Правда ли что в природе волна не симметрична?

Question

Теоретически волна симметрична.

А практически? Например, создайте волну на воде.

Физики изучают природу, или модели?

Comments

Какой волне какой симметрии не хватает?

---

Полагаю что любой в природе. Волна на воде наиболее наглядно.

---

о какой симметрии речь?

---

О математической. Рассматривается геометрическая форма волны.

Answer 1

Физика изучает природу. Обычно, сравнивая результаты наблюдений с предлагаемыми моделями.
О какой симметрии, в какой задаче из вопроса понять сложно.
Прибойная волна ("правильная" береговая линия), солитон/цунами - плоскость симметрии перпендикулярна невозмущённой поверхности, содержащая скорость волны.
Возбуждаем волну в бесконечном водоёме, капая "маленькой" каплей. Волны с маленькой высотой будут весьма симметричными.
Как только появится  большая амплитуда, проявится нелинейщина, диссипация -- симметрия будет понижаться.
PS Помнится (не более), что когда из электронов над поверхностью жидкого гелия строят вигнеровский кристалл, а потом возбуждают в нём колебания, то с формой волн всё хорошо.

Comments

О какой симметрии, в какой задаче из вопроса понять сложно.

Возьмем самую простую задачу из жизни, с которой знаком каждый мальчишка. Берем камень и с размаха бросаем его в пруд. 

О какой симметрии идёт речь? Берем срез волны. Пусть первой волны после падения камня в воду. Этот срез будет иметь геометрически симметричную форму?

И попутно встал следующий вопрос: "концентрические круги на воде будут иметь форму окружности, или эллипса?"

---

Про эту симметрию я ответил - плоскость. Но и её может не быть, если камень большой или пруд мелкий, или бросили у самого берега.

---

А камень - идеальный шар, ни ветерка, ни малейшего движения воды и (обязательно!) этот шарообразный камень должен упасть в воду, перпендикулярно поверхности воды, да ещё, при этом, не вращаться. Когда всё это выполните, то и рассуждайте о симметрии. Да, и ещё! Водоём должен быть идеально круглым, шар должен упасть в центр этого водоёма, да и глубина водоёма, начиная от центра должна быть одинакова на любом радиусе водоёма. Ну и, конечно, никакой растительности на дне. Дерзайте.

---

Евгению. Ну да. Только "идеально" - условно. Это уж от размера зависит, соотношений размеров. Как всегда. Вдруг да всё не идеально, а солитон родится?!

Answer 2

Лучший ответ от evgenoper! Но он оставил свой ответ в комментарии к ответу  от andreyofedotov. Просто шикарный ответ.

А камень - идеальный шар, ни ветерка, ни малейшего движения воды и (обязательно!) этот шарообразный камень должен упасть в воду, перпендикулярно поверхности воды, да ещё, при этом, не вращаться. Когда всё это выполните, то и рассуждайте о симметрии. Да, и ещё! Водоём должен быть идеально круглым, шар должен упасть в центр этого водоёма, да и глубина водоёма, начиная от центра должна быть одинакова на любом радиусе водоёма. Ну и, конечно, никакой растительности на дне. Дерзайте.

В своё время я пытался доказать несимметричность своему учителю по физике тем, что мальчишки бросая камни в пруд с помощью волны двигают предметы на его поверхности. Если бы волна была симметричной, то предмет просто качался бы на волнах.

Тогда мой аргумент оказался слабоватым. Меня просто посадили на место.

А сейчас я увидел развёрнутое объяснение несимметричности в природе в целом.

И если я теперь правильно понимаю, симметричность в природе кажущаяся. Симметрия возможна только с приближением.

Answer 3

Да, идеальные условия для абсолютно симметричных процессов создать на практике невозможно. Всегда будут некие неучтённые факторы, искажающие симметрию. Только в теории можно рассматривать процессы с идеальной симметрией. Но это не означает, что физики изучают только теоретические модели, а не природу. На самом деле разработка математических (или физических) моделей природных процессов - это естественный путь научного познания. Учёные разрабатывают такие модели, чтобы хотя бы приближённо описать действительные процессы в природе. Для более точного описания природных процессов нужны более сложные модели. По-другому никак. Во-первых в любых моделях нельзя абсолютно точно  учесть все реальные факторы. Но это на практике не всегда и нужно. Достаточно приемлемой точности для целей практики. Кроме того, прибегают к различным поправочным коэффициентам, корректировке в ходе реального процесса и т.д. И это касается не только симметрии, но и вообще любых процессов.