Российские города станут невидимыми для землетрясений

Российские ученые работают над мантией-невидимкой для городов. В последствии уникальный математический аппарат, позволяющий эффективно исследовать волну - первопричину разрушений, сможет сделать города невидимыми для землетрясений.

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" и группа исследователей-математиков из английского Килского университета под руководством приглашенного профессора Юлия Каплунова в рамках совместного проекта изучают перспективы создания специальных геоматериалов, способных в буквальном смысле делать невидимыми для землетрясений объекты, в основании которых они заложены.

Учеными разработан уникальный математический аппарат, позволяющий эффективно исследовать выявленную профессором Каплуновым волну - первопричину разрушений на поверхности во время подземных толчков, а также описывающий методы борьбы с ней. Задача объединенных групп - определение наилучшего материала для успешной реализации проекта.

"Сама по себе идея создания мантии-невидимки для сооружений не нова: над этим работают научные группы в Манчестере, Марселе и в ряде других университетов. Наши исследования показывают, что проблема требует более глубокой теоретической проработки. В настоящее время предпринимаются попытки найти универсальный подход, обеспечивающий защиту от всех видов волн, порождаемых активностью Земли, что осложняет поиск нужного материала", - заявил Каплунов.

Подход российских ученых примечателен тем, что они изначально поставили перед собой цель понять все первопричины разрушений, вызываемых землетрясениями, а также найти эффективные методы борьбы с ними. Была проведена аналогия между поверхностными волнами, возбуждаемыми при землетрясениях, и световыми волнами. В частности, установлено, что из всех видов сейсмических волн, инициируемых подземными толчками, теоретические и экспериментальные усилия необходимо сосредоточить на изучении поверхностных волн Релея, которые и вызывают наибольшие разрушения.

Кроме того, ученые смогли показать, что волна Релея описывается почти такими же соотношениями, как и оптические волны. Явления, на первый взгляд, разные, но математическая модель у них одинаковая. Смысл в том, что, как и в оптике, при землетрясении приходится иметь дело с волной, только при колебаниях земли это волна упругая, а при анализе невидимых тел - волна света.

"Задача, которую нам предстоит решить, это поиск подходящего метаматериала, который мог бы послужить основой для проектирования защитных конструкций. При взаимодействии с такой конструкцией волны Релея будут попросту изгибаться в стороны, не повреждая защищаемого сооружения. Такие метаматериалы в принципе уже существуют, например на основе меди", - уверяет Каплунов.

Разработанный учеными аппарат использует современные математические методы механики, включая метод возмущений и теорию дифференциальных уравнений в частных производных. На его разработку ушло около десяти лет.

Отметим, что разработка подобных защитных конструкций будет особенно актуальна для регионов с сейсмической активностью, например для Дальнего Востока, а также для Новой Зеландии, Японии, Китая, ряда стран Европы и Южной Америки.

