Волновой коллапс. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Волновой коллапс - явление самопроизвольной концентрации (обычно е последующей диссипацией) волновой энергии в малой области пространства. Может иметь место при распространении разл. типов волн в средах с достаточно высоким уровнем нелинейности. Часто происходит взрывным образом (за конечное время). Примером В. к. является образование в результате эффекта самофокусировки света точечных фокусов, сопровождающих распространение интенсивных лазерных импульсов в прозрачном диэлектрике, открытое в 1965, В 1972 теоретически предсказан коллапс ленгмюровских волн в плазме, обнаруженный затем экспериментально. Впоследствии были теоретически изучены коллапсы волн разл. типов в плазме (эл--магн., геликонных), а также коллапс звуковых волн и др.

Как В. к. можно интерпретировать явление автолокализации экситонов в твердых телах.

С матем. точки зрения В. к. представляет собой возникновение особенности в решении описывающего среду нелинейного дифференц. ур-ния в результате эволюции нач. условия достаточно большой амплитуды. В плазме без магн. поля В. к. возникает в результате взаимодействия ленгмюровских ионно-звуковых волн, если выполнено неравенство

Здесь T -температура в энергетич. единицах, п - плотность частиц, E - характерная амплитуда электрич. поля, k - волновой вектор, r_D - дебаевский радиус. ДВ-колебания плазмы

удовлетворительно описываются системой ур-ний для комплексной функции

(амплитуды высокочастотного потенциала) и вещественной функции и (вариации плотности плазмы). В безразмерных переменных ур-ния имеют вид:

Ур-ния (2) допускают интеграл числа ленгмюровских квантов

и интеграл свободной энергии

Ур-ния (2) имеют стационарное солитонное решение u_t=0,

. Для солитона в трёхмерном случае при малых нач. возмущениях должно быть I₂ >0. Но интеграл I₂ может принимать при заданном I₁ сколь угодно большие отрицат. значения. Отсюда следует, что трёхмерный солитон неустойчив, а эволюция нач. условия с I₂<0 [что приблизительно соответствует условию (I)] должна окончиться особенностью. При достаточно интенсивных нач. условиях

, где т_е - масса электрона, m_i -масса иона, приближение к особенности имеет автомодельный характер (см. Автомоделъность):

В процессе образования особенности формируется аксиально-симметричная блинообразная каверна - область пониженной плотности плазмы, в к-рой "заперто" осциллирующее электрич. поле, имеющее максимум в центре. Интеграл I₁ в процессе эволюции каверны сохраняется. Когда размер каверны уменьшается до неск. r_D, энергия ленгмюровских волн передаётся наиб. быстрым частицам плазмы.

В. к. играют большую роль в теории турбулентности плазмы, являясь в ряде случаев осн. механизмом передачи энергии от волн к частицам плазмы. В. к. могут иметь место и в интегрируемых системах (см. Обратной задачи рассеяния метод).

Литература по волновому коллапсу

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.