p Quando um fluido ou gás sofre uma perturbação repentina, como uma mudança na pressão ou elevação, muitas vezes dá origem a um fenômeno conhecido como furo ondular, que consiste em uma série de oscilações rápidas que se propagam e se espalham. p Na natureza, este espetáculo ocorre em muitos cenários diferentes, incluindo ondas de água e plasmas - um estado da matéria que consiste em gases ionizados com partículas livres carregadas positiva e negativamente. Fenômenos semelhantes também ocorrem na atmosfera.

p Mas como descrever o que acontece?

p Um novo artigo de matemáticos da University at Buffalo e da University of Colorado Boulder nos deixa mais perto de encontrar uma resposta.

p A pesquisa, publicado em agosto no Anais da Royal Society A , apresenta um conjunto de equações formuladas recentemente que são projetadas para caracterizar o que acontece quando um furo ondular ocorre e se espalha ao longo de dois eixos. Visualmente, esse fenômeno se assemelha às ondulações concêntricas que proliferam para fora quando você joga uma pedra em um lago.

p "Você vê esses efeitos na água, em plasmas, na atmosfera, então as equações que descrevem essas ondas surgem em vários campos diferentes, "diz Gino Biondini, PhD, professor de matemática na UB College of Arts and Sciences. "Gostamos de dizer que a matemática é universal - a mesma matemática permite que você descreva muitos cenários diferentes."

p Os parceiros de Biondini no estudo foram Mark J. Ablowitz, PhD, professor de matemática aplicada na University of Colorado Boulder, e Qiao Wang, Candidato ao doutorado da UB em matemática.

p Um avanço na matemática ondulatória

p Na década de 1960, o matemático Gerald B. Whitham propôs uma abordagem para descrever furos ondulares. As equações que ele formulou só podiam ser usadas, Contudo, quando uma onda está viajando ao longo de um único eixo (como um poço de maré se propagando em uma direção por um canal estreito).

p O novo jornal de Ablowitz, Biondini e Wang baseiam-se na teoria de Whitham, derivando um conjunto de equações destinadas a descrever como essas ondulações se formam e se propagam ao longo de dois eixos - em duas direções possíveis.

p Dentro desta estrutura bidimensional, a equipe já usou suas equações para estudar furos ondulares cuja altura de onda varia ao longo de apenas uma das duas direções disponíveis. O próximo passo da pesquisa é aplicar as equações na caracterização de furos ondulares cuja altura de onda muda ao longo de ambos os eixos.

p "As equações que formulamos marcam um passo em frente na descrição desses fenômenos interessantes, "Biondini diz." Além disso, os métodos que usamos podem ser aplicados para estudar uma variedade de problemas físicos relacionados, portanto, esperamos que nossos resultados abram uma longa série de trabalhos sobre esses tipos de tópicos. "