Волны песка подчиняются законам математики

19.01.2022

Песчаные волны с длиной волны от 30 сантиметров до нескольких метров известны как мегарябь: по размеру они находятся между обычной пляжной рябью и полноценными дюнами.

Помимо их размера, ключевой характеристикой мегаряби является расположение зерна - крупные частицы всегда находятся поверх мелких. Эта смесь никогда не бывает одинаковой, как и ветры, которые дуют по песку, чтобы создать рябь. Однако международная группа ученых обнаружила удивительную математическую особенность мегаряби: соотношение диаметра самых крупных частиц к диаметру самых мелких всегда постоянно.

Образцы были изучены с полей мегаряби в Израиле, Китае, Намибии, Индии, Иордании, Антарктиде и Нью-Мексико в США. Дальнейший анализ был дополнен наблюдениями, сделанными на Марсе и результатами эксперимента в лабораторной аэродинамической трубе. "Обширная коллекция наземных и внеземных данных, охватывающая широкий спектр географических источников и условий окружающей среды, подтверждает точность и надежность этого неожиданного теоретического открытия", - пишут исследователи.

Авторы исследования заключают, что в будущем это число можно будет использовать для классификации различных типов волн и того, какие именно процессы их сформировали.

Также расчеты можно использовать для изучения прошлых погодных и климатических условий, основанных на отложениях, оставленных предыдущими мегарябями.

Полученные результаты применимы даже за пределами Земли: они могут дать нам лучшее понимание того, как мегарябь создается на таких планетах, как Марс, и какие атмосферные условия необходимы для их образования, а не для других типов песчаных волн.

<< Назад: Машины с ДВС и гибриды загораются чаще электромобилей 20.01.2022

>> Вперед: Коровы в виртуальном мире 19.01.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Качественное выращивание на кремнии полупроводниковых лазеров 26.03.2016 Группа ученых из ряда британских университетов сообщила о новой методике выращивания на кремниевой подложке высоконадежного полупроводникового лазера на квантовых точках. Разработка направлена на развитие кремниевой фотоники - на интеграцию лазеров и оптических интерфейсов в микросхемы. Уход от передачи данных по медным соединениям сэкономит на потреблении и ускорит внутричиповый обмен информацией. Да и сопряжение с внешними оптическими каналами станет проще. Серьезным препятствием на пути коммерческого внедрения технологии выращивания полупроводниковых лазеров на кремнии было значительное число дефектов в кристаллической решетке в месте перехода кремния в лазер. Уточним, сегодня для лазера обычно используется комбинация арсенида галлия и арсенида индия (металлы из III-V групп периодической таблицы Менделеева). В этом плане ничего нового предложено не было. Более того, британские ученые не первые, кто предложил для бездефектоного выращивания лазера использовать промежуточный слой, предварительно нанесенный на кремниевую пластину - это так называемый зародышевый слой (nucleation layer). Открытие заключается в том, что предложен зародышевый слой с качественными практическими характеристиками. Тесты выращенного таким образом опытного 1,3-мкм лазера показали стабильность рабочих характеристик даже при нагреве до 120 градусов по Цельсию. Утверждается, что на рабочей мощности 105 мВт лазер может работать свыше 100 тыс. часов на отказ. Это примерно 11 лет эксплуатации, чего с головой хватит для коммерческого оборудования. Лазеры с длиной волны 1,3 мкм (1300 нм) хорошо зарекомендовали себя в традиционном телекоммуникационном оборудовании. Ожидается, что они также смогут проявить себя в кремниевой фотонике. На новом этапе исследований ученые будут учиться выпускать лазеры с разной длиной волны и интегрировать их в микросхемы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025