En los fenómenos que ocurren en la naturaleza y en la sociedad, a menudo se comenta que "algo puede suceder en cualquier momento, pero es difícil predecir cuándo puede ocurrir algo". Las erupciones solares, las erupciones volcánicas, las lluvias extremas y las crisis económicas sonejemplos de esto. Tales casos se llaman fenómenos repentinos. La predicción de los fenómenos repentinos es uno de los temas importantes en la física. Al comparar los procesos físicos relacionados con los fenómenos repentinos por investigadores de varios campos, se está iniciando una nueva investigación en la que entendemos completamente los fenómenos repentinosy lo que entendemos conduce a predicciones de esos fenómenos.
En la investigación de fusión, también, comprender los fenómenos repentinos es un tema de investigación importante. Para lograr la energía de fusión, es necesario confinar de manera estable el plasma de alta densidad y alta temperatura en el campo magnético. Sin embargo, a medida que el plasma alcanza temperaturas más altasy las densidades se vuelven inestables, y se observan con frecuencia los fenómenos repentinos en los que se pierden partes del plasma. En el confinamiento estable del plasma, es necesario predecir y evitar fenómenos repentinos. Sin embargo, las causas de los fenómenos repentinos aún no están claras,y no fue posible realizar predicciones.
En el Instituto Nacional de Ciencias de la Fusión, el grupo de investigación dirigido por el Profesor Katsumi Ida y el Profesor Asistente Tatsuya Kobayashi aclararon por primera vez en el mundo el mecanismo desencadenante es decir, los cambios que aparecen inmediatamente antes por el cual el fenómeno repentinoaparece en un plasma confinado en el campo magnético en el Gran Dispositivo Helicoidal. A través de este hallazgo, es posible predecir fenómenos repentinos de un plasma inmediatamente antes de su aparición.
En el plasma LHD, las deformaciones del plasma ocurren antes de que ocurra el fenómeno repentino. Esta deformación se llama modo resonante y se extiende por todo el plasma. Ver la imagen superior. Este grupo de investigación aclaró que el modo resonante no está vinculadoal fenómeno repentino. Más bien, el grupo de investigación aclaró que el modo resonante desempeña un papel similar a la "liberación intermitente de tensión" que evita la aparición del fenómeno repentino. Además, descubrieron que cuando este modo resonante se detiene repentinamente por un corto tiempoperíodo de tiempo, similar al "silencio antes de la tormenta" vea la imagen del medio en el momento siguiente, un cambio llamado modo no resonante crece, y el fenómeno repentino, en el que de repente se pierde una porción del plasma,se produce este modo no resonante se concentra localmente ver la imagen inferior. Al observar esta deformación del plasma debido al modo no resonante, la aparición del fenómeno repentino se puede predecir inmediatamente de antemano.s manera, al aprovechar hábilmente el "disparador" que ocurre inmediatamente antes del fenómeno repentino, aprendieron que era posible hacer predicciones inmediatamente antes del fenómeno.
Se cree que estos resultados proporcionan guías importantes para la investigación sobre fenómenos repentinos observados en la naturaleza y en la sociedad. Los resultados también se presentarán en el simposio "Ciencia de los fenómenos repentinos" de la Sociedad Física de Japón, que se realizará en elUniversidad de Ciencias de Tokio del 22 al 25 de marzo de 2018.
Términos
Fenómeno repentino :
El fenómeno que se expresa como "Esto no será una sorpresa, no importa cuándo ocurra, pero no sabemos cuándo ocurrirá". Su predicción es difícil. En los fenómenos repentinos, el estado en el que la energía continúa acumulándosemetaestable pero no sucede nada, se mueve a un estado estable diferente al liberar energía activada por algún evento. Se contrasta con el fenómeno intermitente que ocurre de manera intermitente cuando la energía se acumula en una cantidad fija.
En el fenómeno intermitente, representado por el resorte intermitente resortes que descargan agua hirviendo y vapor en un período fijo, si calculamos las cantidades de energía necesarias cantidad de calor necesaria para emitir vapor y agua caliente, entoncespodemos predecir con bastante precisión cuándo ocurrirá el fenómeno intermitente.
Por otro lado, en el fenómeno repentino, usando un volcán como ejemplo, no hay duda de que la energía se acumula a través de la acumulación de magma. Sin embargo, es extremadamente difícil predecir en qué momento erupcionará el volcán. El cambioesto ocurre inmediatamente antes de que el fenómeno repentino se llame "desencadenante"
Modo resonante y modo no resonante :
El modo resonante es el fenómeno resonante con la fuerza externa energía que tiene cierta frecuencia. Un péndulo y una oscilación son buenos ejemplos. Las características especiales de estos fenómenos se destacan por el hecho de que la oscilación de amplitud aumenta al aumentar la potencia proporcionada poren el exterior. Por el contrario, el modo no resonante es el fenómeno que no tiene ninguna frecuencia resonante e incluso no oscila, y de repente crece. Esto es similar a la fractura.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :