Oscilón

En física , un oscilón es un fenómeno similar al solitón que ocurre en medios granulares y otros medios disipativos . Los oscilones en medios granulares son el resultado de la vibración vertical de una placa con una capa de partículas uniformes colocadas libremente sobre ella. Cuando las vibraciones sinusoidales tienen la amplitud y frecuencia correctas y la capa tiene el espesor suficiente, se puede formar una onda localizada, denominada oscilón, al perturbar localmente las partículas. Este estado metaestable permanecerá durante mucho tiempo (muchos cientos de miles de oscilaciones) en ausencia de perturbaciones adicionales. Un oscilón cambia de forma con cada colisión de la capa de grano y la placa, cambiando entre un pico que se proyecta por encima de la capa de grano a una depresión similar a un cráter con un borde pequeño. Este estado autosostenible fue nombrado por analogía con el solitón , que es una onda localizada que mantiene su integridad a medida que se mueve. Mientras que los solitones se presentan como ondas viajeras en un fluido o como ondas electromagnéticas en una guía de ondas , los oscilos pueden ser estacionarios.

Los oscilos de fase opuesta se atraen en distancias cortas y forman pares "enlazados". Los oscilos de fase similar se repelen. Se ha observado que los oscilos forman estructuras similares a "moléculas" y cadenas largas. En comparación, los solitones no forman estados ligados.

En la Universidad de Texas en Austin se descubrieron ondas localizadas estables e interactivas con respuesta subarmónica, a las que se les dio el nombre de oscilos . Anteriormente se habían informado ráfagas solitarias en una capa de grano cuasi bidimensional en la Universidad de París, pero estos eventos transitorios eran inestables y no se informó de interacción de enlace ni de respuesta subarmónica. ^{[ cita requerida ]}

La causa de este fenómeno está actualmente en debate; la conexión más probable es con la teoría matemática del caos y puede proporcionar información sobre la forma en que se forman los patrones en la arena.

El procedimiento experimental es similar al utilizado para formar figuras de arena de Chladni sobre una placa vibratoria. Los investigadores se dieron cuenta de que estas figuras dicen más sobre los modos de vibración de la placa que sobre la respuesta de la arena y crearon un montaje experimental que minimizaba los efectos externos, utilizando una capa poco profunda de bolas de latón en el vacío y una placa rígida. Cuando hicieron vibrar la placa a una amplitud crítica, descubrieron que las bolas formaban una estructura vibratoria localizada cuando se las perturbaba, que duraba indefinidamente.

Los oscilos también se han observado experimentalmente en capas delgadas de fluidos viscosos y suspensiones coloidales vibradas paramétricamente. Los oscilos se han asociado con las ondas de Faraday porque requieren condiciones de resonancia similares.

Las oscilaciones electrostáticas no lineales en un límite de plasma también pueden presentarse en forma de oscilones. Esto se descubrió en 1989.

• Cimática

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