Newsland.ru

Комментарии пользователей:
Написал: Bachiro,
2015-05-31 в 5:1
0
This piece was cogent, wellw-ritten, and pithy.
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
Российские учёные опровергают то, что земная ось наклонилась | Конец света в новостях
Сообщения о том, что череда сильнейших землетрясений, начавшихся 11 марта в Японии, сместила земную ось, взволновали население разных стран. Согласно опубликованным расчётам учёных из Италии, Америки и Великобритании вследствие землетрясений ось вращения планеты могла сместиться на 10, 15 и даже 25 см. Кроме ..
2011-03-17
5145
3
Солнечная активность и сейсмическая безопасность АЭС | Конец света в новостях
Среди различных аспектов обеспечения безопасности АЭС не последнее место занимает сейсмическая безопасность в основном как требование не допустить неконтролируемой ядерной реакции при самых серьезных землетрясениях, которые можно ожидать в зоне расположения станции.  Сейсмические явления на Земле связаны с солнечной активностью. В ..
2012-01-20
4614
0
Прогноз: мир ожидают экстремальные зимы, полные стихий и аномалий | Конец света в новостях
Несмотря на то, что метеорологи обещают России типичную зиму, мировые ученые прогнозируют более экстремальную погоду в зимние месяцы. Явления, которые раньше были необычными, станут частыми. Не исключено, что предстоящая зима станет одной из последних нормальных зим, которая ..
2011-11-5
4564
4
Города притягивают ураганы | Конец света в новостях
Циклоны притягиваются к участкам земли со сложным рельефом – считают метеорологи из Гонконга. Метеоролог Джонни Чан (Johnny Chan) из университета Гонконга и его сотрудники обнаружили, что тропические циклоны как бы притягиваются к крупным городам и лесистой местности. И те, и другие представляют собой участки со сложным ..
2010-08-27
3222
1
Число землетрясений в Японии за месяц в 2,6 раза выше ежегодного | Конец света в новостях
Количество землетрясений в Японии за месяц превысило ежегодную "норму" в 2,6 раза, более 400 подземных толчков магнитудой 5 и более произошло в стране Восходящего солнца после разрушительного землетрясения 11 марта, сообщает РИА PrimaMedia. С момента, когда северо-восток острова Хонсю потрясло катастрофическое ..
2011-04-12
4235
0
Россия  благодаря  потеплению будет процветать | Конец света в новостях
Географ из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предсказывает в своей новой книге процветание Нового Севера. Когда мировое население увеличится на 40 процентов за следующие 40 лет, малонаселенные Канада, Скандинавия, Россия и север США приобретут значительный экономический вес и станут привлекательными местами для переселения. Об этом ..
2010-11-3
4680
3
Добыча сланцевого газа привела к землетрясениям в Огайо | Конец света в новостях
Американские ученые пришли к выводу, что землетрясения 2013 года в Огайо связаны с фрекингом, используемым при добыче сланцевого газа. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Seismological Research Letters. Почти 400 небольших землетрясений произошли в американском штате Огайо в период ..
2014-10-15
1630
0
Ученые предложили новый способ предсказывания землетрясений | Конец света в новостях
О надвигающемся подземном толчке расскажут изменения в химическом составе грунтовых вод. Надежность таких прогнозов доказали шведские ученые, авторы статьи в журнале Nature Geoscience. Кратко об исследовании сообщается в интернет-издании New Scientist. Аласдер Скелтон (Alasdair Skelton) из Стокгольмского университета ..
2014-09-22
1492
0
Ученые: жара, ураганы и наводнения станут нормой | Конец света в новостях
Ученые предполагают, что Землю разогревает ядро изнутри, а тепло мощным потоком вырывается на поверхность. Поэтому жара, частые ливни, ураганы и град станут не аномалией, а привычной климатической картиной, передает «Цензор». С ростом температуры периоды ливней станут более ..
2010-07-12
7378
1
Древний вулкан Санторини начинает просыпаться | Конец света в новостях
Культовые белые крыши домов, расположенных на греческих островах вулканического происхождения Санторини, возможно, еще недолго будут украшать собой эту местность. Здания города возведены на основании гигантского подводного вулкана, который, по предположениям ученых, стал главной причиной уничтожения ..
2012-05-2
3700
1
Тайвань занимается установкой подводной системы сейсмонаблюдения | Конец света в новостях
Официальные власти Тайваня сообщили в понедельник о запуске первой подводной системы сейсмического наблюдения, способной предупреждать о начале землетрясения или цунами. Остров, как известно, сильно уязвим для таких подводных землетрясений, которые произошли в марте этого года около берегов ..
2011-11-21
2827
0
На дне Бермудского треугольника обнаружена Атлантида | Конец света в новостях
Исследования океанского дна у берегов Кубы с помощью глубоководного робота подтвердили, что на самом дне Бермудского треугольника расположен город гигантских размеров. По заявлению исследователей, обнаруженные под водой у берегов Кубы руины древнего города, находятся в 600 футах ниже уровня океана. Ученые ..
2012-10-22
7713
6
Учёные выяснили, как в будущем будет выглядеть человек | Конец света в новостях
Через тысячелетие в итоге эволюции строение человеческого тела значительно поменяется и своими внешними данными он будет довольно отличаться от нынешних современников. Данные предположения были выдвинуты рядом специалистов по анатомии, на основе их предвидения были составлены изображения дальних ..
2012-10-10
7921
5
Сейсмологи прогнозируют на Украине сильное землетрясение | Конец света в новостях
Румынские сейсмологи предупреждают о возможности сильнейшего землетрясения на Украине. По  мнению специалистов, после землетрясений на Гаити и в Чили опасность нависла над так называемой "зоной Вранча", которая находится в Карпатах на границе Украины и Румынии. Эта зона уже не раз давала о себе знать в 1940, 1977, ..
2010-03-6
38972
113
Добычу нефти и газа в США признали причиной мощных землетрясений | Конец света в новостях
Геологическая служба США представила первый официальный отчет о влиянии нефтегазовых разработок на сейсмическую активность. Ученые выявили 17 опасных зон в восьми штатах, а также заявили, что такого рода техногенные землетрясения могут достигать магнитуды в 7 баллов по шкале Рихтера — этого достаточно ..
2015-04-25
1352