soliton? czysta poezja!

odrobina wiedzy popularnonaukowej nt. solitonów pociągnięta poetyckim piórem. zapraszam do lektury!

 

struna

 

pomyślałam, że warto dodać wpis o tytułowym solitonie, ponieważ to fascynujące zjawisko, zamieszczam więc parę słów w tym temacie. chęć napisania tego tekstu zmotywowała mnie do przejrzenia notatek z dziedziny fizyki i matematyki, z czego nawet dość się cieszę. język nauk ścisłych, a niewielu ludzi zdaje sobie z tego sprawę, naprawdę bliski jest poezji. matematyka, uważana przez jej najgorętszych pasjonatów za królową nauk, opisuje świat fizyki i techniki w równie lapidarny i pozostawiający miejsce na własną interpretację sposób, co język poetycki. (sic!)

otóż, solitony to wymysł dość nowy w nauce, ich historia sięga 1965 roku. w matematyce soliton to jedno z rozwiązań nieliniowych cząstkowych równań różniczkowych, które pojawiło się podczas komputerowej symulacji ośrodka opisanego równaniem kortwega – de vrie. podejście matematyczne do tego zagadnienia jest z pewnością trudne do zrozumienia dla osób nieposiadających wystarczającej wiedzy akademickiej. co zaś się tyczy fizycznego sensu solitonów - jest to, jak sądzę, sam miód i czysta poezja.

solitony to pojedyncze fale, które potrafią przemieszczać się na wielkie odległości bez zmiany swego kształtu. kiedy zaś taki samotny soliton napotka inny soliton, potrafią one przeniknąć się nawzajem, oddziałując ze sobą, jednak nie zmieniając swoich głównych własności fizycznych. mówiąc prosto, nie przeszkadzają sobie wzajemnie, nie wpływają na siebie destrukcyjnie. (zwykła fala nie dość, że samoistnie zanika po względnie krótkim czasie rozchodzenia się, to jeszcze podczas zderzeń z inną falą może ulec wzmocnieniu,  lub wygaszeniu.)

w 1973 r. zastosowano solitony (w tym przypadku fale elektromagnetyczne) do przesyłania informacji  we włóknach światłowodowych. przełomowym odkryciem był fakt, że skoro pojedyncze fale nie przeszkadzają sobie biegając w obie strony światłowodów, to można ich wysyłać jednocześnie niezliczone ilości, kodując w ten sposób gigantyczną ilość informacji. w 1998 naukowcy z France Telecom łącząc solitony o różnych długościach fali optycznej zademonstrowali bezbłędną transmisję 1 Tb/s (terabitów na sekundę czyli 1012 = 1.000.000.000.000 bitów). umożliwia to  obecnie rewolucyjny rozwój komunikacji światłowodowej.

znane są również mechaniczne fale "solitonowe" (w odróżnieniu do elektromagnetycznych) o podobnych właściwościach, obiegające Ziemię ponoć wielokrotnie bez zmiany swojego kształtu. To wielkie pojedyncze fale morskie, (pojedyncze "wałeczki") które potrafią przewrócić całkiem spory statek, jeśli załoga nie dostrzeże zagrożenia na czas i nie ustawi jednostki dziobem w kierunku fali. temat jest fascynujący jednak podobnie mało zbadany jak w przypadku tajemniczych zaginień statków w rejonie trójkąta bermudzkiego. doświadczeni marynarze nie mają jednak wątpliwości, że takie fale istnieją.

a teraz wyobraź sobie, że wkładasz do torby parę tomików z poezją, a potem, kiedy torba jest już pełna, dokładasz następne, a one przenikają się wzajemnie, czując się wzajem ale nie zmieniając swojego kształtu. i możesz tak wkładać i wkładać, a kiedy zechcesz wyjmiesz ten, o którym pomyślałaś, w zupełnie dziewiczym, niezmienionym stanie. magia.

i wreszcie najpiękniejsza dla mnie sprawa; nawet pojedynczy soliton, wysłany z daleka, dotrze dokładnie tam, dokąd został nadany. przez nikogo nietknięty. może czasem tylko trzeba na niego poczekać, aż się wybiega w przestrzeni. w przyrodzie nic jednak nie ginie…

[część informacji na podstawie Wikipedii]