Определенный 150 лет назад на водах канала и сегодня обычно сгенерированный в несущих свет волокнах, уединенные, длительные волны звонили, солитоны были теперь замечены в еще одной среде: звук. В Physical Review Letters 15 ноября исследователи описывают, как они произвели солитоны в заполненной воздухом трубе в пути, который мог оказаться полезным для приручения нежелательных ударных волн от машинного оборудования.Большинство волн быстро рассеивает в поезд меньших волн, но в 1834 британский военно-морской архитектор, Джон Скотт Рассел, был первым для определения исключения: длительный уединенный пульс воды, участвующей в гонках далеко от носа лодки на Канале Эдинбурга-Глазго. Такие водные солитоны остаются в живых, потому что скорость волны меняется в зависимости от частоты в пути, препятствующем тому, чтобы пульс распространился обособленно.
Оптоволокно может также принять солитоны, но воздух – обычная среда для звуковых волн – ведет себя просто неправильным способом принять солитон. Скорость звука в воздухе меняется в зависимости от интенсивности, не частоты, заставляющей взрывы звука накапливаться в ударные волны.Чтобы попытаться измениться, это, Nobumassa Sugimoto университета Осаки в Японии и его коллег взяли стальную трубу, 7,4 метров длиной и 8 сантиметров в диаметре, и привили на него приблизительно 100 так называемых резонаторов Гельмгольца – маленькие трубы, связанные со сферическими кавернами, резонирующими в определенных частотах.
Они послали звуковой пульс через большую трубу, с помощью микрофонов, чтобы отследить как размноженный звук. Пульс сохранил свой гладкий профиль, не формируя ударные волны. Резонаторы Гельмгольца, казалось, сделали трубу решительно зависящей от частоты – больше как канал – создание правильных условий для солитонов.Солитоны никогда не могли оставаться в живых под открытым небом, отмечает исследователя акустики Джанру Ву из Университета Вермонта, Берлингтон.
Но подобный метод мог бы уничтожить ударные волны, сгенерированные в выхлопных трубах, говорит Ву. И как их оптические коллеги, акустические солитоны могли бы также передать данные в будущих акустических коммуникационных системах, добавляет он.