Nieuws
Op deze pagina’s staat, in lijn met het thema van het hele nummer, een selectie van recent nieuws uit de natuurkunde. Kijk voor actuele berichten op newscientist.nl en op facebook.com/newscientistnl.
Informeel produceerden TU/e-natuurkundigen solitonen al in 2008 bij een experiment in een voetbalstadion. Supporterswaves bleken eveneens ongestoord door elkaar heen te bewegen. FLICKR/KEN LUND
Team van wetenschappers verklaart solitair golfgedrag Een vijftig jaar oud raadsel rond golven is opgelost. Wetenschappers hebben in theorie en experiment laten zien hoe sommige golven ongestoord door elkaar heen kunnen bewegen. 10 | New Scientist | december 2016
H
et raadsel ontstond in 1965, toen de wiskundigen Norman Zabusky en Martin Kruskal een verrassende oplossing vonden voor de Korteweg-de Vries-vergelijking. Deze vergelijking beschrijft hoe
golven voortbewegen over het oppervlak van ondiep water. Volgens de oplossing moeten in het water acht golven bewegen die hun vorm en snelheid behouden als ze zich verplaatsen. Zelfs wanneer deze zogeheten
DEZE MAAND 12 Quasigeboorte Wetenschappers zien voor het eerst hoe quasideeltjes ontstaan. 13 Spatvrij Zacht oppervlak kan spetters neutraliseren. 14 Zwexit Zwarte gaten hebben mogelijk een uitgang aan de achterkant. 15 Nano-auto’s Feringa’s moleculaire machines nader verklaard.
solitonen onderling botsen, blijven hun eigenschappen onveranderd. De oplossing van Zabusky en Kruskal was echter een vereenvoudigde benadering. Een exacte oplossing bleek alleen met computers te vinden. Daardoor konden wetenschappers de betekenis van de oplossingen niet volledig bevatten. Bovendien lukte het niet om de acht voorspelde solitonen experimenteel te produceren. Gino Biondini en Guo Deng van de University at Buffalo hebben daar nu verandering in gebracht. Ze ontwikkelden een wiskundige techniek waarmee ze het golvenpatroon beter beschrijven dan Zabusky en Kruskal. Met de techniek kunnen nauwkeurige voorspellingen gedaan worden over het aantal solitonen dat in golvend water kan ontstaan en over eigenschappen zoals amplitude en snelheid. Om deze wiskundige techniek te testen, deden Italiaanse wetenschappers experimenten in een 110 meter lange watertank in Berlijn. Daarmee slaagden ze er voor het eerst in de verwachte acht solitonen te produceren. Bovendien kwam het golvenpatroon overeen met de theoretische voorspellingen van Biondini en Deng. De theoretische en experimentele resultaten verschenen samen in een artikel in vakblad Physical Review Letters. —DS
