนวคิดที่สำคัญและน่าสนใจเกี่ยวกับความคิดที่สำคัญและน่าสนใจมากมาย ในทางตรงกันข้ามสิ่งที่จำเป็นในการศึกษา Solitons อธิบายโดยละเอียด ผู้อ่านที่ต้องการทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีโดยรวมของความผันผวนและคลื่นควรมองเข้าไปในหนังสือเล่มอื่น ๆ Solitons เชื่อมต่อกับที่แตกต่างกันเช่นนี้
วิทยาศาสตร์ที่ผู้เขียนมีหลายกรณีเพื่อแนะนำหนังสืออื่น ๆ สำหรับคนรู้จักที่มีรายละเอียดเพิ่มเติมพร้อมปรากฏการณ์และแนวคิดบางอย่างที่สั้นเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความจำเป็นต้องมองเข้าไปในประเด็นอื่น ๆ ของแอนแอนด์แควนแควร์ซึ่งมักจะยกมา
ในส่วนที่สามในรายละเอียดและอธิบายอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับ Solitons หนึ่งประเภทซึ่งเข้าสู่ Science 50 ปีที่ผ่านมาโดยไม่คำนึงถึงคลื่นที่เงียบสงบบนแม่และเกี่ยวข้องกับการสลายตัวในคริสตัล ในบทสุดท้ายมันก็แสดงให้เห็นว่าในท้ายที่สุดชะตากรรมของ Solitons ทั้งหมดข้ามและเกิดแนวคิดทั่วไปของ Solitons และ Soliton-Like Objects บทบาทพิเศษในการเกิดของความคิดร่วมกันเหล่านี้เล่นโดย AVM การคำนวณบนคอมพิวเตอร์ที่นำไปสู่การเกิดครั้งที่สองของ Soliton เป็นตัวอย่างแรกของการทดลองเชิงตัวเลขเมื่อคอมพิวเตอร์ไม่ได้ใช้สำหรับการคำนวณ แต่เพื่อตรวจจับวิทยาศาสตร์ใหม่ที่ไม่รู้จักของปรากฏการณ์ การทดลองเชิงตัวเลขบนคอมพิวเตอร์ไม่ต้องสงสัยในอนาคตที่ยอดเยี่ยมและพวกเขาช่างพูดมากพอ
หลังจากนั้นเราก็หันไปหาเรื่องราวเกี่ยวกับแนวคิดที่ทันสมัยเกี่ยวกับ Soliton ที่นี่การนำเสนอจะค่อยๆกลายเป็นสั้นมากขึ้นเรื่อย ๆ และในย่อหน้าสุดท้าย 7 ให้เพียงแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับทิศทางที่วิทยาศาสตร์ของ Soliton กำลังพัฒนา งานของการท่องเที่ยวที่สั้นมากนี้คือการให้แนวคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของวันนี้และดูเล็ก ๆ น้อย ๆ ในอนาคต
หากผู้อ่านสามารถจับในตรรกะด้านในและความสามัคคีที่แสดงโดยเขาเป้าหมายหลักที่ผู้เขียนกล่าวต่อหน้าเขาจะประสบความสำเร็จ งานเฉพาะของหนังสือเล่มนี้คือการบอกเกี่ยวกับ Soliton และประวัติศาสตร์ของมัน ชะตากรรมของความคิดทางวิทยาศาสตร์นี้ดูเหมือนผิดปกติในหลาย ๆ ทาง แต่ด้วยการสะท้อนที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นปรากฎว่าความคิดทางวิทยาศาสตร์มากมายที่ทุกวันนี้สร้างความมั่งคั่งร่วมกันของเราพวกเขาเกิดมาพัฒนาและรับรู้โดยไม่มีปัญหาการขุด
จากที่นี่มีงานที่กว้างขึ้นของหนังสือเล่มนี้ - ในตัวอย่างของ Soliton พยายามแสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ถูกจัดเรียงโดยทั่วไปเมื่อมันจบลงหลังจากการเข้าใจผิดจำนวนมากความหลงผิดและความผิดพลาดได้รับความจริง เป้าหมายหลักของวิทยาศาสตร์คือการสร้างความรู้ที่แท้จริงและสมบูรณ์ของโลกและสามารถเป็นประโยชน์ต่อผู้คนในระดับที่เข้าใกล้เป้าหมายนี้ ที่ยากที่สุดที่นี่เสร็จสมบูรณ์ ในที่สุดเราก็ติดตั้งความจริงของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ด้วยความช่วยเหลือของการทดลอง อย่างไรก็ตามไม่มีใครสามารถบอกเราถึงวิธีการเกิดขึ้นกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ใหม่แนวคิดใหม่ด้วยความช่วยเหลือซึ่งในขอบเขตของความรู้ด้านวิทยาศาสตร์เรียวรวมถึงโลกทั้งหมดของปรากฏการณ์ก่อนที่จะแบ่งแยกและแม้กระทั่งผู้ที่เอื้ออำนวยจากเรา ความสนใจ คุณสามารถจินตนาการโลกที่ไม่มี Solitons ได้ แต่สิ่งนี้จะเป็นอีกโลกที่ยากจนกว่า แนวคิดของ Soliton เช่นเดียวกับความคิดทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่อื่น ๆ มีค่าไม่เพียง แต่จากความจริงที่ว่ามันได้รับประโยชน์ เธอเสริมสร้างการรับรู้ของเราต่อไปในโลกเผยให้เห็นความงามของเขาในการหลบหนีจากลุคผิวเผิน
ผู้เขียนต้องการที่จะเปิดผู้อ่านด้านนี้ของการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของกวีหรือนักแต่งเพลงเปิดเราความเล็กน้อยและความงามของโลกในทรงกลมสามารถเข้าถึงความรู้สึกของเราได้มากขึ้น งานของนักวิทยาศาสตร์ไม่เพียง แต่ต้องมีความรู้เท่านั้น แต่ยังจินตนาการการสังเกตความกล้าหาญและการอุทิศตน บางทีหนังสือเล่มนี้อาจช่วยให้ใครบางคนตัดสินใจที่จะไปตามอัศวินที่ไม่สนใจวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความคิดที่ในนั้นบอกหรืออย่างน้อยก็คิดและพยายามเข้าใจว่าการบังคับให้พวกเขาคิดว่าการทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย ผู้เขียนต้องการความหวังสำหรับมัน แต่น่าเสียดายที่ "เราไม่ได้รับการคาดการณ์ว่าพระวจนะของเราจะตอบสนองต่อ ... " เกิดอะไรขึ้นจากความตั้งใจของผู้เขียน - เพื่อตัดสินผู้อ่าน

ประวัติของ Solildon

วิทยาศาสตร์! คุณเป็นลูกของเวลาสีเทา!
เปลี่ยนทุกสายตาของโปร่งใส
ทำไมคุณถึงรบกวนการนอนหลับของกวี ...
เอ็ดการ์ปอ

การประชุมที่จดทะเบียนอย่างเป็นทางการครั้งแรกของบุคคลที่มี Soliton เกิดขึ้นเมื่อ 150 ปีที่แล้วในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1834 ใกล้กับเอดินบะระ การประชุมครั้งนี้ได้อย่างรวดเร็วครั้งแรกแบบสุ่ม บุคคลนั้นไม่ได้เตรียมความพร้อมสำหรับเธอโดยเฉพาะและเป็นคุณสมบัติพิเศษที่เขาสามารถเห็นสิ่งผิดปกติในปรากฏการณ์ที่คนอื่นเผชิญ แต่ไม่ได้สังเกตเห็นสิ่งที่น่าแปลกใจในมัน John Scott Russell (1808 - 1882) ถูกส่งไปยังคุณสมบัติดังกล่าวอย่างแม่นยำ เขาไม่เพียง แต่ปล่อยให้เราถูกต้องทางวิทยาศาสตร์และสดใสไม่ได้ถูกกีดกันคำอธิบายบทกวีเกี่ยวกับการประชุมของเขากับ Soliton *) แต่ยังทุ่มเทให้กับชีวิตอีกหลายปีในการศึกษาปรากฏการณ์ที่เป็นไปได้นี้
*) เขาเรียกคลื่นคลื่นของเขาออกอากาศ (ถ่ายโอน) หรือคลื่นโดดเดี่ยวขนาดใหญ่ (คลื่นโดดเดี่ยว) จากคำว่าโดดเดี่ยวและต่อมาผลิตคำว่า "Soliton"
Russell Contemporaries ไม่ได้แบ่งปันความกระตือรือร้นของเขาและคลื่นที่เงียบสงบไม่ได้รับความนิยม ตั้งแต่ปี 1845 ถึง 1965 ไม่เกินสองโหล SCIENTIFIC งานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ Co-Liton ถูกตีพิมพ์ ในช่วงเวลานี้ญาติสนิทของ Soliton ถูกค้นพบและศึกษาบางส่วน แต่เป็นสากลของ Soliton Phenomena ไม่เข้าใจและการเปิดตัวของรัสเซลเกือบไม่จำ
ในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมาชีวิตใหม่ของ Soliton เริ่มต้นขึ้นซึ่งเป็นสปอร์สและทุกคนอย่างแท้จริง งานทางวิทยาศาสตร์หลายพันคนทำงานใน Solitons ในฟิสิกส์คณิตศาสตร์ระบบฟิสิกส์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์อุตุนิยมวิทยาสมุทรศาสตร์ชีววิทยาได้รับการตีพิมพ์เป็นประจำทุกปี มีการรวบรวมการประชุมทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ Solitons หนังสือเขียนเกี่ยวกับพวกเขาจำนวนนักวิทยาศาสตร์ที่เพิ่มขึ้นรวมอยู่ในการล่าที่น่าสนใจสำหรับ Solitons ในระยะสั้นคลื่นที่เงียบสงบออกมาจากความเป็นส่วนตัวเป็นวิธีที่ยิ่งใหญ่
อย่างไรและทำไมเทิร์นที่น่าทึ่งนี้เกิดขึ้นในชะตากรรมของ Soliton ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้แม้ในความรักกับ Soliton Russell ผู้อ่านค้นพบว่าเขามีความอดทนเพียงพอที่จะเติมเต็มหนังสือเล่มนี้ไปยังจุดสิ้นสุดหรือไม่ ในระหว่างนี้เราจะลองเคลื่อนไหวทางจิตใจในปี 1834 เพื่อจินตนาการถึงบรรยากาศทางวิทยาศาสตร์ในยุคนั้น สิ่งนี้จะช่วยให้เราเข้าใจทัศนคติของ Russell Contemporaries กับความคิดของเขาและชะตากรรมของ Soliton ต่อไป ทัวร์ของอดีตของเราจะเป็นเช่นนั้นหากจำเป็นคล่องแคล่วมากเราจะทำความคุ้นเคยกับเหตุการณ์และแนวคิดเหล่านั้นซึ่งโดยตรงหรือทางอ้อมกลายเป็นที่เกี่ยวข้องกับ Soliton

บทที่ 1
150 ปีที่แล้ว

ศตวรรษที่สิบเก้า, เหล็ก,
Vonstiyu เปลือกตาที่โหดร้าย ...
A. Blok

ศตวรรษที่น่าสงสารคือเรา - โจมตีเขากี่ครั้งที่สัตว์ประหลาดพิจารณามัน! และทั้งหมดสำหรับรถไฟสำหรับเรือกลไฟ - ชัยชนะที่ยิ่งใหญ่เหล่านี้สำหรับเขาไม่ได้อยู่เหนือ Maternia อีกต่อไป แต่เหนือพื้นที่และเวลา
V. G. Belinsky

