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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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