Matematikte ve fizikte, soliton sabit bir hızda yayılım gösterirken kendi şeklini koruyan ve kendi kendini güçlendiren tekil dalgalardır (dalga paketi ya da nabız dalgası).Solitonlar, boşluktaki dağıtıcı ve doğrusal olmayan etkilerin birbirini iptal etmesiyle oluşmuştur. (“Dağıtıcı etkiler” kavramı ile, dalgaların hızının frekansa göre değiştiği belirli sistemler kastedilmektedir.) Solitonlar, fiziksel sistemleri tanımlamak için kullanılan doğrusal olmayan dağıtıcı kısmi ayrımsal eşitlilklerin yayılma sınıfının çözümleri olarak bulunmuuştur.
Soliton terimi, ilk olarak 1834 yılında, İskoçya, Union Canal’da yalnız yaşayan John Scott Russell tarafından tanımlanmıştır. John Scott Russell, dalga deposu adlı olguyu tekrar üretmiş ve buna “çevrimli dalga” adını vermiştir.
Tanımı
Solitona kararlaştırılmış tek bir tanım bulmak oldukça zordur. Drazin & Johnson solitonlara şu üç özelliği atfetmişlerdir:
- Solitonlar kalıcı biçimlerdir;
- Bölgeler dahilinde sınırlandırılmışlardır;
- Diğer solitonlarla etkileşime geçebilirler ve patlamadan, faz kaymasına uğramaları dışında, değişmeden kurtulabilirler.
Daha resmi tanımlar vardır, ancak azımsanmayacak oranda matematik içerirler. Dahası, bazı bilim insanları soliton terimini bu üç özelliğe sahip olmayan bir olay olarak tanımlarlar (örneğin; doğrusal olmayan optikteki ‘ışık mermileri’, etkileşim anında enerji kaybettiklerinden soliton olarak adlandırılırlar.)
Açıklaması
Saçılım ve doğrusal olmama kalıcı ve yeri belirlenmiş dalga biçimlerini üretebilmek için etkileşebilirler. Cam içinde hareket eden ışığın eğilimini ele alalım. Bu eğilimin, farklı frekanslardaki ışığı içerdiği düşünülebilir. Cam, dağılım gösterdiğinden farklı frekanslar farklı hızlarda hareket edecek ve bu yüzden zamanla eğilim değişime uğrayacaktır. Ancak, Kerr etkisi de doğrusal olmayan bir etkidir: belirli bir frekansta, maddenin kırılma özelliğine sahip dizini ışığın genliğine ya da dayanımına bağlıdır. Eğer eğilim gereken şekle sahipe, Kerr etkisi dağılım etkisini iptal eder ve eğilimin şekli zamanla değişime uğramaz; bu da solitonu oluşturur. Daha detaylı bilgi için optikte solitonlar araştırılabilir.
Çözülebilir birçok model, Korteweg- de Vries ve doğrusal olmayan Schrödinger, birleştirilmiş doğrusal olmayan Schrödinger ve sinüs- Gordon eşitlikleri dahil çok fazla çözüme sahiptir. Soliton çözümleri tipik olarak saçılım dönüşümü ve dönüşümün kararlılığın alan eşitliklerinin tam olma niteliklerinin tersinin hesaplamalarıyla elde edilebilir. Bu eşitliklerin matematiksel kuramı, matematiksel araştırma alanlarında oldukça ortada ve aktif bir konudur.
Severn Nehri de dahil bazı nehir olaylarının dalgası, bazı gelgit oyuklarını oluşturur bunlar dalgalı sıçrama yaparlar: çözümleri dizisi tarafından takip edilen dalga cephesi. Denizin altındaki içsel dalgalar gibi okyanussal piklonikleri yayan deniz yatağı yerbetimi tarafından başlatılmış örneklerde ise başka çözümler oluşur. Ayrıca, doğrusal geniş tüp bulutlarını üreten evirtim katmanları sıcaklığında gezinen ve basınç çözümlerine sahip olan Carpentaria Körfezi’nin gündüzsefası bulutu gibi atmosferik çözümler de vardır. Sinirbilimindeki en yeni ve henüz kabul edilmemiş olan çözüm modeli nöronları sinyallerin taşınmasını sağlayan basınç solitonları olarak açıklamaya çalışır.
Bir ilingesel soliton, aynı zamanda, “önemsiz çözüm” denilen ilingesel kusurun çürümeye karşı kararlı, kısmi ayrımsal denklemlerinin bir dizi olarak çözümüdür. İlingesel sabitlere göre soliton kararlılığının tam olma niteliği alan eşitliklerine göre daha fazladır. The constraints arise almost always because the differential equations must obey a set of boundary conditions, and the boundary has a non-trivial homotopy group, preserved by the differential equations. Ayrımsal denklemlerin sınır koşulları bir dizi şarta uymak durumundadır, çünkü kısıtlamalar ayrımsal denklemler tarafından korunmuş herhangi bir önemsiz olmayan homotopi gruplarına sahip değildir. Böylece, ayrımsal denklem çözümleri homotopi sınıflarına ayrılabilir . Homotopi sınıflarında, herhangi bir çözüm haritası gösterecek devamlı dönüşüm yoktur Çözümler birbirlerinden kesinlikle ayırılır ve aşırı büyük kuvvetlerle bile karşılaşsalar kendi bütünlüklerini sağlarlar. İlingesel soliton örnekleri, kristal kafesteki altüst olmuş vidaları içerir, Dirac sicimi ve elektromanyetizmdeki manyetik tek kutbu, kuantum alan kuramındaki Skyrmion ve Wess Zumino Witten modeli, sıkıştırılmış madde fiziğindeki manyetik skyrmion, kozmik sicimler ve kozmolojideki bilgi alanı duvarlarını içerir.
Tarihi
1834 yılında, John Scott Russell kendi dönüşüm dalgalarını açıklar. Scott Russell’ın kendi sözleriyle keşif şöyledir: Geminin hareketini gözlemlerken aynı zamanda bir çift atın dar kanalda hızlıca sürüklendiğini de gözlemliyordum, bot bir anda durduğunda – kanaldaki suyun kütlesi tekrar hareketi sağladı; şiddetli çalkaşlanma durumu geminin burun kısmında birikmişti, daha sonra bir anda su öbeği düzgünce geride kalmaya başladı ve bu da hızın küçülmesine ya da kanalda belirli belirsiz bir değişikliğe neden olmuştu. At sırtından onu takip ettim ve hala dönerken saatte sekiz ya da dokuz mil oranında bir hızla onu solladım, asıl şekil otuz fit uzunluğunda ve bir fite bir fit yarı uzunluğundaydı. Yüksekliği giderek azalmıştı ve bir ya da iki mil takipten sonra, kanalın dönemeçlerinde onu kaybetmiştim. Böylece, 1834 yılının Ağustos ayında, Dönüşüm Dalgası adını verdiğim tekil ve güzel olay hakkında ilk görüşmemi gerçekleştirmiş olmuştum.
Scott Russell bu dalgaların kuramsal ve pratik araştırmaları yapmak için biraz zaman geçirmiştir. Evinde dalga depoları inşa etmiş ve bazı anahtar özellikler keşfetmiştir:
- Dalgalar kararlıdır ve çok uzak mesafeleri kat edebilirler. (normal dalgalar düzleşme eğilimindedirler ya da dikleşme ve yuvarlanma.
- Hız dalganın boyuna bağlıdır, genişlik ise dalganın derinliğine bağlıdır.
- Asla birleştirilemeyecek dalgaların aksine – iki dalganın birleşmesi durumu yerine çok küçük dalgalar daha büyük olan dalga tarafından geçilir.
- Bir dalga, su derinliği için çok büyük ise, bu dalgayı iki büyük ve bir küçük parçaya böler.