ดังนั้นครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมาเวลาไม่ได้เป็นเพียงสงครามนโปเลียนการเปลี่ยนแปลงทางสังคมและการปฏิวัติ แต่ยังมีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญได้เปิดเผยค่อยๆหลังจากทศวรรษที่ผ่านมา จากนั้นมีคนเพียงไม่กี่คนที่รู้เกี่ยวกับการค้นพบเหล่านี้และเฉพาะหน่วยงานเท่านั้นที่สามารถมองเห็นบทบาทที่ยอดเยี่ยมในอนาคตของมนุษยชาติ ตอนนี้เรารู้เกี่ยวกับชะตากรรมของการค้นพบเหล่านี้และจะไม่สามารถชื่นชมความยากลำบากในการรับรู้ของพวกเขากับโคตร แต่ลองบรรเทาจินตนาการและความทรงจำและพยายามที่จะทำลายผ่านเลเยอร์ของเวลา
1834 ... ไม่มีโทรศัพท์วิทยุโทรทัศน์รถยนต์เครื่องบินจรวดดาวเทียมคอมพิวเตอร์พลังงานนิวเคลียร์และสิ่งอื่น ๆ อีกมากมาย ห้าปีที่ผ่านมารถไฟลำแรกถูกสร้างขึ้นและเพิ่งเริ่มสร้างกลไฟ พลังงานชนิดหลักที่ผู้คนใช้คือพลังงานของไอน้ำอุ่น
อย่างไรก็ตามความคิดกำลังเติบโตแล้วซึ่งในท้ายที่สุดจะนำไปสู่การสร้างสิ่งมหัศจรรย์ทางเทคนิคของศตวรรษที่ XX ทั้งหมดนี้จะไปเกือบร้อยปี ในขณะเดียวกันวิทยาศาสตร์ยังคงเข้มข้นในมหาวิทยาลัย มันยังไม่ถึงเวลาสำหรับความเชี่ยวชาญที่แคบและฟิสิกส์ยังไม่ได้อยู่ในวิทยาศาสตร์แยกต่างหาก มหาวิทยาลัยอ่านหลักสูตร "Naturfylosophy" (เช่นวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ) สถาบันทางกายภาพแห่งแรกจะถูกสร้างขึ้นในปี 1850 ในเวลาที่ไกลนั้นการค้นพบพื้นฐานในฟิสิกส์สามารถทำได้ง่ายอย่างสมบูรณ์ก็เพียงพอที่จะมีจินตนาการที่ยอดเยี่ยม การสังเกตและมือทองคำ
หนึ่งในการค้นพบที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดในศตวรรษที่ผ่านมาได้รับความช่วยเหลือจากลวดซึ่งกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านและเข็มทิศที่เรียบง่าย เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าการค้นพบนี้เป็นการสุ่มอย่างสมบูรณ์ Russell ร่วมสมัยอาวุโส - Hans Christian Osted (1777 - 1851) ถูกครอบงำด้วยความคิดเกี่ยวกับการเชื่อมต่อระหว่างปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันของธรรมชาติรวมถึงระหว่างความร้อน, เสียง, ไฟฟ้า, แม่เหล็ก *) ในปี 1820 ในระหว่างการบรรยายที่อุทิศให้กับการค้นหาการเชื่อมต่อแม่เหล็กกับ "Galvanism" และไฟฟ้า, osted ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านลวดลูกศรจะเบี่ยงเบนโดยลูกศรขนาน การสังเกตครั้งนี้ทำให้เกิดความสนใจอย่างมากในสังคมที่มีการศึกษาและวิทยาศาสตร์เขาก่อให้เกิดหิมะถล่มของการค้นพบเริ่มต้นโดย Andre Marie Ampera (1775 - 1836)
*) การเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็กถูกสังเกตครั้งแรกในตอนท้ายของศตวรรษที่ XVIII Petersburg Academician Franz Epinus
ในชุดงานที่มีชื่อเสียง 1820 - 2368 แอมแปร์วางรากฐานของทฤษฎีไฟฟ้าแบบครบวงจรของไฟฟ้าและแม่เหล็กและเรียกว่าอิเล็กโทรโดมัน จากนั้นการเปิดที่ยอดเยี่ยมของอัจฉริยะไมเคิลฟาราเดย์ (1791 - 2410) ทำโดยเขาส่วนใหญ่ในยุค 30 - 40 - จากการสังเกตการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในปี 1831 ถึงการก่อตัวในปี 1852 แนวคิดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จินตนาการของเขาที่โดดเด่นของผู้ร่วมสมัยของฟาร์เดย์ยังใส่โดยใช้วิธีที่ง่ายที่สุด
ในปี 1853 เฮอร์แมน Helmgolts ซึ่งจะถูกกล่าวถึงในภายหลังจะเขียน: "ฉันสามารถทำความคุ้นเคยกับฟาราเดย์นักฟิสิกส์คนแรกของอังกฤษและยุโรป ... เขาง่ายและไม่เคยมีมาก่อนเป็นเด็ก ฉันยังไม่ได้พบกับคนที่มีคนที่มีคน ... เขาเตือนเสมอแสดงให้ฉันเห็นทุกอย่างที่คุ้มค่าที่จะเห็น แต่ฉันต้องดูนิดหน่อยเนื่องจากไม้ชิ้นเก่าลวดและเหล็กให้บริการเพื่อการค้นพบที่ยอดเยี่ยมของเขา
ในเวลานี้อิเล็กตรอนยังไม่เป็นที่รู้จัก แม้ว่าความสงสัยเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของค่าไฟฟ้าระดับประถมศึกษาปรากฏในฟาราเดย์อยู่แล้วในปี 1834 เนื่องจากการค้นพบกฎหมายอิเล็กโทรไลซิสความจริงที่ได้รับการยอมรับทางวิทยาศาสตร์คือการดำรงอยู่เพียงในตอนท้ายของศตวรรษและคำว่า "อิเล็กตรอน" ตัวเองได้รับการแนะนำเท่านั้น ในปี 1891
ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ที่สมบูรณ์ของแม่เหล็กไฟฟ้ายังไม่ได้สร้างขึ้น James Clark Maxwell ผู้สร้างของเธอในปี 1834 มีอายุเพียงสามขวบและเขาจะเติบโตในเมืองเอดินเบอระเดียวกันซึ่งเขาเรียนรู้การบรรยายเกี่ยวกับฮีโร่ปรัชญาธรรมชาติของเรื่องราวของเรา ในเวลานี้ฟิสิกส์ที่ยังไม่ได้แบ่งออกเป็นทฤษฎีและการทดลองเริ่มต้นที่จะเป็นคณิตศาสตร์เท่านั้น ดังนั้นฟาร์เดย์ในงานของพวกเขาไม่ได้ใช้พีชคณิตระดับประถมศึกษา แม้ว่าแมกซ์เวลจะบอกว่าในภายหลังว่าเขาปฏิบัติตาม "ไม่เพียง แต่ความคิด แต่ยังวิธีการทางคณิตศาสตร์ของฟาราเดย์" คำสั่งนี้สามารถเข้าใจได้ในแง่ที่ว่าความคิดของ Faraday Maxwell จัดการเพื่อแปลภาษาของคณิตศาสตร์สมัยใหม่ให้เขา ใน "บทความเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็ก" เขาเขียนว่า:
"บางทีวิทยาศาสตร์อาจมีสถานการณ์ที่มีความสุขที่ Faraday ไม่ใช่นักคณิตศาสตร์แม้ว่าเขาจะคุ้นเคยกับแนวคิดของพื้นที่เวลาและความแข็งแกร่งอย่างสมบูรณ์แบบ ดังนั้นเขาจึงไม่มีสิ่งล่อใจที่จะเจาะลึกลงไปในที่น่าสนใจ แต่การศึกษาทางคณิตศาสตร์อย่างหมดจดที่จะต้องมีการค้นพบหากพวกเขาถูกนำเสนอในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ ... ดังนั้นเขาจึงมีโอกาสที่จะไปตามแนวทางของเขาและประสานงานความคิดของเขากับข้อเท็จจริงที่ได้รับ การใช้ธรรมชาติไม่ใช่ภาษาทางเทคนิค ... การเริ่มต้นแรงงานฟาราเดย์ฉันพบว่าวิธีการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ของเขาก็เป็นคณิตศาสตร์เช่นกันแม้ว่าจะไม่ได้นำเสนอในรูปแบบของสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ทั่วไป ฉันยังพบว่าวิธีนี้สามารถแสดงในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ทั่วไปและเปรียบเทียบกับวิธีการของนักคณิตศาสตร์มืออาชีพ "
ถ้าคุณถามฉัน ... ไม่ว่าศตวรรษปัจจุบันจะเรียกอายุเหล็กหรือศตวรรษของไอน้ำและไฟฟ้าฉันจะตอบโดยไม่คิดว่าอายุของเราจะถูกเรียกศตวรรษของโลกโลกวิวัฒนาการ ...
ในเวลาเดียวกันกลศาสตร์ของคะแนนและระบบที่มั่นคงเช่นเดียวกับกลไกของการเคลื่อนไหวของของเหลว (อุทกพลศาสตร์) เป็นคณิตศาสตร์อย่างมากนั่นคือพวกเขาส่วนใหญ่กลายเป็นวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ งานของกลไกของระบบของคะแนนถูกลดลงอย่างสมบูรณ์ในทฤษฎีของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญ (สมการนิวตัน - 1687, สมการ lagrange ที่พบมากขึ้น - 1788) และงานของระบบไฮโดรมเชียน - เพื่อทฤษฎีของสมการเชิงอนุพันธ์ที่เรียกว่า อนุพันธ์ส่วนตัว (สมการออยเลอร์ - 1755, สมการ Navier - 1823) นี่ไม่ได้หมายความว่างานทั้งหมดได้รับการแก้ไข ในทางตรงกันข้ามในวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้ทำการค้นพบที่ลึกซึ้งและสำคัญการไหลของที่ไม่แห้งในวันของเรา เพียงแค่กลไกและระบบไฮโดรมเชเชี่ยนถึงระดับของการครบกำหนดเมื่อหลักการทางกายภาพพีซีขั้นพื้นฐานถูกกำหนดอย่างชัดเจนและแปลเป็นภาษาคณิตศาสตร์
ตามธรรมชาติวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาอย่างลึกซึ้งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างทฤษฎีของปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่ ทำความเข้าใจกับปรากฏการณ์สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ผ่านมาหมายถึงการอธิบายภาษาของกฎหมายของกลศาสตร์ ตัวอย่างการก่อสร้างทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่สอดคล้องกันถือเป็นกลศาสตร์สวรรค์ ผลของการพัฒนาของเธอถูกสรุปโดย Pierre Simon Laplas (1749 - 1827) ในอนุสาวรีย์ fivetomy "บทความเกี่ยวกับกลศาสตร์สวรรค์" ตีพิมพ์ในไตรมาสแรกของศตวรรษ งานนี้ที่รวบรวมและรวบรวมและสรุปศตวรรษของ Gigants ของศตวรรษของ XVIII - Bernoulli, ออยเลอร์, D'Asimer, Lagrange และ Laplace เองมีอิทธิพลอย่างมากต่อการก่อตัวของ "Worldical World-up" ในศตวรรษที่ XIX
เราทราบว่าในปี 1834 Smear สุดท้ายถูกเพิ่มเข้าไปในภาพเรียวของกลศาสตร์คลาสสิกของนิวตันและลากรองจ์ - นักคณิตศาสตร์ชาวไอริช William Rouen Hamilton (1805 - 1865) ให้กลไกต่อสายพันธุ์ที่เรียกว่าเป็นของหวาน (ตาม ถึงพจนานุกรมศรี Ozhegova "Canonical" หมายถึง "นำมาใช้สำหรับตัวอย่างที่จัดตั้งขึ้นอย่างแน่นหนาสอดคล้องกับ Canon) และเปิดการเปรียบเทียบระหว่างเลนส์และกลไก สมการแฮมิลตันตามบัญญัติถูกกำหนดให้มีบทบาทที่โดดเด่นในตอนท้ายของศตวรรษเมื่อสร้างกลไกทางสถิติและการเปรียบเทียบเชิงกลแบบเชิงกลที่สร้างการเชื่อมต่อระหว่างการแพร่กระจายของคลื่นและการเคลื่อนไหวของอนุภาคในยุค 20 ของศตวรรษของเราโดย ผู้สร้างทฤษฎีควอนตัม ความคิดของแฮมิลตันที่วิเคราะห์แนวคิดของคลื่นและอนุภาคและความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขามีบทบาทสำคัญในทฤษฎีของ Solitons
การพัฒนากลศาสตร์และระบบไฮโดรมเชเชี่ยนรวมถึงทฤษฎีการเสียรูปของร่างกายยืดหยุ่น (ทฤษฎีของความยืดหยุ่น) ถูกเปิดเผยโดยความต้องการของอุปกรณ์การพัฒนา J. K. Maxwell ยังมีทฤษฎียืดหยุ่นจำนวนมากทฤษฎีความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวกับการใช้งานเพื่อการทำงานของหน่วยงานกำกับดูแลกลศาสตร์การก่อสร้าง ยิ่งไปกว่านั้นการทำงานทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเขาใช้รูปแบบการมองเห็นอย่างต่อเนื่อง: "... ฉันหวังว่าจะได้ศึกษาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับคุณสมบัติของร่างกายที่ยืดหยุ่นและของเหลวที่มีความหนืดเพื่อค้นหาวิธีการดังกล่าวที่จะอนุญาตให้มีภาพเชิงกลบางอย่างสำหรับ รัฐไฟฟ้า ... (แต่งงานกับงาน: William Thomson "ในการแสดงกลไกไฟฟ้าแม่เหล็กและกัลวานิค", 1847) "
นักฟิสิกส์ชาวสก็อตที่มีชื่อเสียงอีกแห่งวิลเลียมทอมสัน (2367-2550) ได้รับตำแหน่งของท่านเคลวินเพื่อทำบุญทางวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปเชื่อว่าปรากฏการณ์ของธรรมชาติทั้งหมดควรลดลงเป็นขบวนการกลไกและอธิบายพวกเขาในภาษาของกฎหมายของกลศาสตร์ ทิวทัศน์ทอมสันมีอิทธิพลอย่างมากต่อแมกซ์เวลล์โดยเฉพาะในวัยเด็ก น่าแปลกที่ทอมสันผู้รู้อย่างใกล้ชิดและชื่นชมแม็กซ์เวลล์หนึ่งในหลังได้รับการยอมรับทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเขา สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากประสบการณ์ที่โด่งดังของปีเตอร์ Nikolaevich Lebedev ในการวัดความดันแสง (1899): "ฉันต่อสู้กับชีวิตของฉันทั้งหมดด้วย Maxwell ... Lebedev ทำให้ฉันยอมแพ้ ... "

จุดเริ่มต้นของทฤษฎีของคลื่น
แม้ว่าสมการพื้นฐานจะอธิบายการเคลื่อนไหวของเหลวในช่วงทศวรรษที่ 1930 ของศตวรรษที่ XIX มันได้รับแล้วทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของคลื่นบนน้ำก็เริ่มถูกสร้างขึ้น ทฤษฎีของคลื่นที่เรียบง่ายที่สุดบนพื้นผิวของน้ำได้รับนิวตันใน "หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ" ที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1687 หนึ่งร้อยปีต่อมาโจเซฟ Louis Louis Louis Louis Louis Louis Louis Louis ที่มีชื่อเสียง (1736 - 1813) เรียกว่างานนี้ " ผลงานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจิตใจมนุษย์ " น่าเสียดายที่ทฤษฎีนี้ขึ้นอยู่กับข้อสันนิษฐานที่ผิดที่ว่าอนุภาคน้ำในคลื่นเพียงสั่นขึ้นและลง แม้จะมีความจริงที่ว่านิวตันไม่ได้ให้คำอธิบายที่ถูกต้องเกี่ยวกับคลื่นบนน้ำเขาตั้งงานอย่างถูกต้องและแบบจำลองที่เรียบง่ายของเขาทำให้การศึกษาอื่น ๆ มีชีวิตชีวา เป็นครั้งแรกวิธีการที่เหมาะสมของคลื่นพื้นผิวถูกพบโดย Lagrange เขาเข้าใจวิธีการสร้างทฤษฎีของคลื่นบนน้ำในสองกรณีง่าย ๆ - สำหรับคลื่นที่มีแอมพลิจูดขนาดเล็ก ("คลื่นเล็ก") และสำหรับคลื่นในภาชนะความลึกซึ่งมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ("น้ำขนาดเล็ก" ) ลากรองจ์ไม่ได้ทำรายละเอียดการพัฒนาทฤษฎีคลื่นเนื่องจากมีความหลงใหลในปัญหาทางคณิตศาสตร์ทั่วไปอื่น ๆ
มีหลายคนที่ชื่นชมเกมของคลื่นบนพื้นผิวของลำธารคิดว่าสมการตามลักษณะที่สามารถคำนวณรูปร่างของคลื่นคลื่นใด ๆ ได้หรือไม่?
ในไม่ช้าวิธีการแก้ปัญหาที่เรียบง่ายและน่าประหลาดใจสำหรับสมการที่อธิบาย
คลื่นบนน้ำ นี่เป็นครั้งแรกและหนึ่งในไม่กี่คนที่ถูกต้องการแก้สมการไฮโดรคแมนนิกส์ที่ได้รับในปี 1802 นักวิทยาศาสตร์เช็กศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ใน
Prague Frantiskek ISP Gerstner (1756 - 1832) *)
*) บางครั้ง F. I. Gerstner สับสนกับลูกชายของเขา F. A. Gerst-Nerner ผู้อาศัยอยู่ในรัสเซียเป็นเวลาหลายปี ภายใต้ความเป็นผู้นำของเขาในปี 1836 - 1837 ทางรถไฟแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้น (จากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กไปยัง Tsarskoye Selo)
ในคลื่นลูกสูบ (รูปที่ 1.1) ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ใน "น้ำลึก" เมื่อความยาวคลื่นน้อยกว่าความลึกของเรืออนุภาคของของเหลวเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ สภาพแวดล้อม Wave Gerstner เป็นคลื่นที่ได้รับการศึกษาครั้งแรกของรูปแบบที่ไม่ใช่ censoroidal จากความจริงที่ว่าอนุภาคของของเหลวเคลื่อนไปรอบ ๆ วงกลมก็สามารถสรุปได้ว่าพื้นผิวของน้ำมีรูปแบบของไซโคลลอยส์ (จากกรีก "Kiklos" - วงกลมและ "Eidos" - แบบฟอร์ม), I.e. เส้นโค้งอธิบายถึงจุดหนึ่งของล้อขี่บนถนนแบน บางครั้งเส้นโค้งนี้เรียกว่า Trichoid (จากกรีก "Trohos" - ล้อ) และคลื่นลูกรับส่งเป็น trochoidal *) สำหรับคลื่นเล็ก ๆ เท่านั้นเมื่อความสูงของคลื่นกลายเป็นน้อยกว่าความยาวของพวกเขาไซโคลนส์จะคล้ายกับไซนัสอยและพลั่วของ Gerstner กลายเป็นไซน์ไซด์ แม้ว่าอนุภาคของน้ำและเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากตำแหน่งของความสมดุลพวกเขาย้ายเหมือนกันในเส้นรอบวงและไม่แกว่งขึ้นและลงตามที่นิวตันเชื่อ ควรสังเกตว่านิวตันตระหนักถึงการเข้าใจผิดของสมมติฐานดังกล่าวอย่างชัดเจน แต่เป็นไปได้ที่จะใช้มันเพื่อประมาณการโดยประมาณที่ประมาณโดยประมาณของความเร็วการแพร่กระจายของคลื่น: "ทุกอย่างเกิดขึ้นในลักษณะนี้ภายใต้สันนิษฐานว่าอนุภาคน้ำสูงขึ้นและลดลง ด้วยเส้นตรง แต่การเคลื่อนไหวของพวกเขาขึ้นและลงบนมันเกิดขึ้นจริงไม่ได้เป็นเส้นตรง แต่เป็นวงกลมดังนั้นฉันจึงโต้แย้งว่าเวลานั้นจะมอบให้กับบทบัญญัติเหล่านี้เพียงประมาณ " ที่นี่ "เวลา" - ช่วงเวลาของการสั่น T ที่แต่ละจุด; ความเร็วของคลื่น V \u003d% / t ที่ K คือความยาวคลื่น นิวตันแสดงให้เห็นว่าความเร็วของคลื่นน้ำเป็นสัดส่วนกับ -u / k ในอนาคตเราจะเห็นว่านี่เป็นผลลัพธ์ที่ถูกต้องและค้นหาค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนซึ่งเป็นที่รู้จักสำหรับนิวตันเพียงประมาณ
*) เราจะเรียกเส้นโค้ง Cycloids ที่อธิบายโดยคะแนนที่วางอยู่บนขอบของล้อและ Trichoids - เส้นโค้งที่อธิบายโดยจุดระหว่างขอบและแกน
การเปิดตัวของ Gerstner ไม่ได้ผ่านการสังเกต ต้องบอกว่าตัวเขาเองยังคงมีความสนใจในคลื่นและทฤษฎีของเขาถูกใช้เพื่อการคำนวณการปฏิบัติของเขื่อนและเขื่อน ในไม่ช้าก็มีการศึกษาการเริ่มต้นและห้องปฏิบัติการของคลื่นบนน้ำ มันทำโดยพี่น้องเวเบอร์หนุ่ม
Elder Brother Erist Weber (1795 - 1878) การค้นพบที่สำคัญในการค้นพบที่สำคัญในกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสรีรวิทยาของระบบประสาท Wilhelm Weber (1804 - 1891) ได้กลายเป็นนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงและพนักงานยืนต้นของ "การควบคุมนักคณิตศาสตร์" K. เกาส์ในการวิจัยฟิสิกส์ ที่ข้อเสนอแนะและด้วยความช่วยเหลือของ Gauss, OI ก่อตั้งห้องปฏิบัติการทางกายภาพครั้งแรกในโลกในโลก (1831) ในมหาวิทยาลัย Gamettingen งานของเขาเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็กรวมถึงทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเวเบอร์ซึ่งต่อมาพลัดถิ่นโดยทฤษฎีแม็กซ์เวลล์ เขาเป็นหนึ่งในคนแรก (1846) แนะนำแนวคิดของอนุภาคแต่ละชนิดของสารไฟฟ้า - "มวลไฟฟ้า" และเสนอรูปแบบแรกของอะตอมที่อะตอมถูกเปรียบกับรูปแบบดาวเคราะห์ของระบบสุริยะ เวเบอร์ยังพัฒนาแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีฟาราเดย์ของแม่เหล็กประถมในสารและคิดค้นเครื่องมือทางกายภาพหลายอย่างที่สมบูรณ์แบบมากสำหรับเวลาของพวกเขา
Ernst, Wilhelm และน้องชายเอ็ดเวิร์ดเวเบอร์เริ่มมีความสนใจในคลื่นอย่างจริงจัง พวกเขาเป็นผู้ทดลองจริงและการสังเกตอย่างง่ายผ่านคลื่นที่สามารถมองเห็นได้ "ทุกขั้นตอน" พวกเขาไม่สามารถตอบสนองพวกเขาได้ ดังนั้นพวกเขาจึงสร้างอุปกรณ์ง่ายๆ (ถาดเว็บ) ซึ่งมีการปรับปรุงที่แตกต่างกันยังคงใช้สำหรับการทดลองกับคลื่นน้ำ โดยการสร้างกล่องยาวที่มีผนังด้านข้างกระจกและอุปกรณ์ที่เรียบง่ายสำหรับการกระตุ้นคลื่นพวกเขาได้ทำการสังเกตคลื่นที่หลากหลายรวมถึงรถรับส่งของ Gerstner ทฤษฎีที่พวกเขาตรวจสอบประสบการณ์ ผลลัพธ์ของการสังเกตเหล่านี้ถูกตีพิมพ์ในปี 1825 ในหนังสือที่เรียกว่า "หลักคำสอนของคลื่นที่ก่อตั้งขึ้นบนประสบการณ์" มันเป็นการศึกษาการทดลองครั้งแรกที่คลื่นของรูปร่างที่แตกต่างกันได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบความเร็วของการขยายพันธุ์ของพวกเขาความสัมพันธ์ระหว่างความยาวและความสูงของคลื่น ฯลฯ นั้นง่ายมากไหวพริบและมีประสิทธิภาพพอสมควร ตัวอย่างเช่นในการกำหนดรูปร่างของพื้นผิวคลื่นพวกเขาลดกระจกเคลือบในอ่างอาบน้ำ
จาน. เมื่อคลื่นมาถึงกลางจานก็ดึงออกมาอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้ด้านหน้าของคลื่นถูกตราตรึงบนจานอย่างแน่นอน เพื่อสังเกตเส้นทางของความผันผวนในคลื่นของอนุภาคพวกเขาเติมถาดด้วยน้ำที่เต็มไปด้วยโคลนจากแม่น้ำ Saale และสังเกตการเคลื่อนไหวด้วยตาเปล่าหรือด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่อ่อนแอ ด้วยวิธีนี้พวกเขาระบุว่าไม่เพียง แต่แบบฟอร์มเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขนาดของวิถีของอนุภาค ดังนั้นพวกเขาพบว่าวิถีใกล้พื้นผิวอยู่ใกล้กับวงกลมและเมื่อเข้าใกล้ด้านล่างจะแบนเข้าไปในจุดไข่ปลา ใกล้ด้านล่างของอนุภาคกำลังเคลื่อนที่ในแนวนอน เวเบอร์เปิดคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมายของคลื่นบนน้ำและของเหลวอื่น ๆ

