Презентация на тему Нелинейная физика. Турбулентность. Солитоны. Хаос. Странные аттракторы

нелинейным уравнением. Именно нелинейные системы поражают разнообразием и неисчерпаемым

запасом уникальных эффектов, которые находят многочисленные приложения в науке и технике. Наиболее актуальные проблемы требуют немедленного анализа, хотя в настоящее время нет общих методов решения систем нелинейных уравнений

как слово, описывающее внезапную тряску во время полета. Тем

не менее турбулентность в механике жидкостей — совершенно другое дело. Летная турбулентность, технически называемая «турбулентностью при ясном небе», возникает при встрече двух воздушных тел, движущихся на разных скоростях. Физики, однако, с трудом объясняют это явление турбулентности в жидкостях. 

из крана, полностью распадается на хаотичные частицы жидкости, отличные

от единого потока, которые мы получаем, когда открываем кран. Это один из классических примеров турбулентности, который используется для объяснения явления школьникам и студентам. 

различных геофизических и океанических потоках. Она также важна для

инженеров, поскольку часто рождается в потоках над лопастями турбин, закрылками и другими элементами. Турбулентность характеризуется случайными колебаниями в таких переменных, как скорость и давление.

и получено много эмпирических данных, мы все еще далеки

от убедительной теории о том, что именно вызывает турбулентность в жидкости, как она контролируется и что именно упорядочивает этот хаос. Решение проблемы осложняется еще и тем, что уравнения, определяющие движение жидкости — уравнения Навье-Стокса — весьма трудно анализировать.

экспериментами и теоретическими упрощениями в процессе изучения явления, но

полной теории турбулентности нет и нет. 

нерешенных проблем физики на сегодняшний день. Нобелевский лауреат Ричард

Фейнман назвал ее «наиболее важной нерешенной проблемой классической физики».

он предстал перед Богом и получил возможность попросить его

о чем угодно, что бы это было, физик ответил: «Я задал бы ему два вопроса. Почему относительность? И почему турбулентность? Думаю, на первый вопрос у него точно будет ответ».

турбулентных потоков почти всегда в высочайшей степени нелинейны, и

математики, которая сумела бы справиться с такими чрезвычайно нелинейными проблемами, похоже, не существует. Среди многих физиков долгое время было распространено поверье, что когда в их теме всплывает новая проблема, каким-то образом, словно по волшебству, необходимая для решения математика вдруг оказывается уже изобретенной. 

Решение, хотя бы приблизительное, теории турбулентности позволит науке делать

лучшие прогнозы погоды, проектировать энергоэффективные автомобили и самолеты и лучше понимать различные природные явления.

несомненно знакомы слова "электрон, протон, нейтрон, фотон". А вот

созвучное с ними слово "солитон" многие, вероятно, слышат впервые. Это и неудивительно: хотя то, что обозначается этим словом, известно более полутора столетий, надлежащее внимание солитонам стали уделять лишь с последней трети ХХ века. Солитонные явления оказались универсальными и обнаружились в математике, гидромеханике, акустике, радиофизике, астрофизике, биологии, океанографии, оптической технике.

в них или в отдельных их разделах изучаются волновые

процессы, а проще говоря - волны. В наиболее общем смысле волна - это распространение возмущения какой-либо физической величины, характеризующей вещество или поле. Это распространение обычно происходит в какой-то среде - воде, воздухе, твердых телах. 

1972 году физик-теоретик Акира Хасегава, сотрудник фирмы "Белл". Но

в то время еще не было световодов с низкими потерями в тех областях длин волн, где можно наблюдать солитоны.

позволяет осуществить полностью оптическую передачу сигнала на расстояния до

5-6 тысяч километров.

представляющие собой полевые (волновые) многомерные энергоинформационные структуры, свидетельствующие о

сосредоточении большого количества энергии в очень малом объёме пространства, мигрирующие как внутри физического тела, так и за его пределами, и вызывающие различные функциональные расстройства.

– 1)в греческой мифологии и философии: беспредельное пространство (представляющее

собой беспорядочную смесь материальных элементов мира), из которого произошло всё материальное. 2)крайний беспорядок, неразбериха. Что же понятие «Хаос» означает теперь?

нелинейных динамических систем, подверженных, при определённых условиях, явлению, известному

как хаос, которое характеризуется сильной чувствительностью поведения системы к начальным условиям.

устройству – водяному колесу, которое ведёт себя очень сложным

образом

со временем эволюция динамической системы. Например, вырожденным, но достаточно

типичным случаем предельного режима движения является состояние покоя, когда аттрактор представляет собой точку в фазовом пространстве. Такой аттрактор есть, например, в системе пружинного маятника с трением о воздух.

То, что поверхностный взгляд воспринимает как абсолютный Хаос, в

котором не заметно никакого порядка, имеет определенный порядок, базирующийся на Странном Аттракторе, если наблюдение ведется из четвертого измерения. Четырехмерность Странного Аттрактора получается за счет добавления пульсаций (вибраций). Важнейшей характеристикой Странного Аттрактора является чувствительность к начальным условиям («Эффект бабочки»).

все через некоторое время накапливаются на одном объекте в

форме бабочки, известном как аттрактор Лоренца. Странный аттрактор!