Scott Russell’ın deneysel çalışmaları, Newton’nın ve Daniel Bernuolli’nin hidrodinamik kuramlarına göre farklılıklar göstermiştir. Scott Russell’ın deneysel gözlemleri su dalgası kuramlarının varlığı tarafından açıklanamadığından, George Biddell Airy ve George Stokes bu çalışmaları anlamakta güçlük çekmiştir. Çağdaşları ise bu kuramı genişletebilmek için girişimlerde bulunmuşlar ancak Joseph Boussinesq ve Lord Rayleigh’in 1870’li yıllarda yayımladığı kuramsal çözümlemelere kadar bu konuda herhangi bir başarı sağlanamamıştır. 1895’te Diederik Korteweg ve Gustav de Vries, Korteweg–de Vries eşitlikleri olarak bilinen ve tekli dalga ve periyodik knoydial dalga çözümlemeleri çalışmalarını yayımlamışlardır.
1965 yılında, Bell Laboratuvarlarından Norman Zabusky ve Princeton Üniversitesi’nden Martin Kruskal ilk olarak, sonlu fark yaklaşımını kullanarak Korteweg–de Vries eşitliklerindeki ortamın soliton davranışlarını ispat etmişlerdir. Ayrıca, bu davranışın Fermi, Pasta ve Ulam’ın çalışmalarını nasıl açıkladığını da göstermişlerdir.
1967 yılında, Gardner, Greene, Kruskal ve Miura ters saçılım dönüşümünü, KdV eşitliğinin analitik çözümü ile sağlamışlardır. Peter Lax’ın Lax çiftleri ve Lax eşitliğindeki çalışmaları da birçok bağlantılı soliton ve üretim sistemlerine kadar genişletilmiştir.
Dikkat edilmelidir ki, solitonlar tanımsal olarak; başka solitonların hız ve şekil olarak değiştirilmemiş hallerinin çarpışmasıyla oluşur. Yani, su yüzeyindeki tekli dalgalar tam olarak soliton değillerdir – iki adet tekli dalganın etkileşimi sonucunda genliklerinde küçük bir değişim olur ve titreşimli kalıntı ise geride kalır.
Fiber optikte solitonlar
Yıl | Keşif |
---|---|
1973 | AT&T Bell Laboratuvarları’ndan, Akira Hasegawa kuralsız saçılım ve özhal geçişindeki dengeden dolayı solitonların ışıksal fiberlerde de var olabileceğini söyleyen ilk isim olmuştur. Ayrıca, 1973 yılında Robin Bullough ışıksal solitonların varlığıyla alakalı ilk matematiksel raporu hazırlayan insandır. Robin Bullough, aynı zamanda, soliton temelli aktarım sisteminin, ışıksal haberleşmenin hızını ve performansını yükselteceğini söylemiştir. |
1987 | 1987 yılında ışıksal fiberdeki karanlık solitonların yayılımının ilk deneysel gözlemlerini ise Brüksel ve Limoges Üniversiteleri yapmıştır |
1988 | Linn Mollenauer ve takımı, Raman etkisi adlı görüngüyü kullanarak 4000 kilometreden fazla soliton titreşimi ilettiler ve fiberde ışıksal kazanç sağlamak amacıyla yapılan bu deney, ismini 1920'li yıllarda ilk tanımlamayı yapan Sir C.V. Raman’dan aldı. |
1991 | Bell Laboratuvarları’ndaki araştırma takımı, erbiyum ışıksal fiber yükselteçlerini kullanarak, 14000 kilometreden fazla bir alanda hatasız 2,5 gb soliton iletimi yapmayı başardılar. Işıksal yükselteçlerle eşleşen aktif erbiyumlu pompa lazerleri ışık titreşimlerine enerji sağladı. |
1998 | Fransa İletişim R&D Merkezi’nde Thierry Georges ve takımı, farklı dalga boylarındaki ışıksal solitonlar birleştirerek, saniyede 1tb’lık (saniyede 1.000.000.000.000 bilgi) bilgi aktarımı gerçekleştirdiler. Ancak, yukarıdaki etkileyici deneyler, Gordon–Haus seğirmesi nedeniyle oluşan karasal ya da denizaltı sistemlerinde gerçek bir soliton sistem konuşlanması reklamına dönüşemedi, GH seğirmesi, geleneksel dönüşsüz-sıfıra sıfır dizi örnekleriyle karşılaştırıldığında, tecrübe ve pahalı çözümler gerektiren dalgaboyu-bölme çokdüzeyleme soliton iletimi ile itici bir ortamda gerçekleşmesi gerekir. Dahası, olası bir salınımsal etkili faz-çözüm-anahtar/QAM formatları soliton iletimi, Gordon–Mollenauer etkisi nedeniyle gelecekte uygulanma ihtimali azalmış bir çalışma oldu. Sonuç olarak, uzun mesafe fiberoptik iletim solitonu laboratuvar merakı olarak kaldı. |
2000 | Cundiff, fiber oyuğu olan SESAM boyunca kilitli pasif şekilli çiftkırılımlı vektör solitonlarının varlığını öngörmüştür. Bu tür bir vektör solitonun kutuplaşma durumu, oyuk katsayılarına bağlı olarak dönüşlü ya da kilitli olabilir. |
2008 | D.Y. Tang, birçok deney ve sayısal benzetimlerden yola çıkarak yüksek-mertebeli vektör solitonlarının yeni bir biçimini gözlemlemiştir. Farklı vektör solitonları ve vektör solitonlarının kutuplaşma durumu bu grup tarafından araştırılmıştır. |
Biyolojide solitonlar
Solitonlar DNA ve proteinlerde oluşabilirler. DNA ve proteinlerdeki düşük frekanslı toplu hareketlerle alakalıdır. Son zamanlarda sinirbiliminde geliştirilmiş olan model, nöron sinyallerinin, solitonlar biçiminde davranışlar sergiledikleri söylemektedir.
Mıknastıslardaki solitonlar
Mıknatıslarda da değişik tiplerde solitonlar ve doğrusal olmayan dalgalar vardır. Bu manyetik solitonlar, klasik düzlemsel olmayan ayrımsal eşitliklerin kesin çözümleridirler. — manyetik eşitlikler; Landau- Lifshitz eşitliği, uzay-zaman Heisenberg modeli, Ishimori eşitliği, doğrusal olmayan Schrödinger eşitliği ve diğerleri…
Biyonlar
İki solitonun birbirine bağlı halleri biyon ya da bağlı sistemlerin belirli aralıklarla sallandığı “ara” sistemleri olarak adlandırılabilir.
Alan kuramında, Biyonlar genellikle Born-Infeld modelinin çözümü olarak anılır. Bu isim G.W. Gibson tarafından, geleneksel çözümlerden Born Infeld modelinin çözümünü ayırt etmek için ortaya atılmış ve bazı fiziksel sistemlerdeki ayrımsal denklemlerin sonlu enerji ve düzenli çözümleri olarak anlaşılmıştır. Düzen kelimesi burada kaynak taşımadan düzgün bir çözüm bulma anlamında kullanılır. Ancak, Born-Infeld modelinin çözümü Dirac-delta fonksiyonunun kaynaklarının orijindeki biçimi olarak yayımlanır. Bunun sonucu olarak orijin noktasında tekillik olarak açığa çıkarlar (elektrik alanı her yerde düzenli olmasına rağmen). Bazı fiziksel içeriklerde (örneğin sicim kuramı)soliton sınıflandırmasındaki özel isimleri tanıtma yarayabilecek olan bu özellik önemli olabilir. Öte yandan, kütleçekimi eklendiğinde (yani Born-Infeld modelinin eşleşmesini genel görelilikte incelediğimizde) buna karşılık gelen solitonun ismi Ebiyondur, “E” Einstein’ın E’si anlamında kullanılmıştır.
Ayrıca bakınız
- Kompekton, sıkı desteğe sahip soliton.
- Anormal dalgalar, Peregrine solitonu ile alakılı olan ve doğrusal olmayan özellikleri ile sınırlandırılmış yoğun dalgalar olan ara dalgalarını içeren bir solitondur.
- Nematikon
- Oskilon
- Peakon, türevlenebilir tepe sahip olmayan soliton.
- Soliton (ilingesel)
- İlingesel olmayan soliton, Kuantum Alan Kuramı
- Q-topu, ilingesel olmayan soliton
- Solitonun itme yayılımı modeli
- İlingesel kuantum sayısı
- Sine-Gordon Denklemi
- Vektör Solitonu
- Soliton dağılımı
- Tom yıldırımı için soliton hipotezi, by David Finkelstein yapısının oluşumu
Kaynakça
İngilizce Vikipedi
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Matematikte ve fizikte soliton sabit bir hizda yayilim gosterirken kendi seklini koruyan ve kendi kendini guclendiren tekil dalgalardir dalga paketi ya da nabiz dalgasi Solitonlar bosluktaki dagitici ve dogrusal olmayan etkilerin birbirini iptal etmesiyle olusmustur Dagitici etkiler kavrami ile dalgalarin hizinin frekansa gore degistigi belirli sistemler kastedilmektedir Solitonlar fiziksel sistemleri tanimlamak icin kullanilan dogrusal olmayan dagitici kismi ayrimsal esitlilklerin yayilma sinifinin cozumleri olarak bulunmuustur Laboratuvar ortamindaki Soliton terimi ilk olarak 1834 yilinda Iskocya Union Canal da yalniz yasayan John Scott Russell tarafindan tanimlanmistir John Scott Russell dalga deposu adli olguyu tekrar uretmis ve buna cevrimli dalga adini vermistir TanimiSolitona kararlastirilmis tek bir tanim bulmak oldukca zordur Drazin amp Johnson solitonlara su uc ozelligi atfetmislerdir Solitonlar kalici bicimlerdir Bolgeler dahilinde sinirlandirilmislardir Diger solitonlarla etkilesime gecebilirler ve patlamadan faz kaymasina ugramalari disinda degismeden kurtulabilirler Daha resmi tanimlar vardir ancak azimsanmayacak oranda matematik icerirler Dahasi bazi bilim insanlari soliton terimini bu uc ozellige sahip olmayan bir olay olarak tanimlarlar ornegin dogrusal olmayan optikteki isik mermileri etkilesim aninda enerji kaybettiklerinden soliton olarak adlandirilirlar AciklamasiHiperbolik Sekant Su dalgalari icin zarf solitonu mavi cizgiler tasiyici dalgalar kirmizi cizgiler zarf dalgalari Sacilim ve dogrusal olmama kalici ve yeri belirlenmis dalga bicimlerini uretebilmek icin etkilesebilirler Cam icinde hareket eden isigin egilimini ele alalim Bu egilimin farkli frekanslardaki isigi icerdigi dusunulebilir Cam dagilim gosterdiginden farkli frekanslar farkli hizlarda hareket edecek ve bu yuzden zamanla egilim degisime ugrayacaktir Ancak Kerr etkisi de dogrusal olmayan bir etkidir belirli bir frekansta maddenin kirilma ozelligine sahip dizini isigin genligine ya da dayanimina baglidir Eger egilim gereken sekle sahipe Kerr etkisi dagilim etkisini iptal eder ve egilimin sekli zamanla degisime ugramaz bu da solitonu olusturur Daha detayli bilgi icin optikte solitonlar arastirilabilir Cozulebilir bircok model Korteweg de Vries ve dogrusal olmayan Schrodinger birlestirilmis dogrusal olmayan Schrodinger ve sinus Gordon esitlikleri dahil cok fazla cozume sahiptir Soliton cozumleri tipik olarak sacilim donusumu ve donusumun kararliligin alan esitliklerinin tam olma niteliklerinin tersinin hesaplamalariyla elde edilebilir Bu esitliklerin matematiksel kurami matematiksel arastirma alanlarinda oldukca ortada ve aktif bir konudur Severn Nehri de dahil bazi nehir olaylarinin dalgasi bazi gelgit oyuklarini olusturur bunlar dalgali sicrama yaparlar cozumleri dizisi tarafindan takip edilen dalga cephesi Denizin altindaki icsel dalgalar gibi okyanussal piklonikleri yayan deniz yatagi yerbetimi tarafindan baslatilmis orneklerde ise baska cozumler olusur Ayrica dogrusal genis tup bulutlarini ureten evirtim katmanlari sicakliginda gezinen ve basinc cozumlerine sahip olan Carpentaria Korfezi nin gunduzsefasi bulutu gibi atmosferik cozumler de vardir Sinirbilimindeki en yeni ve henuz kabul edilmemis olan cozum modeli noronlari sinyallerin tasinmasini saglayan basinc solitonlari olarak aciklamaya calisir Bir ilingesel soliton ayni zamanda onemsiz cozum denilen ilingesel kusurun curumeye karsi kararli kismi ayrimsal denklemlerinin bir dizi olarak cozumudur Ilingesel sabitlere gore soliton kararliliginin tam olma niteligi alan esitliklerine gore daha fazladir The constraints arise almost always because the differential equations must obey a set of boundary conditions and the boundary has a non trivial homotopy group preserved by the differential equations Ayrimsal denklemlerin sinir kosullari bir dizi sarta uymak durumundadir cunku kisitlamalar ayrimsal denklemler tarafindan korunmus herhangi bir onemsiz olmayan homotopi gruplarina sahip degildir Boylece ayrimsal denklem cozumleri homotopi siniflarina ayrilabilir Homotopi siniflarinda herhangi bir cozum haritasi gosterecek devamli donusum yoktur Cozumler birbirlerinden kesinlikle ayirilir ve asiri buyuk kuvvetlerle bile karsilassalar kendi butunluklerini saglarlar Ilingesel soliton ornekleri kristal kafesteki altust olmus vidalari icerir Dirac sicimi ve elektromanyetizmdeki manyetik tek kutbu kuantum alan kuramindaki Skyrmion ve Wess Zumino Witten modeli sikistirilmis madde fizigindeki manyetik skyrmion kozmik sicimler ve kozmolojideki bilgi alani duvarlarini icerir Tarihi1834 yilinda John Scott Russell kendi donusum dalgalarini aciklar Scott Russell in kendi sozleriyle kesif soyledir Geminin hareketini gozlemlerken ayni zamanda bir cift atin dar kanalda hizlica suruklendigini de gozlemliyordum bot bir anda durdugunda kanaldaki suyun kutlesi tekrar hareketi sagladi siddetli calkaslanma durumu geminin burun kisminda birikmisti daha sonra bir anda su obegi duzgunce geride kalmaya basladi ve bu da hizin kuculmesine ya da kanalda belirli belirsiz bir degisiklige neden olmustu At sirtindan onu takip ettim ve hala donerken saatte sekiz ya da dokuz mil oraninda bir hizla onu solladim asil sekil otuz fit uzunlugunda ve bir fite bir fit yari uzunlugundaydi Yuksekligi giderek azalmisti ve bir ya da iki mil takipten sonra kanalin donemeclerinde onu kaybetmistim Boylece 1834 yilinin Agustos ayinda Donusum Dalgasi adini verdigim tekil ve guzel olay hakkinda ilk gorusmemi gerceklestirmis olmustum Scott Russell bu dalgalarin kuramsal ve pratik arastirmalari yapmak icin biraz zaman gecirmistir Evinde dalga depolari insa etmis ve bazi anahtar ozellikler kesfetmistir Dalgalar kararlidir ve cok uzak mesafeleri kat edebilirler normal dalgalar duzlesme egilimindedirler ya da diklesme ve yuvarlanma Hiz dalganin boyuna baglidir genislik ise dalganin derinligine baglidir Asla birlestirilemeyecek dalgalarin aksine iki dalganin birlesmesi durumu yerine cok kucuk dalgalar daha buyuk olan dalga tarafindan gecilir Bir dalga su derinligi icin cok buyuk ise bu dalgayi iki buyuk ve bir kucuk parcaya boler Scott Russell in deneysel calismalari Newton nin ve Daniel Bernuolli nin hidrodinamik kuramlarina gore farkliliklar gostermistir Scott Russell in deneysel gozlemleri su dalgasi kuramlarinin varligi tarafindan aciklanamadigindan George Biddell Airy ve George Stokes bu calismalari anlamakta gucluk cekmistir Cagdaslari ise bu kurami genisletebilmek icin girisimlerde bulunmuslar ancak Joseph Boussinesq ve Lord Rayleigh in 1870 li yillarda yayimladigi kuramsal cozumlemelere kadar bu konuda herhangi bir basari saglanamamistir 1895 te Diederik Korteweg ve Gustav de Vries Korteweg de Vries esitlikleri olarak bilinen ve tekli dalga ve periyodik knoydial dalga cozumlemeleri calismalarini yayimlamislardir Uzun kutlecekimi dalgalarinin model esitligi olan Benjamin Bona Mahony ye gore ikili tek dalganin gecisini gosteren animasyon Tekli dalgalarin dalga yuksekligi 1 2 ve 0 6 ve hizlari 1 4 ve 1 2 dir Usteki grafik ortalama hizla hareket eden tekli dalganin referans cercevesidir Alltaki grafik ise farkli dikey cizelgelerle olusmus durum referans cercevesidir Bu yuzden BBM esitliklerindeki solitonlar ile tekli dalga solitonlari farklidir 1965 yilinda Bell Laboratuvarlarindan Norman Zabusky ve Princeton Universitesi nden Martin Kruskal ilk olarak sonlu fark yaklasimini kullanarak Korteweg de Vries esitliklerindeki ortamin soliton davranislarini ispat etmislerdir Ayrica bu davranisin Fermi Pasta ve Ulam in calismalarini nasil acikladigini da gostermislerdir 1967 yilinda Gardner Greene Kruskal ve Miura ters sacilim donusumunu KdV esitliginin analitik cozumu ile saglamislardir Peter Lax in Lax ciftleri ve Lax esitligindeki calismalari da bircok baglantili soliton ve uretim sistemlerine kadar genisletilmistir Dikkat edilmelidir ki solitonlar tanimsal olarak baska solitonlarin hiz ve sekil olarak degistirilmemis hallerinin carpismasiyla olusur Yani su yuzeyindeki tekli dalgalar tam olarak soliton degillerdir iki adet tekli dalganin etkilesimi sonucunda genliklerinde kucuk bir degisim olur ve titresimli kalinti ise geride kalir Fiber optikte solitonlarYil Kesif1973 AT amp T Bell Laboratuvarlari ndan Akira Hasegawa kuralsiz sacilim ve ozhal gecisindeki dengeden dolayi solitonlarin isiksal fiberlerde de var olabilecegini soyleyen ilk isim olmustur Ayrica 1973 yilinda Robin Bullough isiksal solitonlarin varligiyla alakali ilk matematiksel raporu hazirlayan insandir Robin Bullough ayni zamanda soliton temelli aktarim sisteminin isiksal haberlesmenin hizini ve performansini yukseltecegini soylemistir 1987 1987 yilinda isiksal fiberdeki karanlik solitonlarin yayiliminin ilk deneysel gozlemlerini ise Bruksel ve Limoges Universiteleri yapmistir1988 Linn Mollenauer ve takimi Raman etkisi adli gorunguyu kullanarak 4000 kilometreden fazla soliton titresimi ilettiler ve fiberde isiksal kazanc saglamak amaciyla yapilan bu deney ismini 1920 li yillarda ilk tanimlamayi yapan Sir C V Raman dan aldi 1991 Bell Laboratuvarlari ndaki arastirma takimi erbiyum isiksal fiber yukselteclerini kullanarak 14000 kilometreden fazla bir alanda hatasiz 2 5 gb soliton iletimi yapmayi basardilar Isiksal yukselteclerle eslesen aktif erbiyumlu pompa lazerleri isik titresimlerine enerji sagladi 1998 Fransa Iletisim R amp D Merkezi nde Thierry Georges ve takimi farkli dalga boylarindaki isiksal solitonlar birlestirerek saniyede 1tb lik saniyede 1 000 000 000 000 bilgi bilgi aktarimi gerceklestirdiler Ancak yukaridaki etkileyici deneyler Gordon Haus segirmesi nedeniyle olusan karasal ya da denizalti sistemlerinde gercek bir soliton sistem konuslanmasi reklamina donusemedi GH segirmesi geleneksel donussuz sifira sifir dizi ornekleriyle karsilastirildiginda tecrube ve pahali cozumler gerektiren dalgaboyu bolme cokduzeyleme soliton iletimi ile itici bir ortamda gerceklesmesi gerekir Dahasi olasi bir salinimsal etkili faz cozum anahtar QAM formatlari soliton iletimi Gordon Mollenauer etkisi nedeniyle gelecekte uygulanma ihtimali azalmis bir calisma oldu Sonuc olarak uzun mesafe fiberoptik iletim solitonu laboratuvar meraki olarak kaldi 2000 Cundiff fiber oyugu olan SESAM boyunca kilitli pasif sekilli ciftkirilimli vektor solitonlarinin varligini ongormustur Bu tur bir vektor solitonun kutuplasma durumu oyuk katsayilarina bagli olarak donuslu ya da kilitli olabilir 2008 D Y Tang bircok deney ve sayisal benzetimlerden yola cikarak yuksek mertebeli vektor solitonlarinin yeni bir bicimini gozlemlemistir Farkli vektor solitonlari ve vektor solitonlarinin kutuplasma durumu bu grup tarafindan arastirilmistir Biyolojide solitonlarSolitonlar DNA ve proteinlerde olusabilirler DNA ve proteinlerdeki dusuk frekansli toplu hareketlerle alakalidir Son zamanlarda sinirbiliminde gelistirilmis olan model noron sinyallerinin solitonlar biciminde davranislar sergiledikleri soylemektedir Miknastislardaki solitonlarMiknatislarda da degisik tiplerde solitonlar ve dogrusal olmayan dalgalar vardir Bu manyetik solitonlar klasik duzlemsel olmayan ayrimsal esitliklerin kesin cozumleridirler manyetik esitlikler Landau Lifshitz esitligi uzay zaman Heisenberg modeli Ishimori esitligi dogrusal olmayan Schrodinger esitligi ve digerleri BiyonlarIki solitonun birbirine bagli halleri biyon ya da bagli sistemlerin belirli araliklarla sallandigi ara sistemleri olarak adlandirilabilir Alan kuraminda Biyonlar genellikle Born Infeld modelinin cozumu olarak anilir Bu isim G W Gibson tarafindan geleneksel cozumlerden Born Infeld modelinin cozumunu ayirt etmek icin ortaya atilmis ve bazi fiziksel sistemlerdeki ayrimsal denklemlerin sonlu enerji ve duzenli cozumleri olarak anlasilmistir Duzen kelimesi burada kaynak tasimadan duzgun bir cozum bulma anlaminda kullanilir Ancak Born Infeld modelinin cozumu Dirac delta fonksiyonunun kaynaklarinin orijindeki bicimi olarak yayimlanir Bunun sonucu olarak orijin noktasinda tekillik olarak aciga cikarlar elektrik alani her yerde duzenli olmasina ragmen Bazi fiziksel iceriklerde ornegin sicim kurami soliton siniflandirmasindaki ozel isimleri tanitma yarayabilecek olan bu ozellik onemli olabilir Ote yandan kutlecekimi eklendiginde yani Born Infeld modelinin eslesmesini genel gorelilikte inceledigimizde buna karsilik gelen solitonun ismi Ebiyondur E Einstein in E si anlaminda kullanilmistir Ayrica bakinizKompekton siki destege sahip soliton Anormal dalgalar Peregrine solitonu ile alakili olan ve dogrusal olmayan ozellikleri ile sinirlandirilmis yogun dalgalar olan ara dalgalarini iceren bir solitondur Nematikon Oskilon Peakon turevlenebilir tepe sahip olmayan soliton Soliton ilingesel Ilingesel olmayan soliton Kuantum Alan Kurami Q topu ilingesel olmayan soliton Solitonun itme yayilimi modeli Ilingesel kuantum sayisi Sine Gordon Denklemi Vektor Solitonu Soliton dagilimi Tom yildirimi icin soliton hipotezi by David Finkelstein yapisinin olusumuKaynakcaIngilizce Vikipedi