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文档简介

1、法国物理学家首次演示水波“逆时传播多年来 ,科学家一直在广泛研究声波、弹性波、电磁波的逆时传播而未能成功。据物理学家组织网8月23日报道 ,最近 ,一个来自法国巴黎高等物理化工学院和法国国家科学研究院CNRS的研究小组首次成功演示了水波的逆时传播。研究人员指出 ,实验证明要产生高质量的逆时水波是可行的 ,这些发现为海洋根底应用奠定了根底。相关论文发表在最近出版的?物理评论快报?上。逆时水波并不是把水波送回过去 ,而是从一个源头发出水波 ,在介质传播一段距离后 ,再发出水波使其能返回到源头位置 ,就像波向后倒回来一样。波返回源头的路径是精确遵循它最初传播的路径 ,用数学表达就是一种时间反向。研究

2、人员解释说 ,水波虽然普通而且易于观察 ,却比声波、弹性波和电磁波更加复杂。因为水波会由于小区域内的阻碍而分散 ,还有流体粘稠性、与容器壁摩擦力等因素会减小振幅。尽管已经有不少理论研究 ,还从未用水波来做过逆时实验。实验中 ,他们在一个5338立方厘米的水箱里注入了10厘米深的水 ,在水箱中央用一个垂直振动器做制波器 ,此处作为源点 ,并选择了6个不同位置来记录波高 ,然后再次发出水波 ,使波纹重新会聚于源点。实验成功地实现了水波重聚。“检测了衍射波之后 ,我们选择一些点测量时间信号 ,用可逆时间数字表示。论文合著者、CNRS科学家亚当普拉德卡说 ,“然后我们用圆锥制波器上下振动 ,向系统输入

3、能量以产生波纹。为了克服耗散 ,他们利用了水箱边界的多重反射将阻力衰减最小化 ,以提高最初波和逆时波的相似性。并利用傅立叶变换轮廓术FTP精确检测了波的外表高度 ,重新构建了不同时刻的波面立体图。“逆时波确实重聚返回到它的源点。尽管水波有着耗散的性质 ,由水箱边界传来的多重反射信号还是足够强 ,能有效进入逆时波并产生了更好的聚集效果。论文合著者、CNRS科学家马赛厄斯芬克说 ,“尽管我们做的是水波逆时实验 ,但研究说明波物理学中普遍存在着逆时对称性 ,它适用于任何类型的波：地震波、声波、电磁波、水波等。利用这一理论 ,可以构建任何巩固设备的逆时镜像。“复杂介质的任何区域都很容易聚集逆时水波 ,这一点在海港水波控制方面有很多应用。芬克说 ,“比方在一个海港中 ,由于建筑性干扰及其潜水结构的外观 ,使得某个水区经常产生高振幅波 ,可以利用一套浸入海中的振动制波器在外面聚波以形成波场 ,从而到达消波的目的 ,就像声学中的抗噪音技术。此外 ,还可以

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