GertJan van Heijst: De’wave’ – een soliton of niet?

Current facets (Pre-Master)

GertJan van Heijst
Faculteit Technische Natuurkunde, TU/e

Bio: GertJan van Heijst is sinds 1990 hoogleraar Stromingsleer aan de Technische Universiteit Eindhoven. Zijn groep is onder andere actief op het gebied van de stabiliteit van en wisselwerking tussen wervels, de chaotische transporteigenschappen van wervels en tweedimensionale turbulentie.

Iedereen heeft de ‘wave’ wel eens gezien in een volgepakt voetbalstadion: een golf van opstaande en weer gaan zittende mensen die zich door het stadion voortplant. De ‘wave’ loopt met een ongeveer constante snelheid, zonder van vorm te veranderen, en lijkt daarmee op de ‘soliton’ zoals we die in de stromingsleer kennen.

In het laboratorium kan een soliton bijvoorbeeld worden opgewekt in een waterkanaal door daar instantaan een massief blok materiaal in onder te dompelen: aan het wateroppervlak ontstaat dan een verhoging, die als een solitaire (enkelvoudige) golf wegloopt. Een opmerkelijke eigenschap van solitonen is dat zij hun identiteit behouden na interactie met een andere solitaire golf: bij een frontale botsing bewegen de golven a.h.w. door elkaar heen, en daarna lopen zij ongewijzigd (met dezelfde vorm, met dezelfde snelheid) door in hun oorspronkelijke richtingen.

Een openstaande vraag is: hoe gedraagt de stadiongolf zich bij interactie met een andere stadiongolf? Met andere woorden: gedraagt de stadiongolf zich als een soliton?
Op zaterdag 19 juli j.l. vond tijdens de publieksdag van Feijenoord in de Kuip een experiment plaats, waarbij twee frontaal botsende ‘waves’ werden opgewekt, na gerichte instructies aan het publiek.

Tijdens de lezing zullen de resultaten van dit massa-experiment worden besproken, en worden vergelijkingen gemaakt met enkele numerieke modellen (gebaseerd op het gedrag van menselijke individuen) en laboratoriumexperimenten met solitonen-interacties.