Triestdən okean dalğalarının riyaziyyatına baxış

İtalyanın qədim liman şəhəri Triestdəki Beynəlxalq Təkmilləşmiş Tədqiqatlar Məktəbində çalışan riyaziyyatçı Alberto Maspero üçün ən gözəl ilham mənbəyi ofisinin pəncərəsindən gördüyü mənzərədir. Adriatik dənizinin şimal sahilində yerləşən geniş körfəzi müşahidə edərkən, Maspero dalğaların davranışını araşdırmağa qərar verdi. Triest şəhəri məşhur "bora" küləyi ilə tanınır; bu külək bəzən dalğaları sahildən açıq dənizə doğru geri çəkir. Lakin bu dalğalar heç vaxt uzağa getmir, körfəzi tərk edərək sakitliyə qərq olurlar.

Riyazi sirr: dalğaların qeyri-sabitliyi

Okean dalğalarının riyazi modeli ilk dəfə 300 il əvvəl Leonhard Euler tərəfindən təqdim olunsa da, bu sadə görünən tənliklər əslində həll olunması son dərəcə çətin olan bir problem yaradır. Riyaziyyatçılar uzun illər boyunca bu tənliklərdən çıxan qəribə dalğa davranışlarını izah etməyə çalışıblar. Xüsusilə, sabit və nizamsız dalğaların niyə zamanla qeyri-sabit hala gəldiyini anlamaq çətin olub. Bu qeyri-sabitliklər, minimal sürtünmə olsa belə, dalğaların dağılmasına səbəb olur.

Maspero və onun həmkarları Paolo Ventura, Massimiliano Berti və Roma Tre Universitetindən Livia Corsi bu qeyri-sabitliklərin nə zaman və necə meydana gəldiyini izah edən nəzəriyyəni sübut etməyi bacarıblar. Bu nəticə, okean dalğalarının riyazi modelində yeni bir mərhələ açaraq, elm dünyasında böyük maraq doğurub.

Dalğaların riyazi mənzərəsi

Okean dalğalarının riyazi tədqiqinə ilk ciddi addımlar 1800-cü illərdə atıldı. İngilis alim Sir George Stokes, uşaqlıqda İrlandiyanın Sligo sahillərində üzərkən dalğaların təsirindən dənizə sürüklənmək təhlükəsi ilə üzləşdikdən sonra bu sahəyə maraq göstərdi. 1847-ci ildə o, Euler tənliklərini istifadə edərək suyun sərbəst səthinin hərəkətini izah edən nəzəriyyəsini yayımladı. Lakin bu tənliklər, dalğaların mürəkkəb formalarını izah etmək üçün kifayət etmirdi.

1967-ci ildə T. Brooke Benjamin və onun tələbəsi Jim Feir dalğaların sabitliyini yoxlamaq üçün eksperimentlər apardılar. Nəticələr göstərdi ki, sabit görünən dalğalar belə, müəyyən müdaxilələr nəticəsində qeyri-sabit hala gəlir. Bu qeyri-sabitliklər, daha sonra "Benjamin-Feir qeyri-sabitliyi" kimi tanındı.

İtalyan riyaziyyatçıların kəşfi

2019-cu ildə Maspero və onun komandası, dalğaların qeyri-sabitliklərini izah etmək üçün yeni texnikalar üzərində çalışmağa başladı. Onlar, dalğaların sabitliyini pozan müdaxilələrin tezliyini və bu müdaxilələrin dalğalara təsirini riyazi olaraq modelləşdirdilər. Nəticədə, dalğaların müəyyən tezliklərdə sabit qaldığını, lakin digər tezliklərdə qeyri-sabit hala gəldiyini sübut etdilər.

Bu kəşf, riyaziyyatçıların dalğaların davranışını daha yaxşı anlaması üçün mühüm addım oldu. Maspero və onun həmkarları, bu metodların digər riyazi problemlərin həllində də istifadə edilə biləcəyinə inanırlar.

İnsan həyatı üçün praktik nəticələr

Okean dalğalarının riyazi modelini anlamaq, tsunami kimi təbii fəlakətlərin proqnozlaşdırılmasında mühüm rol oynaya bilər. Həmçinin, bu tədqiqatlar, dəniz mühəndisliyi və gəmiçilik sahəsində yeni texnologiyaların inkişafına töhfə verə bilər. Maspero, Triestdəki körfəzdə müşahidə etdiyi dalğaların davranışını izah edə bilməsə də, bu qeyri-sabitliklərin onun gördüyü mənzərə ilə əlaqəsi ola biləcəyini düşünür.

"Bu dalğaların niyə sakitləşdiyini bilmirəm," Maspero deyir, "amma düşünmək xoşuma gəlir ki, bu riyaziyyat həmin fenomeni izah edir."