Physiker stellen reale Traktorstrahl von Plain ol ' Wasser

Du musst nicht Beach Bum, Wellen zu verstehen sein: sie bewegen sich Objekte zusammen mit ihnen, Boote und Schwimmer ans Ufer treibt. Es gibt sogar ein Namen dafür, das Stokes-Drift-Modell. Aber zum ersten Mal Physiker haben herausgefunden, wie man das Gegenteil tun mit Wellen um ein unverankertes Objekt rückwärts an die Quelle zu bringen. Es ist ein Real-Life Traktorstrahl.

Zunächst einmal ich weiß was du denkst, und Nein, das ist nicht dasselbe wie ein Rip-Strömung oder sog. Das sind eigentlich zwei unterschiedliche Phänomene, aber keiner ist in der Lage, ein Objekt, das den ganzen Weg zurück zur Quelle der Welle zu bringen. Ich hab es? Cool.

Wie auch immer, diese Traktor-Strahlen. An der Australian National University in Canberra Horst Punzmann und Forscherkollegen einen weit schwingenden Block Oberflächenwellen in einem Wassertank zum Erstellen verwendet. Kleine Wellen verhalten sich wie erwartet: die Oberfläche Flüssigkeit bewegt sich weg von den Wave Generator, in der Weise, die Surfer und Segler bekannt ist.

Aber wie die Amplitude der Wellen größer wird, sie instabil und ein seltsames Phänomen auftritt: die zweidimensionale Strömung weg von den vibrierenden Block verwandelt sich in komplexen 3D Interaktion. Nur die richtige Amplitude erstellt diese nichtlineare Wechselwirkung ein Jets, das unverankerte Objekte nach innen, gegen die Wellen und in Richtung der vibrierenden Block drückt. Es ist Ihr Traktorstrahl genau dort.

Das Team zeigte den Effekt mit einem Ping-Pong-Ball. Normale Wellen schieben auf der linken Seite den Ball Weg. Auf der rechten Seite ziehen sie Tractor Beam Wellen in.

Als Physik ArXiv weist darauf hin, dass Verhalten widerspricht unseren standard nachzudenken, wie Wasser verhält sich in Wellen. Stokes Drift hatte uns zum nachdenken, die Drift-Wirkung folgt immer die Richtung der Wellen – jetzt werden wir sehen, das stimmt nicht immer.

Das ist wichtig für Fluiddynamik Verständnis, die Dinge so vielfältig wie Ozean Ökosysteme, globale Transport- und Fahrzeugaerodynamik beeinflusst. Aber noch wichtiger ist, es bedeutet, dass Traktor Balken sind nicht nur ein Science-Fiction-Fantasie mehr. [Physik ArXiv über Medium]