Bir Aston Üniversitesi araştırmacısı, doğa ve teknolojideki salınım sistemlerini yöneten temel kalıplarda karmaşık ve daha önce teorileşmiş davranışların ilk deneysel gösterisini gerçekleştirmiştir.
Bir grafikte gösterildiğinde aldıkları şekil nedeniyle Arnold’un dilleri olarak da bilinen senkronizasyon bölgeleri, bilim adamlarının işlerin ne zaman senkronize kalacağını ve ne zaman olmayacağını anlamalarına yardımcı olur.
Arnold’un dilleri, kalp atışları, sarkaç salınımları veya yanıp sönen ışıklar gibi salınımlı miktarları içeren çok çeşitli doğal fenomenlerde gözlenir.
Teorik çalışmalar, güçlü zorlama altında, bu bölgelerin, senkronize olmayan durumları temsil eden yaprak benzeri desenler ve boşluklar da dahil olmak üzere beklenmedik şekiller alabileceğini öne sürmüştür. Şimdiye kadar, bu tür tahminlerin deneysel olarak doğrulanması önemli bir zorluk olmaya devam etti.
Yeni çalışma, bu öngörülen davranışların ilk kez fiziksel bir sistemde gözlemlenmesidir – doğada ve teknolojide gerçekten var olduklarını göstermektedir.
“Arnold’un Dillerinin Karmaşıklığını Bir Soliton Lazerde Açıklamak” başlıklı makalede yayınlandı. Bilim ilerlemeleri. Çalışma, Aston Fotonik Teknolojiler Enstitüsü’nden Dr. Sonia Boscolo tarafından, East China Normal Üniversitesi ve Fransa’daki Burgundy Üniversitesi’nden bilim adamları ile işbirliği içinde gerçekleştirildi.
Dr. Boscolo ve ekibi gözlemlerini, salınımlı davranışlarla dinamik darbeler üreten ultra hızlı bir fiber lazer olan bir nefes-soliton lazer kullanarak yaptılar. Bulguları, yaprak benzeri yapının varlığını ve ışın benzeri bir desen-daha önce sadece 25 yıl önce bir matematiksel modelde incelenen bir paterni doğrulamaktadır. Ek olarak, ışın benzeri senkronizasyon bölgelerindeki boşluklar belirlediler ve teorik tahminleri daha da doğrularlar.
Atılım, Dr. Boscolo ve işbirlikçileri tarafından, solunum-koliton lazerlerini karmaşık senkronizasyon ve kaotik dinamikleri keşfetmek için mükemmel bir platform olarak kuran daha önceki yayınlanmış çalışmalara dayanıyor. Dış etkilere veya birleştirilmiş osilatörlere dayanan geleneksel sistemlerin aksine, bu lazerler bu davranışları incelemek için bağımsız bir ortam sağlar.
Dr. Boscolo, “Bu keşif, doğrusal olmayan sistemler hakkındaki anlayışımızda önemli bir sıçrama temsil ediyor.
“Bu karmaşık senkronizasyon modellerini deneysel olarak doğrulayarak, çeşitli fiziksel sistemlerde olağandışı senkronizasyon olayları hakkında daha fazla araştırma için kapıyı açıyoruz.”
Bulguların, sinirbilim, telekomünikasyon ve hatta uzay bilimi gibi alanları potansiyel olarak etkileyen birçok disiplin üzerinde geniş etkileri olması beklenmektedir.
Senkronizasyon bölgelerini manipüle etme yeteneği, tıbbi teşhis, sinyal işleme ve optik iletişimde yeni gelişmelere yol açabilir.