เกี่ยวกับประโยชน์ของทฤษฎีของคลื่น
ไม่มีใครมองหาของคุณเอง แต่ประโยชน์ของอีกอย่างหนึ่ง
อัครสาวกพอล
โดยไม่คำนึงถึงสิ่งนี้การพัฒนาความคิดของ Lagrange ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับชื่อของนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Augusten Louis Cauchy (1789 - 1857) และ Simon Denis Poisson (1781 - 1840) ในบทความนี้ Mikhail Vasilyevich Ostrogradsky (1801 - 1862) มีส่วนร่วมในงานนี้ นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเหล่านี้ทำมากสำหรับวิทยาศาสตร์ชื่อของพวกเขาคือสมการจำนวนมากทฤษฎีและสูตร งานของพวกเขาเกี่ยวกับทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของคลื่นของแอมพลิจูดขนาดเล็กบนพื้นผิวของน้ำเป็นที่รู้จักน้อย ทฤษฎีของคลื่นดังกล่าวสามารถใช้กับคลื่นพายุบางส่วนบนทะเลเพื่อการเคลื่อนไหวของเรือไปยังคลื่นบนน้ำตื้นและใกล้กับเสียงวาย ฯลฯ คุณค่าของทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของคลื่นดังกล่าวสำหรับการปฏิบัติทางวิศวกรรมดังกล่าวชัดเจน แต่ในเวลาเดียวกันวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการปฏิบัติเหล่านี้ต่อมาถูกนำไปใช้กับการแก้ปัญหาของผู้อื่นมากห่างไกลจากระบบไฮโดรคดีของปัญหา เราจะทำซ้ำมากกว่าหนึ่งครั้งด้วยตัวอย่างของ "Obnivities" ของคณิตศาสตร์และประโยชน์ที่ได้รับจากการแก้ไขปัญหาทางคณิตศาสตร์ในตอนแรกได้อย่างรวดเร็วที่เกี่ยวข้องกับ "สะอาด" ("ไร้ประโยชน์") คณิตศาสตร์
ที่นี่ผู้เขียนยากที่จะต้านทานจากการพักผ่อนเล็ก ๆ ที่อุทิศให้กับตอนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของหนึ่ง
การทำงานของ Ostrogradsky ในทฤษฎีของพินัยกรรม งานทางคณิตศาสตร์นี้ไม่เพียง แต่นำประโยชน์จากทางไกลต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่ยังมีผลกระทบโดยตรงและสำคัญต่อชะตากรรมของผู้เขียนซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก นี่คือวิธีที่ตอนนี้ออกเรือของรัสเซียที่โดดเด่นคณิตศาสตร์และวิศวกรนักวิชาการ Alexei Nikolayevich Krylov (1863 - 1945) "ในปี ค.ศ. 1815 ปารีส Academy of Spider ตั้งทฤษฎีของทฤษฎีของ" รางวัลใหญ่ในคณิตศาสตร์ " Cauchy และปัวซองมีส่วนร่วมในการแข่งขัน พรีเมี่ยมนั้นกว้างขวาง (ประมาณ 300 ppm cauchy memoir, memoir poisson สมควรได้รับการทบทวนกิตติมศักดิ์ ... ในเดียวกัน. 1822) MV Oratogradsky เช่นเดียวกับความล่าช้าในการขับไล่ (จากบ้าน) ของโรงแรม พวกเขาปลูกใน Clichies (คุกหนี้ในปารีส) ที่นี่เขาเขียนว่า "ทฤษฎีของพินัยกรรมในภาชนะของรูปทรงกระบอก" และส่ง Cauchy Memoir ของเขาซึ่งอนุมัติงานนี้และแนะนำให้รู้จักกับ Paris Academy of Spider สำหรับการพิมพ์ในงานเขียนของเธอ แต่ยังมีความอุดมสมบูรณ์ซื้อ Ostrogradsky จาก เรือนจำหนี้และแนะนำให้เขาเป็นครูวิชาคณิตศาสตร์ในหนึ่งในภศทรีในปารีส จำนวนของการทำงานทางคณิตศาสตร์ของ Ostrogradsky ดึงความสนใจของสถาบันวิทยาศาสตร์เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและในปี 1828 เขาได้รับเลือกเข้าร่วมกับผู้ร่วมงานของเธอแล้วในนักวิชาการธรรมดาโดยมีเพียงประกาศนียบัตรนักศึกษาของมหาวิทยาลัยคาร์คอฟถูกไล่ออกหลังจากจบหลักสูตร . "
เราเพิ่มที่ Ostrogradsky เกิดในครอบครัวที่ยากจนของขุนนางยูเครนตอนอายุ 16, OI เข้าสู่คณะวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Kharkov ตามความประสงค์ของพ่อตรงกันข้ามกับความปรารถนาของเขาเอง (OI ต้องการที่จะเป็นทหาร หนึ่ง) แต่ความสามารถที่โดดเด่นของเขาสำหรับคณิตศาสตร์ในไม่ช้าก็ปรากฏตัวมาก ในปี ค.ศ. 1820 เขาด้วยเกียรติยศการสอบสวนสำหรับผู้สมัครอย่างไรก็ตามรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการตรัสรู้พื้นบ้านและกิจการทางจิตวิญญาณ Kizyas an Golitsyn IE เพียงปฏิเสธเขาในการให้รางวัลระดับของผู้สมัคร แต่ยังถูกกีดกันจากประกาศนียบัตรที่ออกก่อนหน้านี้ มหาวิทยาลัย. พื้นฐานคือข้อกล่าวหาของเขาใน "Godless และ Free-forming" ในความจริงที่ว่าเขาไม่ได้เข้าร่วมไม่เพียง
การบรรยายของปรัชญาโดยและการจดจำหัวและคำสอนของคริสเตียน " เป็นผลให้ Ostrobdsky ไปปารีสที่ Laplas, Cauch, Polisson, Fourier, แอมแปร์และนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นอื่น ๆ เยี่ยมชมการบรรยาย ต่อมา Ostrogradsky กลายเป็นสมาชิกของแผนกที่สอดคล้องกันของ Paris Academy of Sciences ซึ่งเป็นสมาชิกของตูริน
สถาบันโรมันและอเมริกา ฯลฯ ในปี 1828, Ostrogradsky กลับมาที่รัสเซียไปยังเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กซึ่งตามคำสั่งส่วนตัวของนิโคลัสฉันถูกยึดครองภายใต้การกำกับดูแลลับของตำรวจ *) อย่างไรก็ตามสถานการณ์นี้ไม่ได้ป้องกันอย่างไรก็ตามอาชีพของ Ostrogradsky ค่อยๆมีตำแหน่งที่สูงมาก
ทำงานกับคลื่นที่กล่าวถึงโดย A. N. Krylov ถูกตีพิมพ์ในผลงานของ Paris Academy of Sciences ในปี 1826 มันอุทิศให้กับคลื่นของแอมพลิจูดขนาดเล็กนั่นคืองานที่ Cauchy และ Poisi ทำงานต่อไป การศึกษาคลื่น Ostrobradsky มากขึ้นไม่ได้กลับมา นอกเหนือจากงานคณิตศาสตร์อย่างหมดจดการวิจัยของกลศาสตร์แฮมิลตันเป็นที่รู้จักกันเป็นหนึ่งในผลงานแรกที่ศึกษาอิทธิพลของความแข็งแกร่งแบบไม่เชิงเส้นของการเคลื่อนที่ของกระสุนในอากาศ (งานนี้ยังคงส่งมอบ
*) จักรพรรดินิโคลัสฉันได้รับการปฏิบัติโดยทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ด้วยความไม่ไว้วางใจโดยพิจารณาจากพวกเขาทั้งหมดโดยไม่มีเหตุผลเชือกฟรี
ออยเลอร์) Ostrogradsky เป็นหนึ่งในคนแรกที่ตระหนักถึงความจำเป็นในการศึกษาการแกว่งแบบไม่เชิงเส้นและพบวิธีที่มีไหวพริบในการประมาณความไม่เชิงเส้นเล็ก ๆ ในลูกตุ้มการแกว่ง (งานของปัวซอง) น่าเสียดายที่เขาไม่ได้นำความหมายทางวิทยาศาสตร์ของตัวเองไปสู่จุดจบของพวกเขา - ความแข็งแกร่งมากเกินไปที่จะต้องให้งานสอนที่ปูถนนด้วยนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ มีสิ่งหนึ่งที่เราต้องขอบคุณเขาเช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียคนอื่น ๆ ในช่วงต้นของศตวรรษที่ผ่านมาอย่างดื้อรั้นทำงานเป็นรากฐานของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในอนาคตในประเทศของเรา
อย่างไรก็ตามกลับมากลับไปที่การสนทนาของเราเกี่ยวกับประโยชน์ของคลื่น เป็นไปได้ที่จะให้ตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของการใช้ความคิดของทฤษฎีของคลื่นต่อวงกลมที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงของปรากฏการณ์ เรากำลังพูดถึงสมมติฐานของฟาราเดย์เกี่ยวกับตัวละครคลื่นของกระบวนการเผยแพร่ปฏิกิริยาไฟฟ้าและแม่เหล็ก
ฟาร์เดย์อยู่แล้วในชีวิตกลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงการศึกษาจำนวนมากและหนังสือยอดนิยมถูกเขียนเกี่ยวกับเขาเกี่ยวกับเขา อย่างไรก็ตามมีเพียงไม่กี่คนในวันนี้รู้ว่าฟาราเดย์สนใจคลื่นบนน้ำอย่างจริงจัง ไม่ได้เป็นเจ้าของวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่เป็นที่รู้จักของ Cauchy, Polisson และ Ostrogradsky เขาอย่างชัดเจนและเข้าใจความคิดหลักของทฤษฎีของคลื่นบนน้ำ สะท้อนให้เห็นถึงการแพร่กระจายของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในอวกาศเขาพยายามจินตนาการถึงกระบวนการนี้โดยการเปรียบเทียบกับการแพร่กระจายของคลื่นบนน้ำ เห็นได้ชัดว่าการเปรียบเทียบนี้นำเขาไปสู่สมมติฐานของแขนขาของความเร็วในการแพร่กระจายของการมีปฏิกิริยาไฟฟ้าและแม่เหล็กและลักษณะคลื่นของกระบวนการนี้ เมื่อวันที่ 12 มีนาคม ค.ศ. 1832 เขาบันทึกความคิดเหล่านี้ในจดหมายพิเศษ: "มุมมองใหม่ที่ถูกเก็บไว้ในซองจดหมายที่ปิดผนึกในคลังเก็บของราชวงศ์" ความคิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสูตรแรกโดยความคิดที่กำหนดไว้ในจดหมาย จดหมายฉบับนี้ถูกฝังอยู่ในคลังเก็บของราชวงศ์เขาพบเพียงในปี 1938 Eidimo และ Faraday ตัวเองลืมเขา (เขาค่อย ๆ พัฒนาความเจ็บป่วยที่รุนแรงที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียความจำ) แนวคิดหลักของจดหมายเขาอธิบายในภายหลังในการทำงานของปี 1846
แน่นอนว่าวันนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะคืนค่าความคิดของ Faraday อย่างถูกต้อง แต่การสะท้อนและการทดลองของเขาบนคลื่นในน้ำในไม่ช้าก่อนที่การเตรียมตัวของจดหมายที่ยอดเยี่ยมนี้จะปรากฏในงานที่ตีพิมพ์ในปี 1831 มันอุทิศให้กับการศึกษาระลอกคลื่นเล็ก ๆ บนพื้นผิวของน้ำ I.e. , ที่เรียกว่า "เส้นเลือดฝอย" คลื่น *) (เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขาจะถูกบอกใน ch. 5) สำหรับการวิจัยของพวกเขาเขาคิดค้นวิตตี้และเช่นเคยเป็นคนที่เรียบง่ายมาก ต่อจากนั้นวิธีการฟาราเดย์ใช้ Russell สังเกตเห็นปรากฏการณ์ต่ำอื่น ๆ แต่สวยงามและน่าสนใจกับคลื่นเส้นเลือดฝอย Faraday และ Russell Experiments อธิบายไว้ใน§ 354 - 356 หนังสือของ Rayleigh (John William Statt, 1842 - 1919) "ทฤษฎีแห่งเสียง" ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1877 แต่ยังไม่ล้าสมัยและสามารถมอบความสุขให้กับผู้อ่านได้อย่างมาก ( เป็นการถ่ายโอนของรัสเซีย) Ralea ไม่เพียง แต่ทำอะไรได้มากสำหรับทฤษฎีการแกว่งและคลื่น แต่ยังเป็นหนึ่งในคนแรกที่ได้รับการยอมรับและชื่นชมคลื่นที่เงียบสงบ

ในกิจกรรมหลักของยุค
การปรับปรุงของ NAKN ควรรอความสามารถหรือความว่องไวของบุคคลบางคนและจากกิจกรรมที่สอดคล้องกันของหลายชั่วอายุคนที่เปลี่ยนซึ่งกันและกัน
F. เบคอน
ในขณะเดียวกันก็ถึงเวลาที่เราจะเสร็จสิ้นการทัศนศึกษาที่ยืดเยื้อค่อนข้างยืดเยื้อแม้ว่าภาพของวิทยาศาสตร์ของการกลัวก็กลับกลายเป็นบางทีอาจเป็นด้านเดียวเกินไป เพื่อแก้ไขอย่างใดฉันจะนำเหตุการณ์ของปีนั้นทันทีที่นักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์พิจารณาว่าสำคัญที่สุด ดังที่ได้กล่าวไปแล้วกฎหมายพื้นฐานและสมการของกลศาสตร์ทั้งหมดถูกกำหนดในปี 1834 ในรูปแบบที่เราใช้พวกเขาในวันนี้ ในช่วงกลางศตวรรษสมการหลักที่อธิบายถึงการเคลื่อนไหวของของเหลวและร่างกายที่ยืดหยุ่น (อุทกพลศาสตร์และทฤษฎีของความยืดหยุ่น) ถูกเขียนโดยละเอียด อย่างที่เราเห็นคลื่นในของเหลวและในร่างกายที่ยืดหยุ่นมีความสนใจในนักวิทยาศาสตร์หลายคน อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์ดำเนินการคลื่นแสงมากขึ้นในเวลานี้
*) คลื่นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกองกำลังของพื้นผิวความตึงเครียดของน้ำ จุดแข็งเช่นเดียวกับน้ำที่จะเพิ่มขึ้นในความหนาของเส้นผมที่ดีที่สุดหลอด (Capillus คำภาษาละตินและมีความหมายต่อเส้นผม)
ในไตรมาสแรกของศตวรรษส่วนใหญ่เกิดจากความสามารถและพลังงานของโทมัสจุง (1773 - 1829), Augusten Jean Fresnel (1788 - 1827) และ Dominica Francois Arago (1786 - 1853) ชนะทฤษฎี Wave of Light ชัยชนะไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะมีนักวิทยาศาสตร์รายใหญ่เช่นนี้ในฐานะ Laplace และ Poisson ท่ามกลางฝ่ายตรงข้ามจำนวนมากของทฤษฎีคลื่น ประสบการณ์ที่สำคัญซึ่งในที่สุดผู้ได้รับอนุมัติทฤษฎีคลื่นถูกสร้างขึ้นโดย Arago ในการประชุมของคณะกรรมาธิการ Paris Academy of Sciences ซึ่งกล่าวถึงการทำงานของ Frenelle ในการเลี้ยวเบนแสง ในรายงานของคณะกรรมาธิการมันได้อธิบายด้วยวิธีนี้: "หนึ่งในสมาชิกของคณะกรรมาธิการของเรา Monsieur Poisson นำผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์หนึ่งจากผู้แต่งที่มีส่วนร่วมที่ถูกรายงานโดยผู้เขียนที่เป็นกรณีของหน้าจอทึบแสงขนาดใหญ่ควร จะสว่างเหมือนกันเช่นเดียวกับในกรณีที่หน้าจอไม่ได้อยู่ ... ผลที่ตามมานี้ได้รับการตรวจสอบโดยประสบการณ์โดยตรงและการสังเกตยืนยันข้อมูลการคำนวณอย่างเต็มที่ "
สิ่งนี้เกิดขึ้นในปี 1819 และปีหน้าความรู้สึกได้กระตุ้นการเปิดตัวของ ersteda แล้ว การตีพิมพ์ของ OSTEID Works "การทดลองที่เกี่ยวข้องกับการกระทำของความขัดแย้งทางไฟฟ้าสำหรับลูกศรแม่เหล็ก" ก่อให้เกิดหิมะถล่มของการทดลองเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าแอมแปร์ทำผลงานนี้มากที่สุด Orsteda ได้รับการตีพิมพ์ในโคเปนเฮเกนเมื่อปลายเดือนกรกฎาคมในช่วงต้นเดือนกันยายนอาราโกประกาศเปิดในปารีสและในเดือนตุลาคมกฎหมายชีวภาพที่รู้จักกันดีปรากฏในเดือนตุลาคม - Laplas ตั้งแต่ปลายเดือนกันยายน AMPENTS เกือบทุกสัปดาห์ (!) พร้อมรายงานผลการวิจัยใหม่ ผลของยุคของยุค Dapharadeevsky นี้ในแม่เหล็กไฟฟ้าได้รวมอยู่ในหนังสือของแอมแปร์ "ทฤษฎีของปรากฏการณ์อิเล็กทรอธศาสตร์ที่ได้มาจากประสบการณ์โดยเฉพาะ"
แจ้งให้ทราบล่วงหน้าข่าวเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วแม้ว่าวิธีการสื่อสารจะสมบูรณ์แบบน้อยกว่าวันนี้ (ความคิดของการสื่อสารโทรเลขถูกแสดงโดย Ampera ในปี 1829 และในปี 1844 ครั้งแรกที่เริ่มทำงานในอเมริกาเหนือในเชิงพาณิชย์ สายโทรเลข) ผลการทดลองของ Faraday เป็นที่รู้จักกันดีอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามนี้ไม่สามารถพูดได้เกี่ยวกับการแพร่กระจายของความคิดเชิงทฤษฎีของฟาราเดย์อธิบายการทดลองของเขา (แนวคิดของสายไฟสภาพไฟฟ้า I.e. เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า)
ครั้งแรกของความลึกของความคิดของฟาราเดย์ได้รับการประเมินโดย Maxwell ซึ่งสามารถไปหาภาษาทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมได้
แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นแล้วในช่วงกลางศตวรรษ ผู้อ่านสามารถถามว่าทำไมความคิดของฟาราเดย์และแอมแปร์ที่รับรู้แตกต่างกัน กรณีที่เห็นได้ชัดว่าความจริงที่ว่า Aircodynamics ของ Amper นั้นสุกแล้ว "รีบไปในอากาศ" ไม่ได้เงียบสิ่งที่ยอดเยี่ยมของแอมแปร์ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ให้ความคิดเหล่านี้ด้วยรูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำคุณยังต้องเน้นว่าความคิดของฟาราเดย์นั้นลึกที่สุดและการปฏิวัติมาก OII "ถูกทำลายในอากาศ" แต่เกิดพลังสร้างสรรค์ของความคิดและจินตนาการของผู้เขียนของพวกเขา มันทำให้ยากที่จะรับรู้ถึงความจริงที่ว่า OII ไม่ได้สวมเสื้อผ้าคณิตศาสตร์ Maxwell ไม่ปรากฏ - ความคิดของ Faraday อาจถูกลืมไปนาน
ทิศทางที่สำคัญที่สุดอันดับสามในฟิสิกส์ของครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมาคือจุดเริ่มต้นของการพัฒนาคำสอนเกี่ยวกับความร้อน ขั้นตอนแรกของทฤษฎีปรากฏการณ์ความร้อนตามธรรมชาติมีการเชื่อมต่อกับงานของเครื่องอบไอน้ำและแนวคิดเชิงทฤษฎีทั่วไปเกิดขึ้นยากและเจาะเข้าไปในวิทยาศาสตร์อย่างช้าๆ ผลงานที่ยอดเยี่ยมของ Sadi Carno (1796 - 1832) "สะท้อนถึงแรงผลักดันของไฟและเครื่องจักรที่สามารถพัฒนาพลังนี้" ตีพิมพ์ในปี 1824 ผ่านการไม่มีใครสังเกตเห็นอย่างสมบูรณ์ มันถูกจดจำเท่านั้นเนื่องจากการทำงานของ Klapairon ปรากฏในปี 1834 แต่การสร้างทฤษฎีที่ทันสมัยของความร้อน (อุณหพลศาสตร์) เป็นกรณีสำหรับช่วงครึ่งหลังของศตวรรษ
สองงานมีการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับคำถาม หนึ่งในนั้นคือหนังสือที่มีชื่อเสียงของคณิตศาสตร์ฟิสิกส์และชาวอียิปต์ที่มีชื่อเสียง *) Jean Batista Joseph Fourier (1768 - 1830) "ทฤษฎีการวิเคราะห์ความร้อน" (1822) อุทิศให้กับการแก้ปัญหาของปัญหาการกระจายความร้อน มันได้รับการพัฒนาในรายละเอียดและนำไปใช้ในการแก้ปัญหาทางกายภาพวิธีการสลายตัวของฟังก์ชั่นเกี่ยวกับส่วนประกอบไซน์ (การสลายตัวของฟูริเยร์) งานนี้มักจะนับต้นกำเนิดของฟิสิกส์คณิตศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์อิสระ มูลค่าของการทฤษฎีของกระบวนการสั่นสะเทือนและคลื่นมีขนาดใหญ่ - มานานกว่าศตวรรษวิธีหลักในการศึกษากระบวนการคลื่นคือการสลายตัวของคลื่นที่ซับซ้อนบนไซนัสไซด์ที่เรียบง่าย
*) หลังจากการรณรงค์นโปเลียนในอียิปต์ OI มีจำนวน "คำอธิบายของอียิปต์" และรวบรวมคอลเลกชันขนาดเล็ก แต่มีค่าของโบราณวัตถุอียิปต์ ฟูริเยร์กำกับขั้นตอนแรกของหนุ่ม Zhaia-Fraiseua Chamotoi ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งที่ยอดเยี่ยมของจดหมายอักษรอียิปต์โบราณผู้ก่อตั้งอียิปต์ การถอดรหัสของอักษรอียุชเรียนรู้ไม่ได้โดยไม่ประสบความสำเร็จและโทมัสจุง หลังจากฟิสิกส์มันอาจเป็นความปรารถนาหลักของเขา
คลื่น (ฮาร์มอนิก) หรือ "ฮาร์มอนิก" (จาก "ความสามัคคี" ในเพลง)
อีกงานหนึ่งคือรายงานของยี่สิบเอ็ดวุฒิ Elmgolz "ในการอนุรักษ์พลัง" ทำในปี 1847 ในที่ประชุมของสังคมกายภาพที่ก่อตั้งขึ้นในกรุงเบอร์ลิน Hermann Ludwig Ferdinand Helmgolts (1821 - 1894) ถือเป็นหนึ่งในนักธรรมชาติวิทยาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดและนักประวัติศาสตร์แห่งวิทยาศาสตร์บางคนวางงานนี้กับงานที่โดดเด่นที่สุดของนักวิทยาศาสตร์ที่วางรากฐานของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ประกอบด้วยถ้อยคำทั่วไปของหลักการอนุรักษ์พลังงาน (จากนั้นก็เรียกว่า "กำลัง") สำหรับเครื่องกลความร้อนไฟฟ้า ("Galvanic") และปรากฏการณ์แม่เหล็กรวมถึงกระบวนการใน "สิ่งมีชีวิตที่จัด" มันน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับเราที่นี่ที่นี่ Helmgolts ตั้งข้อสังเกตถึงลักษณะการสั่นสะเทือนของธนาคาร Leiden และเขียนสมการซึ่งในไม่ช้า W. Thomson นำสูตรสำหรับช่วงเวลาของการแกว่งแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรล้อ
ในงานเล็ก ๆ นี้คุณสามารถเห็นคำแนะนำสำหรับการวิจัยที่ยอดเยี่ยมในอนาคตของ Helmholtz แม้แต่รายชื่อที่เรียบง่ายของความสำเร็จของเขาในฟิสิกส์ไฮเทคเคมีคณิตศาสตร์กายวิภาคศาสตร์สรีรวิทยาและจิตวิทยาจะนำไปสู่เราไกลมากจากหัวข้อหลักของเรื่องราวของเรา เราพูดถึงเฉพาะทฤษฎีของ vortices ในของเหลวทฤษฎีต้นกำเนิดของคลื่นทะเลและการกำหนดอัตราการแพร่กระจายของชีพจรครั้งแรกในเส้นประสาท ทฤษฎีเหล่านี้ทั้งหมดที่เราจะเห็นเร็ว ๆ นี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการวิจัย Soliton ที่ทันสมัย จากความคิดอื่น ๆ ของเขามันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะพูดถึงครั้งแรกที่เขาแสดงออกมาในการบรรยายเกี่ยวกับมุมมองทางกายภาพของฟาราเดย์ (1881) ความคิดของการดำรงอยู่ของค่าประถม ("ต่ำที่สุด") ค่าไฟฟ้า ("ไฟฟ้า อะตอม ") เกี่ยวกับประสบการณ์อิเล็กตรอนถูกค้นพบเพียงสิบหกปีต่อมา
ทั้งสองงานที่อธิบายไว้เป็นทฤษฎีพวกเขาประกอบด้วยรากฐานของฟิสิกส์ทางคณิตศาสตร์และทางทฤษฎี การก่อตัวสุดท้ายของวิทยาศาสตร์เหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างไม่ต้องสงสัยกับผลงานของ Maxwell และในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่วิธีการทางทฤษฎีอย่างหมดจดสู่ปรากฏการณ์ทางกายภาพโดยทั่วไปแล้วคนต่างด้าวเป็นคนส่วนใหญ่
schenyh. ฟิสิกส์ถือว่าเป็นวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง "ประสบการณ์" และคำลาวาแม้ในชื่อของงานคือ "ประสบการณ์" "ตามการทดลอง" "ได้มาจากประสบการณ์" ที่น่าสนใจองค์ประกอบของ Helmholtz ซึ่งในสมัยของเราสามารถพิจารณาตัวอย่างของความลึกและความคมชัดของงานนำเสนอไม่ได้รับการยอมรับจากวารสารทางกายภาพเป็นทฤษฎีและมีขนาดใหญ่เกินไปและถูกปล่อยออกมาเป็นแผ่นพับแยกต่างหาก ไม่นานก่อนที่การตายของ Helmgolts เขาบอกว่าประวัติศาสตร์ของการสร้างงานที่โด่งดังที่สุดของเขา:
"คนหนุ่มสาวมีความเต็มใจมากขึ้นในทันทีสำหรับงานที่ลึกที่สุดดังนั้นฉันจึงพาฉันไปเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่ลึกลับของความแข็งแกร่งของชีวิต ... ฉันพบว่า ... ทฤษฎีความมีชีวิตชีวา ... ฉันระบุว่ามีคุณสมบัติในการอยู่อาศัยของ "Eternal Engine" ... มองผ่านงานเขียนของ Daniel Bernoulli, D'Asimer และนักคณิตศาสตร์อื่น ๆ ของศตวรรษที่แล้ว ... ฉันเจอคำถาม: "ความสัมพันธ์แบบไหนที่ควรมีอยู่ระหว่างกองกำลังต่าง ๆ ของธรรมชาติถ้าเรา ยอมรับว่า "Eternal Engine" โดยทั่วไปเป็นไปไม่ได้และทำความสัมพันธ์ทั้งหมดเหล่านี้จริง ๆ .. "ฉันตั้งใจจะให้การประเมินที่สำคัญและระบบของข้อเท็จจริงในความสนใจของสรีรวิทยา สำหรับฉันจะไม่มีความประหลาดใจถ้าในท้ายที่สุดคนที่มีความรู้พูดกับฉัน: "ใช่ทั้งหมดนี้ยอดเยี่ยมมาก แพทย์คนนี้ต้องการแพร่กระจายเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้มากแค่ไหน? " เพื่อความประหลาดใจของฉันเจ้าหน้าที่เหล่านั้นในวิชาฟิสิกส์ที่ฉันต้องติดต่อดูแตกต่างอย่างสิ้นเชิง พวกเขามีแนวโน้มที่จะปฏิเสธความยุติธรรมของกฎหมาย ในบรรดาการต่อสู้อย่างกระตือรือร้นสิ่งที่ชนิดของการส่งมอบจากปรัชญาธรรมชาติของ Pegel และงานของฉันถือว่าเป็นการชี้แจงที่ยอดเยี่ยม คณิตศาสตร์ Jacobi เท่านั้นที่ได้รับการยอมรับการเชื่อมต่อระหว่างการให้เหตุผลของฉันและความคิดของนักคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ผ่านมาเริ่มให้ความสนใจในประสบการณ์ของฉันและปกป้องฉันจากความเข้าใจผิด "
คำเหล่านี้อธิบายถึงความคิดที่สดใสและความสนใจของนักวิทยาศาสตร์หลายคนในยุคนั้น ในความต้านทานต่อสังคมวิทยาศาสตร์ความคิดใหม่ ๆ คือความสม่ำเสมอและความต้องการ ดังนั้นเราจะไม่รีบประณาม Laplace ที่ไม่เข้าใจ Fresnel Weber ผู้ไม่รู้จักความคิดของ Faraday หรือ Celvin ซึ่งไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีของ Maxwell และมันจะดีกว่าที่จะถามตัวเองไม่ว่าเราจะได้รับอย่างง่ายดาย เพื่อการดูดกลืนของใหม่ซึ่งแตกต่างจากทุกอย่างด้วยสิ่งที่เราได้รับความคิด เราตระหนักดีว่าการอนุรักษ์บางคนวางอยู่ในธรรมชาติของมนุษย์ของเราดังนั้นในวิทยาศาสตร์ซึ่งผู้คนทำ ว่ากันว่าบางคน "การอนุรักษ์สุขภาพดี" เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์เนื่องจากป้องกันการแพร่กระจายของจินตนาการที่ว่างเปล่า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่สะดวกสบายเมื่อคุณจำชะตากรรมของอัจฉริยะที่มองไปสู่อนาคต แต่ไม่เข้าใจและไม่ได้รับการยอมรับจากยุคของพวกเขา

