Físicos russos explicam aparição caótica de 'ondas assassinas' no oceano

Os físicos e matemáticos russos, junto com seus colegas estrangeiros, encontraram uma solução simples para uma das variantes da equação de Schroedinger e a usaram para explicar o fenômeno das gigantescas “ondas assassinas” oceânicas, informa a assessoria de imprensa do Instituto de Física Teórica da Academia de Ciências da Rússia.

Segundo contou à Sputnik Pyotr Grinevich, investigador do Instituto de Física Teórica Landau, em Moscou, a distribuição das ondas pelo oceano não é homogênea, por isso as zonas onde há mais ondas atraem energia.

"Em resultado, em determinado momento e em determinado lugar nascem ondas de grande amplitude. Foi ainda em 1968 que o acadêmico Vladimir Zakharov mostrou que essa instabilidade é bem descrita pela equação de Schroedinger não linear", conta.

Caos e ordem

Hoje em dia os cientistas acreditam que as gigantes "ondas assassinas", com dezenas de metros de altura e que já afundaram inúmeros navios, bem como seus análogos no mundo da ótica e da eletrônica que transtornam o funcionamento dos sistemas de comunicação, aparecem na sequência dos chamados processos não lineares.

Os últimos são de fato diversos fenômenos que a humanidade não pode descrever através de equações lineares. Em outras palavras, sua reação à combinação de vários fatores externos não pode ser representada como uma soma de alterações surgidas da aplicação de cada uma destas forças em separado.

Esta peculiaridade, frisam Grinevich e seus colegas, dificulta muito a previsão de tais processos. Mais que isso, por muito tempo os cientistas têm acreditado que a natureza desses processos é caótica em sua essência.

Porém, foi ainda nos meados da década de 50 que Enrico Fermi e outros cientistas norte-americanos descobriram acidentalmente que isso nem sempre é assim. Em alguns casos, o sistema que atuava de forma não linear, mas regressava arbitrariamente para a condição inicial após certas metamorfoses.

Mais tarde, matemáticos soviéticos e estrangeiros descobriram que os sistemas "caóticos" também se comportam de acordo com determinadas regras e leis. A famosa equação de Schroedinger pretende há muito tempo ser uma delas.

Mistérios das 'ondas assassinas'

O interlocutor da Sputnik, Pyotr Grinevich, aponta que uma boa analogia deste fenômeno é uma simples caixa de câmbio manual, pois a gente não precisa de ter um conhecimento profundo sobre a sua mecânica para prever como ela vai se comportar.

"Basta o fato dela obedecer à 'regra de ouro' da mecânica — a redução de velocidade significa um ganho em força e o ganho em força quer dizer uma redução de velocidade", explica.

O papel de tal "caixa de câmbio" nos experimentos dos cientistas russos foi desempenhado por um cristal com caraterísticas óticas não lineares, cujo índice de refração dependia da intensidade da luz. Por exemplo, as zonas mais iluminadas focavam a luz e os áreas mais "escuras" dispersavam os raios de laser.

Ao observar o comportamento do cristal e como mudava a luz que este produzia, os físicos provaram que periodicamente ele passava por um efeito de "déjà vu" e seu comportamento podia ser descrito pela equação de Schroedinger não linear.

Já depois, ao analisar os resultados, os matemáticos russos criaram um conjunto de fórmulas simples que ajudam a calcular essa equação de forma muito precisa. Assim, os cientistas usaram-nas para calcular as caraterísticas que tinham os raios de laser que tinham incidido no cristal não linear no momento do começo do experimento.

As mesmas fórmulas, frisam os pesquisadores, podem ser usadas não apenas para descrever o comportamento das "ondas assassinas" ou as interferências nos canais de comunicação, mas também na ciência fundamental.