อายุของคุณคิดถึงคุณคำพยากรณ์ไม่เข้าใจ
และด้วยการเยินยอความบ้าคลั่ง
V. Bryusov
อาจเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของความขัดแย้งดังกล่าวกับยุคในช่วงเวลาที่คุณสนใจ (ประมาณปี 1830) ที่เราเห็นในการพัฒนาคณิตศาสตร์ ใบหน้าของวิทยาศาสตร์นี้ได้รับการพิจารณาอาจเป็น Gauss และ Cauchi ซึ่งเสร็จสมบูรณ์ร่วมกับการก่อสร้างอื่น ๆ ของอาคารที่ยอดเยี่ยมของการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์โดยที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่เป็นสิ่งที่คิดไม่ถึง แต่เราไม่สามารถลืมหนุ่มอาเบล (1802 - 1829) และกาลิวา (1811 - 1832) เสียชีวิตในเวลาเดียวกัน (1811 - 1832) ซึ่งตั้งแต่ปี 1826 ถึง 1840 เผยแพร่ผลงานของพวกเขาเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตที่ไม่ใช่เด็กของ Lobachevsky (1792 - 1856) และ Byai (1802 - i860) ซึ่งไม่ได้มีชีวิตอยู่ก่อนที่จะได้รับการยอมรับความคิดของพวกเขา สาเหตุของความเข้าใจผิดที่น่าทึ่งเช่นนั้นมีความลึกและหลากหลาย เราไม่สามารถเจาะลึกเข้าไป แต่เราจะให้ตัวอย่างมากกว่านี้สำคัญต่อเรื่องราวของเรา
อย่างที่เราจะเห็นในภายหลังชะตากรรมของฮีโร่ของเรา Soliton เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรคอมพิวเตอร์อย่างใกล้ชิด ยิ่งไปกว่านั้นประวัติศาสตร์นำเสนอความบังเอิญที่โดดเด่น ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1834 ในเวลาที่ Russell ถูกพบโดยคลื่นที่เงียบสงบนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษนักเศรษฐศาสตร์และวิศวกรนักประดิษฐ์ชาร์ลส์ Babe Babe (1792 - 1871) เสร็จสิ้นการพัฒนาหลักการพื้นฐานของเครื่องจักร "การวิเคราะห์" ซึ่งต่อมา สร้างพื้นฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์ดิจิตอลที่ทันสมัย ความคิดของ Babbedia ก่อนเวลาของพวกเขา เพื่อใช้ความฝันของเขาในการสร้างและใช้รถยนต์ดังกล่าวมันใช้เวลามากกว่าร้อยปี เป็นการยากที่จะตำหนิผู้ร่วมสมัยของ Babbing หลายคนเข้าใจถึงความจำเป็นในการคำนวณเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่เทคโนโลยีวิทยาศาสตร์และสังคมยังไม่สุกสำหรับการดำเนินโครงการที่กล้าหาญ นายกรัฐมนตรีของอังกฤษเซอร์โรเบิร์ตเม็ดยาที่ต้องแก้ชะตากรรมของการจัดหาเงินทุนโครงการที่นำเสนอโดยรัฐบาลบาบาแบ็กไม่ได้โง่เขลา (เขาจบการศึกษาจากอ๊อกซฟอร์ดครั้งแรกในคณิตศาสตร์และคลาสสิก) เขาทำการอภิปรายอย่างละเอียดเกี่ยวกับโครงการอย่างละเอียด แต่เป็นผลให้เธอสรุปว่าการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สากลไม่ได้ใช้กับลำดับความสำคัญของรัฐบาลอังกฤษ เฉพาะในปี 1944 เครื่องดิจิตอลอัตโนมัติตัวแรกปรากฏขึ้นและในนิตยสารภาษาอังกฤษ "ธรรมชาติ" ("ธรรมชาติ") บทความที่เรียกว่า "ความฝันของ Babbedj เป็นจริง"

วิทยาศาสตร์และสังคม
ทีมของนักวิทยาศาสตร์และนักเขียน ... เสมอล่วงหน้าในแจ็คเก็ตการตรัสรู้ทั้งหมดในการโจมตีการศึกษาทั้งหมด ไม่ควรเสียใจอย่างไม่พอใจกับความจริงที่ว่ามันมุ่งมั่นที่จะทนต่อนัดแรกและความทุกข์ยากทั้งหมดอันตรายทั้งหมด
A. S. Pushkin
แน่นอนว่าความสำเร็จของวิทยาศาสตร์และความล้มเหลวมีความสัมพันธ์กับเงื่อนไขทางประวัติศาสตร์ของการพัฒนาสังคมซึ่งเราไม่สามารถชะลอความสนใจของผู้อ่านได้ ไม่ใช่โดยบังเอิญว่าในเวลานั้นมีแรงกดดันจากความคิดใหม่ที่วิทยาศาสตร์และสังคมไม่มีเวลาที่จะเชี่ยวชาญพวกเขา
การพัฒนาวิทยาศาสตร์ในประเทศต่าง ๆ ได้ผ่านเส้นทางที่ไม่เท่าเทียมกัน
ในประเทศฝรั่งเศสชีวิตทางวิทยาศาสตร์ได้รับการสนับสนุนและจัดทำโดยสถาบันการศึกษาเพื่อให้ได้งานที่ไม่ได้เห็นและไม่ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันการศึกษาหรือนักวิชาการที่มีชื่อเสียงอย่างน้อยก็มีโอกาสน้อยที่จะให้นักวิทยาศาสตร์ที่สนใจ แต่งานที่ตกลงไปในสาขามุมมองของสถาบันการศึกษาได้รับการดูแลและพัฒนา บางครั้งมันทำให้เกิดการประท้วงและก่อกวนจากนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ในบทความที่อุทิศให้กับความทรงจำของอาเบลเพื่อนของเขาของ Segi เขียนว่า: "แม้ในกรณีของ Abel และ Jacobi ผลประโยชน์ของสถาบันการศึกษาที่ไม่ได้รับการยอมรับการทำบุญของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์เหล่านี้ แต่เป็นความปรารถนาที่จะสนับสนุนการศึกษา ของปัญหาบางอย่างเกี่ยวกับวงกลมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดนอกสถานที่ในการศึกษาในความคิดเห็นไม่มีความคืบหน้าของวิทยาศาสตร์และไม่สามารถทำการค้นพบที่มีค่าใด ๆ ... เราจะพูดอะไรบางอย่างที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง: นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ฟังทุกคนยกเว้นเสียงภายในของคุณเอง อ่านผลงานของอัจฉริยะและสะท้อนให้เห็นถึงพวกเขา แต่ไม่เคยเปลี่ยนเป็นนักเรียนไร้สาระ
ความเห็น ... เสรีภาพในการมองเห็นและความเที่ยงธรรมของการตัดสิน - เช่นนี้ควรเป็นคำขวัญของคุณ " (บางที "ไม่ฟังใคร" - การพูดเกินจริงทางโปโมไฟ "เสียงภายใน" ไม่ถูกต้องเสมอไป)
ในรัฐขนาดเล็กที่หลากหลายซึ่งตั้งอยู่บนดินแดนของจักรวรรดิเยอรมันในอนาคต (เพียง 1837 คนศุลกากรถูกปิดระหว่างรัฐเหล่านี้ส่วนใหญ่) ชีวิตทางวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่มหาวิทยาลัยจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่ทำงานวิจัย ยังดำเนินการ มันอยู่ที่นั่นในเวลานี้โรงเรียนของนักวิทยาศาสตร์เริ่มพัฒนาและออกไปเป็นวารสารทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากซึ่งค่อยๆกลายเป็นวิธีการสื่อสารที่สำคัญระหว่างนักวิทยาศาสตร์พื้นที่ที่ไม่หรูหราและเวลา ตัวอย่างของพวกเขาเป็นไปตามวารสารวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัย
ที่หมู่เกาะอังกฤษไม่มีสถาบันการศึกษาประเภทฝรั่งเศสที่เผยแพร่ความสำเร็จที่ได้รับการยอมรับจากมันหรือโรงเรียนวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับในเยอรมนี นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษส่วนใหญ่ทำงานคนเดียว *) ผู้โดดเดี่ยวเหล่านี้สามารถจัดวางวิธีการใหม่ ๆ ในด้านวิทยาศาสตร์ แต่งานของพวกเขายังไม่เป็นที่รู้จักอย่างสมบูรณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาไม่ได้ส่งไปยังนิตยสาร แต่ถูกรายงานเฉพาะในการประชุมของราชสมาคม ชีวิตและการเปิดตัวของ Venomazb Eccentric และนักวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม Lord Henry Cavendish (1731 - 1810) ซึ่งทำงานด้วยความเหงาอย่างสมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการของเขาเองและตีพิมพ์งานเพียงสองงาน (ส่วนที่เหลือซึ่งมีการค้นพบโดยคนอื่น ๆ มีเพียงโหลปีต่อมาพบและตีพิมพ์โดย Maxwell) โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติเหล่านี้ของวิทยาศาสตร์ในอังกฤษในช่วงเปลี่ยน XVIII - XIX ศตวรรษ แนวโน้มดังกล่าวในงานทางวิทยาศาสตร์ยังคงอยู่ในอังกฤษค่อนข้างนาน ตัวอย่างเช่น Lord Ralea กล่าวแล้วว่าทำงานเป็นมือสมัครเล่นแล้วเขาได้ทำการทดลองส่วนใหญ่ในอสังหาริมทรัพย์ของเขา "มือสมัครเล่น" นี้นอกเหนือไปจากหนังสือเกี่ยวกับทฤษฎีของเสียงถูกเขียนขึ้น
*) ไม่จำเป็นต้องรับรู้อย่างแท้จริงเกินไป นักวิทยาศาสตร์ใด ๆ ต้องการการสื่อสารอย่างต่อเนื่องกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในอังกฤษศูนย์กลางการสื่อสารดังกล่าวเป็นสมาคมราชวงศ์ซึ่งมีวิธีการที่สอดคล้องกันในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
มากกว่าสี่ร้อยผลงาน! เป็นเวลาหลายปีที่เขาทำงานคนเดียวในการคลอดบุตรของเขาและแมกซ์เวลล์
เป็นผลให้นักประวัติศาสตร์ชาวอังกฤษของวิทยาศาสตร์เขียนเกี่ยวกับเวลานี้จำนวนมากที่สุดของงานที่ทำในรูปแบบและเนื้อหาของผลงานซึ่งกลายเป็นคลาสสิก ... เป็นของอาจเป็นฝรั่งเศส; จำนวนงานทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นในประเทศเยอรมนี แต่ในบรรดาความคิดใหม่ที่มีมานานหลายศตวรรษศาสตร์ที่ปฏิสนธิส่วนแบ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดมีแนวโน้มที่จะเป็นของอังกฤษ " คำสั่งสุดท้ายสามารถนำมาประกอบกับคณิตศาสตร์ได้ยาก ถ้าเราพูดถึงฟิสิกส์การตัดสินนี้ดูเหมือนจะไม่ไกลเกินไปจากความจริง นอกจากนี้เรายังไม่ลืมว่า Sovreme Russell *) เป็นชาร์ลส์ดาร์วินที่ยิ่งใหญ่ซึ่งเกิดปีต่อมาและเสียชีวิตในหนึ่งปีกับเขา
อะไรคือสาเหตุของความสำเร็จของนักวิจัยคนเดียวทำไมพวกเขาถึงสามารถมาถึงความคิดที่ไม่คาดคิดที่พวกเขาดูเหมือนจะไม่ผิดกับนักวิทยาศาสตร์ที่มีพรสวรรค์ไม่น้อยกว่า แต่ก็ไม่บ้าใช่ไหม? หากคุณเปรียบเทียบ Faraday และ Darwin - นักธรรมชาติวิทยาที่ยอดเยี่ยมสองคนในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมาความเป็นอิสระที่ไม่ธรรมดาของพวกเขาจากแบบฝึกหัดที่ครอบงำในเวลานั้นความเชื่อมั่นในวิสัยทัศน์และเหตุผลของตัวเองความเฉลียวฉลาดที่ยิ่งใหญ่ในการกำหนดของประเด็นและ ความปรารถนาที่จะเข้าใจว่าผิดปกติที่พวกเขาจัดการเพื่อสังเกต ความจริงที่ว่าสังคมที่มีการศึกษาไม่แยแสกับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ หากไม่มีความเข้าใจนั่นคือดอกเบี้ยและรอบ ๆ ที่ค้นพบและผู้ริเริ่มมักจะไปที่แวดวงของแฟน ๆ และการเห็นอกเห็นใจ แม้ในที่สิ้นสุดที่ไม่มีที่สิ้นสุดและผู้ที่กลายเป็นจุดสิ้นสุดของชีวิตของผู้คลอดบุตรที่มีความรักและคนที่มีคุณค่าดี เขาเข้าใจเขาและดาร์วินที่ชื่นชมอย่างมากใกล้กับพนักงานของเขาและโปรแกรมเมอร์คนแรกของเครื่องวิเคราะห์ของเขาคือนักคณิตศาสตร์ที่โดดเด่นลูกสาวของ Byrona, Lady
*) โคตรส่วนใหญ่ที่กล่าวถึงโดยเราอาจคุ้นเคยกัน แน่นอนสมาชิกของราชสมาคมพบกันในการประชุม แต่นอกจากนี้พวกเขาสนับสนุนและการเชื่อมต่อส่วนบุคคล ตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่า Charles Darwin อยู่ที่แผนกต้อนรับที่ Charles Babbedia ซึ่งเป็นเพื่อนกับ John Hershele ซึ่งรู้จัก John Russell ใกล้ John Russell และอื่น ๆ
ADU Augue Lavleys Babbedja ชื่นชม Faradays และคนที่โดดเด่นอื่น ๆ ของเวลาของเขา
ความสำคัญทางสังคมของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นที่ชัดเจนแก่ผู้ที่มีการศึกษามากมายและบางครั้งก็ช่วยรับนักวิทยาศาสตร์กองทุนที่จำเป็นแม้จะขาดเงินทุนจากศูนย์วิทยาศาสตร์ ในตอนท้ายของครึ่งแรกของศตวรรษที่ XVIII ราชสมาคมและมหาวิทยาลัยชั้นนำมีเงินทุนขนาดใหญ่กว่าสถาบันวิทยาศาสตร์ชั้นนำในทวีป "... Pleiad ของนักฟิสิกส์ที่โดดเด่นเช่น Maxwell, Ralea, Thomson ... ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หาก ... ในอังกฤษในเวลานั้นจะมีชุมชนวิทยาศาสตร์วัฒนธรรมการประเมินและสนับสนุนนักวิทยาศาสตร์อย่างถูกต้อง (P L. Kapitsa) .

Kohets บทและหนังสือ FPagmehta

ความรู้ที่กว้างขึ้นและลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับมนุษยชาติเกี่ยวกับโลกทั่วโลกยิ่งขึ้นเกาะที่แปลกใจ นั่นคือ Solitons - วัตถุที่ผิดปกติของโลกทางกายภาพ

ที่ Solitons เกิดมา

คำว่า Soliton นั้นแปลว่าเป็นคลื่นที่เงียบสงบ พวกเขาจริงๆ พวกเขาเกิดจากคลื่นและสืบทอดคุณสมบัติบางอย่างของพวกเขา อย่างไรก็ตามในกระบวนการของการกระจายและการชน เปิดเผยคุณสมบัติของอนุภาค ดังนั้นชื่อของวัตถุเหล่านี้จึงถูกถ่ายด้วยความสอดคล้องกับแนวคิดที่รู้จักกันดีของอิเล็กตรอนโฟตอนซึ่งมีความเป็นคู่เช่นนี้

เป็นครั้งแรกที่มีการสังเกตคลื่นที่เงียบสงบในคลองลอนดอนแห่งหนึ่งในปี 1834 เธอลุกขึ้นข้างหน้าเรือที่กำลังเคลื่อนที่และเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของเขาหลังจากหยุดเรือในขณะที่รักษารูปร่างและพลังงานของเขาเป็นเวลานาน

บางครั้งคลื่นที่ปรากฏบนพื้นผิวของน้ำถึงความสูง 25 เมตร เตียงบนพื้นผิวของมหาสมุทรพวกเขาทำให้เกิดความเสียหายและการตายของเรือ เช่นเพลาทะเลยักษ์ถึงฝั่งโยนน้ำจำนวนมากทำให้เกิดการทำลายมหึมา กลับไปที่มหาสมุทรเขาใช้เวลาหลายพันชีวิตอาคารและสิ่งของต่าง ๆ

ภาพการทำลายล้างนี้เป็นลักษณะ การศึกษาสาเหตุของการเกิดขึ้นของพวกเขานักวิทยาศาสตร์มาถึงข้อสรุปว่าส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดของ Soliton จริงๆ สึนามิ - Solitons อาจเกิดในมหาสมุทรที่เปิดกว้างและในสภาพอากาศที่เงียบสงบเงียบสงบ นั่นคือพวกเขาถูกยกขึ้นที่ cataclysms ธรรมชาติอื่น ๆ หรืออื่น ๆ

คณิตศาสตร์สร้างทฤษฎีช่วยให้การคาดการณ์เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมต่างๆ ฟิสิกส์ทำซ้ำเงื่อนไขเหล่านี้ในห้องปฏิบัติการและค้นพบ Solitons:

• ในคริสตัล;
• รังสีเลเซอร์ shortwave;
• ฟิล์มไฟเบอร์;
• กาแลคซีอื่น ๆ ;
• ระบบประสาทของสิ่งมีชีวิตของสิ่งมีชีวิต;
• และในดาวเคราะห์ชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะสมมติว่าจุดสีแดงขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาวพฤหัสบดียังมี Origins Soliton

คุณสมบัติที่น่าทึ่งและสัญญาณของ Solitons

Solitons มีลักษณะเฉพาะหลายอย่างที่แยกความแตกต่างจากคลื่นธรรมดา:

• พวกเขาใช้กับระยะทางขนาดใหญ่โดยไม่ต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์ (แอมพลิจูดความถี่ความเร็วพลังงาน)
• soliton Waves ผ่านกันและกันโดยไม่มีการบิดเบือนราวกับว่าอนุภาคต้องเผชิญไม่ใช่คลื่น;
• ยิ่ง "โคก" ของ Soliton สูงเท่าไหร่ความเร็วก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
• การศึกษาที่ผิดปกติเหล่านี้สามารถจดจำข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของผลกระทบต่อพวกเขาได้

มีคำถามว่าโมเลกุลปกติที่ไม่มีโครงสร้างและระบบที่จำเป็นอาจจำข้อมูลได้อย่างไร ในเวลาเดียวกันพารามิเตอร์ของหน่วยความจำของพวกเขาเกินคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยที่สุด

Soliton Waves เกิดในโมเลกุล DNA ที่สามารถรักษาข้อมูลเกี่ยวกับร่างกายตลอดชีวิต! ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ที่ไวต่อขนาดใหญ่มันเป็นไปได้ที่จะติดตามเส้นทางของ Solitons ในห่วงโซ่ DNA ทั้งหมด ปรากฎว่า คลื่นอ่านข้อมูลที่เก็บไว้ในเส้นทางของมัน เช่นเดียวกับบุคคลที่อ่านหนังสือที่เปิดอยู่อย่างไรก็ตามความแม่นยำของการสแกนคลื่นนั้นมีหลายครั้ง

การศึกษายังคงดำเนินต่อไปในสถาบันวิทยาศาสตร์ของรัสเซีย นักวิทยาศาสตร์จัดการทดลองที่ผิดปกติผลที่คาดไม่ถึงมาก นักวิจัยมีอิทธิพลต่อ Solitons โดยการพูดของมนุษย์ ปรากฎว่าข้อมูลทางวาจาที่บันทึกไว้สำหรับผู้ให้บริการพิเศษที่ได้รับการฟื้นฟู Solitons

การยืนยันที่ชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้คือการศึกษาที่ดำเนินการกับธัญพืชข้าวสาลี, ปริมาณกัมมันตภาพรังสีที่ได้รับการฟื้นฟู ด้วยเอฟเฟกต์นี้โซ่ DNA ถูกทำลายและเมล็ดสูญเสียความมีชีวิตของพวกเขา การกำกับ Solitons "ฉันจำได้" การพูดของมนุษย์ในเม็ดข้าวสาลีที่ "ตาย" ซึ่งสามารถฟื้นฟูความมีชีวิตของพวกเขาได้ พวกเขาทำให้ถั่วงอก การศึกษาที่ดำเนินการภายใต้กล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าการฟื้นฟูโซ่ DNA ที่ถูกทำลายโดยการแผ่รังสี

โอกาสในการใช้งาน

อาการของ Solitons มีความหลากหลายมาก ดังนั้นการคาดการณ์โอกาสทั้งหมดสำหรับการใช้งานนั้นเป็นเรื่องยากมาก

แต่มันชัดเจนว่าบนพื้นฐานของระบบเหล่านี้มันจะเป็นไปได้ที่จะสร้างเลเซอร์และแอมพลิฟายเออร์ที่ทรงพลังมากขึ้นเพื่อใช้ในด้านการสื่อสารโทรคมนาคมสำหรับพลังงานและข้อมูลใช้ในสเปกโทรสโกปี

เมื่อส่งข้อมูลเกี่ยวกับเส้นใยเส้นใยธรรมดาทุกๆ 80-100 กม. สัญญาณจะได้รับ การใช้ Optical Solitons ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณได้โดยไม่บิดเบือนรูปร่างของพัลส์สูงถึง 5-6,000 กิโลเมตร

แต่ที่พลังงานมาจากเพื่อรักษาสัญญาณที่ทรงพลังดังกล่าวในระยะทางขนาดใหญ่ดังกล่าวยังคงเป็นปริศนา ค้นหาการตอบคำถามนี้ยังคงอยู่ข้างหน้า

หากโพสต์นี้คุณมามีประโยชน์ Buda ยินดีที่ได้พบคุณ

ในหลักสูตรปัจจุบันการสัมมนาเริ่มสรุปไม่ได้ในการแก้ปัญหา แต่รายงานเกี่ยวกับหัวข้อต่าง ๆ ฉันคิดว่ามันจะถูกต้องที่จะทิ้งไว้ที่นี่ในรูปแบบที่นิยมมากหรือน้อย

คำว่า "Soliton" มาจากคลื่นโดดเดี่ยวภาษาอังกฤษและหมายถึงคลื่นที่เงียบสงบ (หรือพูดถึงภาษาฟิสิกส์ที่เร้าอารมณ์)

Soliton Near Moloka Island (Hawaiian Archipelago)

สึนามิยังเป็น Soliton แต่มีขนาดใหญ่กว่าอย่างมีนัยสำคัญ ความเป็นส่วนตัวไม่ได้หมายความว่าคลื่นจะเป็นเพียงโลกเดียวเท่านั้น Solitons บางครั้งพบโดยกลุ่มใกล้พม่า

Solitons ในทะเลอันดามันตื่นจากพม่าเบงกอลและไทย

ในความหมายทางคณิตศาสตร์ Soliton เป็นทางออกของสมการไม่เชิงเส้นในอนุพันธ์ส่วนตัว หมายถึงสิ่งนี้ดังนี้ แก้ไขสมการเชิงเส้นที่โรงเรียนสามัญที่มนุษยชาติที่แตกต่างมีความสามารถยาวนานแล้ว แต่มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเกิดการพึ่งพาสี่เหลี่ยมลูกบาศก์หรือมีไหวพริบมากขึ้นในสมการเชิงอนุพันธ์จากมูลค่าที่ไม่รู้จักและพัฒนามาตลอดหลายศตวรรษที่เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ประสบความล้มเหลว - บุคคลที่ยังไม่ได้เรียนรู้ที่จะตัดสินใจและการตัดสินใจมักจะเดาหรือเลือกมากที่สุด จากการพิจารณาที่หลากหลาย แต่ธรรมชาติอธิบายว่าพวกเขาทั้งหมด ดังนั้นการอ้างอิงที่ไม่ใช่เชิงเส้นให้กำเนิดปรากฏการณ์เกือบทุกดวงตาที่มีเสน่ห์และอนุญาตให้มีชีวิตเช่นกัน สายรุ้งในความลึกทางคณิตศาสตร์อธิบายโดยฟังก์ชั่น Eyry (แม้ว่าการพูดนามสกุลให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่มีการศึกษาบอกเล่าเกี่ยวกับสายรุ้ง?)

การลดของหัวใจมนุษย์เป็นตัวอย่างทั่วไปของกระบวนการทางชีวเคมีที่เรียกว่า Autocatalytic - เช่นนี้สนับสนุนการดำรงอยู่ของตัวเอง การพึ่งพาเชิงเส้นทั้งหมดและสัดส่วนโดยตรงแม้ว่าจะง่ายสำหรับการวิเคราะห์ แต่น่าเบื่อ: ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงในพวกเขาเพราะโดยตรงยังคงเหมือนเดิมและที่จุดเริ่มต้นของพิกัดและไหลเข้าสู่อินฟินิตี้ ฟังก์ชั่นที่ซับซ้อนมากขึ้นมีจุดพิเศษ: Minima, Maxima, ความผิดพลาด ฯลฯ ซึ่งเกิดขึ้นกับสมการสร้างรูปแบบที่นับไม่ถ้วนสำหรับการพัฒนาระบบ

ฟังก์ชั่นวัตถุหรือปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Solitons มีคุณสมบัติที่สำคัญสองประการ: พวกเขามีเสถียรภาพในเวลาและรักษารูปร่างของพวกเขา แน่นอนในชีวิตไม่มีใครและไม่มีอะไรตอบสนองอย่างไม่มีที่สิ้นสุดพวกเขาจะพอใจดังนั้นคุณต้องเปรียบเทียบกับปรากฏการณ์ที่คล้ายกัน กลับไปที่เรือรบทางทะเลระลอกบนพื้นผิวของเธอเกิดขึ้นและหายไปจากเศษส่วนของคลื่นลูกขนาดใหญ่ที่สองยกขึ้นจากลมขึ้นและกระจัดกระจายไปด้วยกระเด็น แต่สึนามิกำลังเคลื่อนที่กำแพงหูหนวกเป็นร้อยกิโลเมตรโดยไม่สูญเสียอย่างเห็นได้ชัดในความสูงของคลื่นและความแข็งแรง

สมการมีหลายประเภทที่นำไปสู่ \u200b\u200bSolitons ก่อนอื่นนี่คืองานของ Sturm Liouville

ในทฤษฎีควอนตัมสมการนี้เรียกว่าสมการSchrödingerแบบไม่เชิงเส้น (Schrödinger) หากฟังก์ชั่นมีลักษณะที่ปรากฏโดยพลการ ในบันทึกนี้หมายเลขเรียกว่าเป็นเจ้าของ เป็นพิเศษที่พบว่าเมื่อแก้ปัญหาเพราะไม่ใช่ทุกค่าสามารถแก้ปัญหาได้ บทบาทของตัวเลขของตัวเองในฟิสิกส์มีขนาดใหญ่มาก ตัวอย่างเช่นพลังงานมีพลังในกลไกควอนตัมการเปลี่ยนระหว่างระบบพิกัดที่แตกต่างกันก็ไม่ได้ใช้งานโดยไม่มีพวกเขา หากคุณต้องการเปลี่ยนพารามิเตอร์ ต. ในไม่เปลี่ยนตัวเลขของตัวเอง (และ ต. บางทีเวลาเช่นหรืออิทธิพลภายนอกบางอย่างต่อระบบทางกายภาพ) เราจะมาที่ Korteweg-de Vries (Korteweg-de vries) สมการ:

มีสมการอื่น ๆ แต่ตอนนี้พวกเขาไม่สำคัญ

ในด้านทัศนศาสตร์มีบทบาทพื้นฐานที่มีการเล่นโดยปรากฏการณ์การกระจายตัว - การพึ่งพาความถี่ของคลื่นจากความยาวหรือจำนวนคลื่นที่เรียกว่า:

ในกรณีที่ง่ายที่สุดอาจเป็นเชิงเส้น (, ที่ - ความเร็วของแสง) ในชีวิตเรามักจะได้รับสี่เหลี่ยมของจำนวนคลื่นและมีไหวพริบมากขึ้น ในทางปฏิบัติการกระจายตัวช่วยจำกัดความสามารถของเส้นใยขายส่งตามที่คำเหล่านี้เพิ่งหนีไปยังผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตของคุณจากเซิร์ฟเวอร์ WordPress แต่มันยังช่วยให้คุณข้ามลำแสงทั้งตัวเดียว แต่ไม่กี่ และในแง่ของเลนส์สมการข้างต้นพิจารณากรณีที่ง่ายที่สุดของการกระจายตัว

จำแนก solitons อาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น Solitons เกิดขึ้นในฐานะที่เป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ในระบบที่ไม่มีแรงเสียดทานและการสูญเสียพลังงานอื่น ๆ เรียกว่าอนุรักษ์นิยม หากเราพิจารณาสึนามิแบบเดียวกับที่ไม่นาน (และเพื่อสุขภาพควรมีประโยชน์) แล้วมันจะเป็นโซลิตันแบบอนุรักษ์นิยม Solitons อื่น ๆ มีอยู่เนื่องจากสตรีมของสสารและพลังงานเท่านั้น พวกเขาเป็นธรรมเนียมที่จะเรียกว่า Autocrats แล้วเราจะพูดถึง Autosoliton

ในเลนส์พวกเขายังพูดเกี่ยวกับ Solitons ชั่วคราวและเชิงพื้นที่ จากชื่อที่ชัดเจนเราจะสังเกตเห็น Soliton เป็นคลื่นในอวกาศหรือมันจะสาดในเวลา เกิดขึ้นชั่วคราวเนื่องจากการปรับสมดุลของการกระจายผลกระทบแบบไม่เชิงเส้น - การเบี่ยงเบนรังสีจากการกระจายเป็นเส้นตรง ตัวอย่างเช่นเลเซอร์ในแก้ว (แผ่นใยไม้อัด) และภายในลำแสงเลเซอร์ดัชนีการหักเหของแสงก็เริ่มขึ้นอยู่กับพลังงานเลเซอร์ Solitons เชิงพื้นที่เกิดขึ้นเนื่องจากการปรับสมดุลของการกระจายตัวไม่เชิงเส้น

Fundamental Soliton

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วบรอดแบนด์ (นั่นคือความสามารถในการถ่ายทอดความถี่จำนวนมากดังนั้นข้อมูลที่เป็นประโยชน์) สายการสื่อสารใยแก้วนำแสงจะถูก จำกัด ด้วยเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นและการกระจายการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของสัญญาณและความถี่ของพวกเขา แต่ในทางกลับกันความไม่เป็นเชิงเส้นและการกระจายตัวเดียวกันสามารถนำไปสู่การสร้าง Solitons ซึ่งเก็บแบบฟอร์มและพารามิเตอร์อื่น ๆ ได้อย่างมีนัยสำคัญมากกว่าทุกสิ่งทุกอย่าง ผลผลิตที่เป็นธรรมชาติจากที่นี่คือความปรารถนาที่จะใช้ Soliton ตัวเองเป็นสัญญาณข้อมูล (มีการระบาด - Soliton ในตอนท้ายของเส้นใย - ผ่านหนึ่งไม่มี - ไม่มี Zolik)

ตัวอย่างที่มีการเปลี่ยนเลเซอร์ดัชนีการหักเหของแสงภายในเส้นใยขายส่งเนื่องจากการแพร่กระจายเป็นชีวิตที่ค่อนข้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณ "ผลัก" ในเส้นใยบาง ๆ ของชีพจรเส้นผมของมนุษย์ในวัตต์ไม่กี่วัตต์ สำหรับการเปรียบเทียบมีจำนวนมากหรือไม่หลอดไฟประหยัดพลังงานทั่วไปที่มีพลัง 9 วัตต์ส่องสว่างโต๊ะเขียนหนังสือ แต่ในเวลาเดียวกันขนาดของฝ่ามือ โดยทั่วไปเราจะไม่ไปไกลจากความเป็นจริงเพื่อแนะนำว่าการพึ่งพาดัชนีการหักเหของพลังงานชีพจรภายในเส้นใยจะมีลักษณะดังนี้:

หลังจากการคิดทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงทางคณิตศาสตร์ของความซับซ้อนต่าง ๆ บนแอมพลิจูดของสนามไฟฟ้าภายในเส้นใยคุณจะได้รับสมการของแบบฟอร์ม

ตำแหน่งที่และประสานงานตามการแพร่กระจายของลำแสงและคำขวาง สัมประสิทธิ์มีบทบาทสำคัญ กำหนดอัตราส่วนระหว่างการกระจายตัวและไม่เชิงเส้น ถ้ามันเล็กมากคำสุดท้ายในสูตรสามารถถูกโยนออกมาเป็นผลมาจากความอ่อนแอของความไม่เชิงเส้น หากมีขนาดใหญ่มากไม่เป็นเส้นตรงการบดขยี้การเลี้ยวเบนจะเป็นเพียงการกำหนดลักษณะของการขยายสัญญาณสัญญาณ มันยังคงพยายามที่จะแก้สมการนี้สำหรับการรวมเท่านั้น ดังนั้นด้วยผลลัพธ์ที่ง่ายโดยเฉพาะ:
.
ฟังก์ชั่นของไฮเพอร์โบลิก Seference แม้ว่าจะเรียกว่านานดูเหมือนเสียงระฆังธรรมดา

การกระจายความเข้มในส่วนตัดขวางของลำแสงเลเซอร์ในรูปแบบของ Soliton พื้นฐาน

วิธีนี้เรียกว่า Soliton พื้นฐาน ผู้พิพากษาของสำนักพิมพ์ชี้แจงการแพร่กระจายของ Soliton ตามแนวเส้นใย ในทางปฏิบัติทั้งหมดนี้หมายความว่าโดยการเยี่ยมชมกำแพงเราเห็นจุดสว่างในใจกลางความเข้มของที่จะตกลงบนขอบอย่างรวดเร็ว

Fundamental Soliton เช่นเดียวกับ Solitons ทั้งหมดที่เกิดจากการใช้เลเซอร์มีคุณสมบัติบางอย่าง ครั้งแรกถ้าพลังของเลเซอร์ไม่เพียงพอมันจะไม่ปรากฏ ประการที่สองแม้ว่าจะมีกลไกที่มีน้ำหนักเกินเส้นใยจะมีน้ำหนักเกินหยดลงไปด้วยน้ำมันหรือทำให้สกปรกที่แตกต่างกัน Soliton ผ่านพื้นที่ที่เสียหายจะไม่พอใจ (ในความรู้สึกทางกายภาพและเป็นรูปเป็นร่าง) แต่จะกลับไปที่ พารามิเตอร์ดั้งเดิมของมัน ผู้คนและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ยังอยู่ภายใต้คำจำกัดความของ Autosolon และความสามารถในการกลับสู่สภาพสงบเป็นสิ่งสำคัญมากในชีวิต😉

พลังงานไหลภายใน Soliton พื้นฐานมีลักษณะดังนี้:

ทิศทางของพลังงานไหลใน Soliton พื้นฐาน

ที่นี่เส้นรอบวงแบ่งตามพื้นที่ที่มีทิศทางต่าง ๆ ของลำธารและลูกศรระบุทิศทาง

ในทางปฏิบัติคุณจะได้รับ Solitons หากเลเซอร์มีช่องทางหลายรุ่นขนานกับแกนของมัน จากนั้นการมีปฏิสัมพันธ์ของ Solitons จะถูกกำหนดโดยระดับของการทับซ้อนกันของ "กระโปรง" ของพวกเขา หากการกระเจิงพลังงานไม่ใหญ่มากเราสามารถสันนิษฐานได้ว่าพลังงานไหลในแต่ละโซลิตันจะถูกเก็บไว้ในเวลา จากนั้น Solitons เริ่มหมุนและย้ายเข้าด้วยกัน รูปต่อไปนี้แสดงการสร้างแบบจำลองของการชนกันของการเดินทาง Soliton สองครั้ง

การสร้างแบบจำลองการชน Soliton บนพื้นหลังสีเทาแอมพลิจูด (ตามการโล่งอก) เป็นภาพและสีดำ - การกระจายของเฟส

พบกลุ่มของ Solitons ยึดและสร้างโครงสร้างที่คล้ายกัน Z เริ่มหมุน ผลลัพธ์ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นสามารถทำได้โดยการละเมิดความสมมาตร หากคุณวางเลเซอร์ solitons ในลำดับตัวตรวจสอบและโยนหนึ่งโครงสร้างจะเริ่มหมุน

การละเมิดความสมมาตรในกลุ่มของ Solitons นำไปสู่การหมุนของศูนย์กลางของโครงสร้างความเฉื่อยในทิศทางของลูกศรในรูปที่ ขวาและการหมุนรอบตำแหน่งทันทีของศูนย์กลางของความเฉื่อย

การหมุนจะเป็นสอง ศูนย์ความเฉื่อยจะจัดการลูกศรตามเข็มนาฬิกาเช่นเดียวกับโครงสร้างของตัวเองจะหมุนรอบตำแหน่งในทุกช่วงเวลา นอกจากนี้ระยะเวลาการหมุนเวียนจะเท่ากันเช่นโลกและดวงจันทร์ซึ่งหันไปหาดาวเคราะห์ของเราเพียงด้านเดียว

การทดลอง

คุณสมบัติที่ผิดปกติของ Solitons ให้ความสนใจและทำให้มันคิดเกี่ยวกับการใช้งานจริงประมาณ 40 ปี ทันทีที่เราสามารถพูดได้ว่า Solitons สามารถใช้ในการบีบอัดพัลส์ จนถึงปัจจุบันเป็นไปได้ที่จะได้รับระยะเวลาชีพจรสูงถึง 6 femtoseconds (วินาทีหรือสองครั้งหนึ่งล้านและผลลัพธ์ที่จะแบ่งปันจากหนึ่งวินาที) ดอกเบี้ยที่แยกต่างหากคือสายการสื่อสาร Soliton การพัฒนาซึ่งเป็นเวลาค่อนข้างนาน ดังนั้น Chasegawa จึงเสนอโครงการต่อไปนี้ในปี 1983

สายการสื่อสาร Soliton

ลิงก์ถูกสร้างขึ้นจากส่วนประมาณ 50 กม. ยาว ความยาวของเส้นทั้งหมดคือ 600 กม. แต่ละส่วนประกอบด้วยตัวรับสัญญาณด้วยเลเซอร์ที่ส่งสัญญาณไปยังสัญญาณ Reinforced ของท่อนำคลื่นถัดไปซึ่งทำให้สามารถเข้าถึงความเร็ว 160 GB / s

การนำเสนอ

วรรณคดี

1. เจเลม รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทฤษฎีของ Solitons ต่อ. จากอังกฤษ m.: MIR, - 1983 -294 p
2. J. Weize Weisear และคลื่นที่ไม่เชิงเส้น - m.: MIR, 1977 - 624 p
3. I. R. Shen หลักการของเลนส์แบบไม่เชิงเส้น: ต่อ จากภาษาอังกฤษ / เอ็ด S. A. Akhmanova - m.: วิทยาศาสตร์., 1989 - 560 p
4. S. A. Bulgakova, A. L. Dmitriev อุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลแบบไม่เชิงเส้นและออปติคัล // บทช่วยสอน - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Spbguitmo, 2009 - 56 หน้า
5. Werner Alpers ET อัล การสังเกตคลื่นภายในในทะเลอันดามันโดย ERS SAR // Earthnet ออนไลน์
6. A. I. Latkin, A. V. Yakasov โหมด Autosolitone ของการแพร่กระจายของชีพจรในสายการสื่อสารใยแก้วนำแสงด้วยกระจกแบบไม่เชิงเส้น // Automotry 4 (2004), T.40
7. N. N. Rozanov โลกแห่งเลเซอร์ Solitons // ธรรมชาติ 6 (2549) P. 51-60
8. O. A. Tatarkina บางแง่มุมของการออกแบบระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก Soliton // การศึกษาขั้นพื้นฐาน 1 (2006), PP. 83-84

P. S. บนไดอะแกรมใน

Soliton- นี่คือคลื่นที่เงียบสงบในสภาพแวดล้อมของธรรมชาติทางกายภาพที่หลากหลายซึ่งเก็บรักษารูปแบบและความเร็วที่ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อกระจายภาษาอังกฤษ โดดเดี่ยว - Secluded (คลื่นโดดเดี่ยวเป็นคลื่นที่เงียบสงบ), "-on" - จุดสิ้นสุดทั่วไปของเงื่อนไขประเภทนี้ (ตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนโฟตอน ฯลฯ ) หมายถึงรูปร่างหน้าลบของอนุภาค

แนวคิดของ Soliton ได้รับการแนะนำในปี 1965 โดยชาวอเมริกันที่มีคณะกรรมาธิการปกติและมาร์ติน Kruskal แต่การเปิดตัวการค้นพบ Soliton มีสาเหตุมาจากวิศวกรชาวอังกฤษ John Scott Russell (1808-1882) ในปี 1834 พวกเขาได้รับรายละเอียดเกี่ยวกับการสังเกตของ Soliton ("คลื่นที่เงียบสงบ") ในเวลานั้นรัสเซลศึกษาแบนด์วิดธ์ของคลองยูเนี่ยนปิสซิสเอดินเบอระ (สกอตแลนด์) นี่คือวิธีที่ผู้เขียนเปิดตัวเองพูดถึงเขา: "ฉันทำตามการเคลื่อนไหวของเรือซึ่งฉันดึงคลองแคบ ๆ ของม้าสองตัวได้อย่างรวดเร็วเมื่อเรือหยุดโดยไม่คาดคิด แต่มวลของน้ำที่เรือนำไปสู่การเคลื่อนไหวไม่หยุด; เธอรวมตัวกันใกล้จมูกของเรือในสภาวะของการเคลื่อนไหวที่บ้าคลั่งจากนั้นทิ้งเขาไว้ข้างหลังโดยไม่คาดคิดขี่ไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูงและการยกระดับความสูงขนาดใหญ่ Water Hill ที่โค้งมนราบรื่นและเด่นชัดซึ่งยังคงเส้นทางไปตามช่องทางทั้งหมดโดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปแบบและไม่มีความเร็วในการลดความเร็ว ฉันติดตามเขาขี่ม้าและเมื่อฉันติดกับเขาเขายังคงกลิ้งไปข้างหน้าด้วยความเร็วประมาณแปดหรือเก้าไมล์ต่อชั่วโมงรักษาโปรไฟล์ระดับความสูงเริ่มต้นของเขาประมาณสามสิบฟุตและสูงจากเท้าถึงหนึ่งฟุตครึ่ง ความสูงของเขาค่อยๆลดลงและหลังจากหนึ่งหรือสองไมล์ของการไล่ล่าฉันสูญเสียมันไว้ในโค้งของคลอง ดังนั้นในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1834 ฉันถูกท้าทายเป็นครั้งแรกที่จะพบปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดาที่ฉันเรียกว่าคลื่นแห่งการออกอากาศ ... "

ต่อมารัสเซลทดลองดำเนินการทดลองจำนวนมากพบว่าการพึ่งพาความเร็วของคลื่นโดดเดี่ยวจากความสูง (ความสูงสูงสุดเหนือระดับของพื้นผิวฟรีของน้ำในช่อง)

บางทีรัสเซลกล่าวหาบทบาทที่เล่นโดย Solitons ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ในปีสุดท้ายของชีวิตเขาเสร็จหนังสือแล้ว คลื่นการแปลในทะเลอากาศและมหาสมุทรที่สำคัญตีพิมพ์ต้อในปี 1882 หนังสือเล่มนี้มีการพิมพ์ซ้ำ รายงานเกี่ยวกับคลื่น - คำอธิบายแรกของคลื่นที่เงียบสงบและการคาดเดาจำนวนมากเกี่ยวกับโครงสร้างของสสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งรัสเซลเชื่อว่าเสียงมีคลื่นที่เงียบสงบ (ในความเป็นจริงมันไม่เป็นเช่นนั้น) มิฉะนั้นในความเห็นของเขาการแพร่กระจายของเสียงจะถูกบิดเบี้ยว ขึ้นอยู่กับสมมติฐานนี้และใช้การพึ่งพาความเร็วของคลื่นที่เงียบสงบที่พบโดยพวกเขารัสเซลพบความหนาของบรรยากาศ (5 ไมล์) นอกจากนี้การทำให้สมมติฐานว่าแสงเป็นคลื่นที่เงียบสงบ (ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้น) รัสเซลพบความยาวของจักรวาล (5 · 10 17 ไมล์)

เห็นได้ชัดว่าในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับขนาดของจักรวาลรัสเซลทำผิดพลาด อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ที่ได้รับสำหรับชั้นบรรยากาศจะถูกต้องไม่ว่าจะเป็นความหนาแน่นเหมือนกัน Russevsky เหมือนกัน รายงานเกี่ยวกับคลื่น ตอนนี้ถือว่าเป็นตัวอย่างของการนำเสนอความชัดเจนของผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ความชัดเจนซึ่งไกลจากนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน

ปฏิกิริยาต่อรายงานวิทยาศาสตร์ของผู้มีอำนาจมากที่สุดในช่วงเวลาของกลศาสตร์ภาษาอังกฤษของจอร์จ Baidel Ayri (1801-1892) (ศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ในเคมบริดจ์ตั้งแต่ปี 1828 ถึง 1835 Astronoma of the Royal Court จาก 1835 ถึง 1881) และ George Gabriel Stokes (1819-1903) (ศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์เคมบริดจ์ตั้งแต่ปี 1849 ถึง 1903) เป็นลบ หลายปีต่อมา Soliton ได้รับการสละสถานการณ์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ที่น่าสนใจมันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำซ้ำการสังเกตของรัสเซล ผู้เข้าร่วมการประชุม "Soliton-82" ซึ่งรวมตัวกันในเอดินเบอระกับการประชุมที่อุทิศให้กับศตวรรษจากการตายของรัสเซลและพยายามที่จะได้คลื่นที่เงียบสงบในสถานที่ที่เธอดูรัสเซลมองไม่เห็นอะไรเลย ด้วยประสบการณ์ทั้งหมดของพวกเขาและความรู้ที่กว้างขวางเกี่ยวกับ Soliton

ในปี 1871-1872 ผลของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Joseph Viensenyna Boussineske (1842-1929) ได้รับการตีพิมพ์ (1842-1929) ทุ่มเทให้กับการศึกษาทางทฤษฎีของคลื่นที่เงียบสงบในคลอง (เช่นคลื่นเดี่ยวของรัสเซล) Boussinesque ได้รับสมการ:

อธิบายคลื่นดังกล่าว ( ยู.- เลื่อนพื้นผิวฟรีของน้ำในช่อง d. - ความลึกของช่อง ค. 0 - ความเร็วของคลื่น ต. - เวลา, เอ็กซ์ - ตัวแปรเชิงพื้นที่ดัชนีสอดคล้องกับความแตกต่างโดยตัวแปรที่สอดคล้องกัน) และกำหนดรูปร่างของพวกเขา (เซสชันไฮเพอร์โบลิก ซม.. รูปที่. 1) และความเร็ว

คลื่นที่ศึกษา Boussienesk เรียกว่าอาการบวมและถือว่าอาการบวมของความสูงในเชิงบวกและลบ Boussienesc ยืนยันความเสถียรของการบวมในเชิงบวกจากความจริงที่ว่าการรบกวนเล็ก ๆ ของพวกเขาเกิดขึ้นซีดจางอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่มีอาการบวมเชิงลบการก่อตัวของรูปคลื่นที่มีเสถียรภาพเป็นไปไม่ได้สำหรับอาการบวมสั้นมากและเป็นบวก ต่อมาในภายหลังในปี 1876 ตีพิมพ์ผลการวิจัยของเขาโดย Lord Ralea ชาวอังกฤษ

ขั้นตอนที่สำคัญต่อไปในการพัฒนาทฤษฎีของ Solitons คืองาน (1895) ของดัตช์ Deerika Johann Kortewega (1848-1941) และนักเรียนของเขา Gustav de Vriz (ไม่ทราบวันที่แน่นอนของชีวิต) เห็นได้ชัดว่าไม่อยู่ที่ Cortega หรือ Dewrite ผลงานของ Boussinesque Read พวกเขาแทนที่สมการสำหรับคลื่นในช่องทางที่ค่อนข้างกว้างของส่วนข้ามคงที่ซึ่งปัจจุบันชื่อของพวกเขาคือสมการ Korteweg-de-Vriza (KDV) การแก้ปัญหาของสมการดังกล่าวและอธิบายคลื่นคลื่นที่ตรวจพบคลื่นในครั้งเดียว ความสำเร็จหลักของการศึกษานี้คือการพิจารณาสมการที่ง่ายกว่าที่อธิบายถึงคลื่นที่ทำงานในทิศทางเดียวโซลูชั่นดังกล่าวมีภาพมากขึ้น เนื่องจากความจริงที่ว่าการแก้ปัญหารวมถึงฟังก์ชั่นรูปไข่ของ Jacobi cnการตัดสินใจเหล่านี้เรียกว่า "Cnidal" คลื่น

ในรูปแบบปกติสมการ KDV สำหรับฟังก์ชั่นที่ต้องการ และ มันมีรูปแบบ:

ความสามารถของ Soliton เพื่อรักษาในการขยายพันธุ์ของรูปแบบที่ไม่เปลี่ยนแปลงมีการอธิบายโดยความจริงที่ว่าพฤติกรรมของมันถูกกำหนดโดยสองการแสดงที่ตรงกันข้ามกับกระบวนการ ประการแรกนี่คือการล่มสลายที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่ไม่ใช่เชิงเส้น (ด้านหน้าของคลื่นของแอมพลิจูดขนาดใหญ่พอที่จะพยายามให้ทิปในพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นของแอมพลิจูดเนื่องจากอนุภาคด้านหลังที่มีแอมพลิจูดที่มากขึ้นเคลื่อนที่เร็วขึ้น . ประการที่สองกระบวนการดังกล่าวดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าเป็นการกระจายตัว (การพึ่งพาความเร็วของคลื่นจากความถี่ของมันกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพและทางเรขาคณิตของสื่อ; ในระหว่างการกระจายตัวส่วนต่าง ๆ ของคลื่นย้ายด้วยความเร็วที่แตกต่างกันและการแบ่งคลื่นที่แตกต่างกัน) ดังนั้นการล่มสลายที่ไม่เชิงเส้นของคลื่นจะได้รับการชดเชยจากการกระจายตัวเนื่องจากการกระจายตัวซึ่งช่วยให้มั่นใจในการเก็บรักษารูปร่างของคลื่นดังกล่าวในระหว่างการขยายพันธุ์

การไม่มีคลื่นรองในการเผยแผ่ของ Soliton บ่งชี้ว่าพลังงานของคลื่นไม่ได้กระจายอยู่ในอวกาศ แต่มีความเข้มข้นในพื้นที่ จำกัด (มีการแปล) การแปลพลังงานเป็นคุณภาพที่โดดเด่นของอนุภาค

อีกคุณสมบัติที่น่าทึ่งของ Solitons (ทำเครื่องหมายโดย Russell) คือความสามารถในการรักษาความเร็วและรูปร่างของพวกเขาเมื่อส่งผ่านกันและกัน การเตือนเพียงอย่างเดียวของการมีปฏิสัมพันธ์ที่ประกอบด้วยการกระจัดอย่างต่อเนื่องของ Solitons ที่สังเกตได้จากบทบัญญัติที่พวกเขาจะครอบครองหากไม่พบกัน เป็นที่เชื่อกันว่า Solitons ไม่ผ่านซึ่งกันและกัน แต่สะท้อนให้เห็นเหมือนผู้ที่ชนลูกบอลยืดหยุ่น สิ่งนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการเปรียบเทียบของ Solitons ด้วยอนุภาค

เป็นเวลานานที่เชื่อว่าคลื่นที่เงียบสงบเชื่อมต่อกับคลื่นบนน้ำและพวกเขาได้รับการศึกษาจากผู้เชี่ยวชาญ - อุทกพลศาสตร์ ในปี 1946 M.A Lavrentyev (สหภาพโซเวียต) และในปี 1954 K.O.Fridrichs และ D.G. Hyers US เผยแพร่หลักฐานทางทฤษฎีของการดำรงอยู่ของคลื่นที่เงียบสงบ

การพัฒนาที่ทันสมัยของ Soliton ทฤษฎีเริ่มต้นด้วย 1955 เมื่อการทำงานของนักวิทยาศาสตร์จาก Los Alamos (USA) - Enrico Fermi, John Paste และ Walma Wall อุทิศให้กับการศึกษาสตริงที่โหลดแบบไม่ต่อเนื่องไม่เชิงเส้น (แบบจำลองดังกล่าวใช้เพื่อศึกษาความร้อน การนำของแข็ง) คลื่นยาวที่ไหลผ่านสายดังกล่าวกลายเป็น Solitons ที่น่าสนใจวิธีการศึกษาในงานนี้ได้กลายเป็นการทดลองเชิงตัวเลข (การคำนวณที่หนึ่งในคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สร้างขึ้นในเวลานี้)

เปิดในทางทฤษฎีในทางทฤษฎีสำหรับสมการ Boussinesca และ KDV ที่อธิบายถึงคลื่นในน้ำดี Solitons ถูกพบว่าเป็นวิธีการแก้ปัญหาของสมการจำนวนมากในสาขาอื่น ๆ ของกลศาสตร์และฟิสิกส์ พบมากที่สุด (ด้านล่างในสมการทั้งหมด ยู. - ฟังก์ชั่นที่ต้องการค่าสัมประสิทธิ์เมื่อ ยู. - บางส่วนค่าคงที่)

สมการ Nonlinear Schrödinger (Nush)

ได้รับสมการเมื่อศึกษาการโฟกัสด้วยแสงและการแยกลำแสงแสง สมการนี้ใช้ในการศึกษาคลื่นในน้ำลึก มีลักษณะทั่วไปของ Nosh สำหรับกระบวนการคลื่นในพลาสมา การใช้งานที่น่าสนใจในทฤษฎีของอนุภาคเบื้องต้น

สมการ Sin Gordon (SG)

อธิบายตัวอย่างเช่นการแพร่กระจายของพัลส์ออปติคอล UltraSonant แบบเรโซแนนต์การสลายตัวในคริสตัลกระบวนการในฮีเลียมเหลวชาร์จคลื่นความหนาแน่นในตัวนำ

Solitone Solutions มีสมการ KDV ที่เกี่ยวข้อง สมการเหล่านี้รวมถึง

สมการดัดแปลง KDV

สมการ Benjamin, Bona และ Magoni (BBM)

ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่ออธิบาย Borsa (คลื่นบนพื้นผิวของน้ำที่เกิดจากการเปิดประตูของเกตเวย์ด้วย "ล็อค" การไหลของแม่น้ำ);

สมการเบนจามิน - มัน

ที่ได้รับสำหรับคลื่นในชั้นบาง ๆ ของของเหลวที่ติดอยู่ (แบ่งชั้น) ที่อยู่ภายในของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน เพื่อสมการเบนจามิน - นำไปสู่การศึกษาชั้นเขตแดนของ Transzonic

สมการกับโซลูชั่น Soliton ยังรวมถึงสมการที่เกิด - Infelda

มีแอปพลิเคชันในทฤษฎีสนาม มีโซลูชั่น Soliton อื่น ๆ

Soliton ที่อธิบายโดยสมการ KDV นั้นมีลักษณะเฉพาะโดยสองพารามิเตอร์: ความเร็วและตำแหน่งสูงสุดในจุดคงที่ในเวลา

Soliton อธิบายโดยสมการ Hirota

โดดเด่นด้วยสี่พารามิเตอร์แน่นอน

เริ่มตั้งแต่ปี 1960 ปัญหาทางกายภาพจำนวนหนึ่งส่งผลกระทบต่อการพัฒนาทฤษฎี Soliton ทฤษฎีของความโปร่งใสที่เกิดจากตนเองถูกนำเสนอและนำเสนอผลการทดลองได้รับการยืนยัน

ในปี 1967 วิธีการได้รับการแก้ปัญหาที่ถูกต้องของสมการ KDV ในปี 1967 สาระสำคัญของวิธีการของปัญหาการกระเจิงแบบผันผวนคือการแทนที่สมการที่แก้ไข (ตัวอย่างเช่นสมการ KDV) โดยระบบของอื่น ๆ สมการเชิงเส้นที่มีโซลูชันที่ตั้งอยู่ได้ง่าย

วิธีเดียวกันในปี 1971 โดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต V.e.. Zakharov และ A. B.shabat ถูกตัดสินโดย Nosh

การประยุกต์ใช้ทฤษฎี Soliton กำลังถูกนำมาใช้ในการศึกษาสายส่งสัญญาณด้วยองค์ประกอบที่ไม่เชิงเส้น (ไดโอดขดลวดต้านทาน) ชั้นชายแดนบรรยากาศของดาวเคราะห์ (จุดสีแดงขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดี) คลื่นของสึนามิกระบวนการคลื่นพลาสม่าในทฤษฎีคลื่นในทฤษฎี , ฟิสิกส์ที่เป็นของแข็ง, อุณหภูมิที่เป็นของแข็งของรัฐที่รุนแรงของสาร, เมื่อศึกษาวัสดุใหม่ (ตัวอย่างเช่นการติดต่อ Josephson ประกอบด้วยคั่นด้วย Dielectric สองชั้นของโลหะตัวนำยิ่งยวด) เมื่อสร้างรูปแบบของการขัดเงาคริสตัลในเลนส์ชีววิทยาและอื่น ๆ อีกมากมาย ขอแนะนำว่าเส้นประสาทที่ใช้ประสาท - Solitons

ปัจจุบันอธิบายความหลากหลายของ Solitons และการรวมกันของพวกเขาเช่น:

antisoliton - Soliton ของแอมพลิจูดลบ;

a Brizer (Doublet) - คู่ของ Soliton - Antisoliton (รูปที่ 2);

multisoliton - คนเดียวเคลื่อนย้ายไปทั้งหมด

flyuxon - ฟลักซ์แม่เหล็กควอนตัมอะนาล็อกของ Soliton ในการกระจายของ Josephson Contacts;

kink (Monopol) จากภาษาอังกฤษ Kink - การผันผวน

อย่างเป็นทางการหงิกงอสามารถนำมาใช้เป็นวิธีการแก้สมการ KDV, NOS, SG อธิบายโดยไฮเพอร์โบลิกแทนเจนต์ (รูปที่ 3) การเปลี่ยนสัญลักษณ์ของการแก้ปัญหาของประเภท "KINK" ไปที่ตรงกันข้ามให้ "Anti-Car"

Kinks ถูกพบในปี 1962 โดยชาวอังกฤษ Perrest และ Skirm ด้วยตัวเลข (บนคอมพิวเตอร์) แก้สมการ SG ดังนั้น Kincins ถูกค้นพบเร็วกว่าชื่อของ Soliton ปรากฏขึ้น ปรากฎว่าการชนของภาพยนตร์เรื่องนี้ไม่ได้นำไปสู่การทำลายซึ่งกันและกันและการเกิดคลื่นอื่น ๆ : ช่องทางดังนั้นจึงแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติของ Solitons อย่างไรก็ตามชื่อของ Kink ถูกรวมโดยคลื่นของสิ่งนี้ ชนิด.

Solitons ยังสามารถเป็นสองมิติและสามมิติ การศึกษา Solitons ที่ไม่ใช่ในประเทศมีความซับซ้อนโดยความยากลำบากของหลักฐานการพัฒนาอย่างยั่งยืนของพวกเขา แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้การสังเกตการทดลองของ Solitons ที่ไม่ใช่ในประเทศได้รับ (ตัวอย่างเช่น Horseshoe Solitons บนภาพยนตร์โดยการไหลของของเหลวที่มีความหนืดให้ศึกษาโดย VI Speatiashvili และ O . หยู Svuelodumb) โซลูชัน Soliton สองมิติมีสมการ Kadomtsev - Pereviashvili ใช้ตัวอย่างเช่นเพื่ออธิบายคลื่นอะคูสติก (เสียง):

ในบรรดาโซลูชั่นที่รู้จักของสมการนี้ - Vortices ที่ไม่พล่านหรือ Solitons - Vortices (Vortex เป็นการนำสื่อที่มีอนุภาคมีความเร็วในการหมุนเชิงมุมเมื่อเทียบกับแกนบางส่วน) Solitons ของชนิดนี้พบในทางทฤษฎีและจำลองในห้องปฏิบัติการสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ตามคุณสมบัติและเงื่อนไขของการดำรงอยู่ของ Soliton-Whirlwind นั้นคล้ายคลึงกับคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี - จุดสีแดงขนาดใหญ่

Solitons มีการก่อตัวแบบไม่เชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญและเป็นพื้นฐานที่เท่าเทียมกันเป็นคลื่นเชิงเส้น (ตัวอย่างเช่นเสียง) การสร้างทฤษฎีเชิงเส้นส่วนใหญ่ทำงานโดยคลาสสิกของ Bernhard Riemann (1826-1866), Augusten Cauchy (2332-2390), Jean Joseph Fourier (2311-2473) ทำให้เป็นไปได้ที่จะแก้ปัญหางานสำคัญที่ยืนอยู่ก่อนเวลานั้น เวลา. ด้วยความช่วยเหลือของ Solitons เป็นไปได้ที่จะหาประเด็นพื้นฐานใหม่เมื่อพิจารณาถึงปัญหาทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

Andrei Bogdanov