МОСКВА, 14 января. /ТАСС/. Исследователи из России разработали подход, позволяющий использовать высокопроизводительные системы параллельных вычислений для точного моделирования хаотичного распространения звуковых волн. Открытие поможет уточнить модели прогнозов погоды и позволит использовать теорию турбулентности в самых разных областях физики, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

       "Разгадка природы турбулентности - это одна из важнейших нерешенных задач в физике. Только с развитием теории турбулентности стало возможным с хорошей точностью предсказывать погоду. Мы планируем исследовать другие волновые системы, к примеру, океанические волны большой амплитуды", - пояснил научный сотрудник Центра перспективных исследований "Сколтеха" Евгений Кочурин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

       Кочурин и академик РАН Евгений Кузнецов сделали большой шаг к получению подобных сведений благодаря тому, что им впервые удалось найти численное решение для уравнения, описывающего распространение звуковых волн в турбулентности. В прошлом подобные данные можно было получить лишь в некотором приближении и лишь при помощи суперкомпьютеров, однако российским физикам удалось найти более простой и точный способ ведения этих расчетов.

       Академик Кузнецов и Кочурин проверили свое решение, численно проследив распространение звуковых волн в нелинейной среде, похожей на жидкий сверхтекучий гелий, при температуре около -270 градусов Цельсия. Этот газ был выбран потому, что в таких условиях он становится квантовой жидкостью. Внутри него звуковые волны могут распространяться хаотичным образом.

       Результаты этих расчетов совпали с данными наблюдений, что подтвердило возможность использования нового подхода для проведения вычислений, связанных с различными формами турбулентности, в том числе и с теми, которые не связаны напрямую со звуковыми волнами. В частности, он позволит моделировать различные процессы в ионосферах звезд и планет-гигантов. Также новый подход дал ученым первую возможность доказать одну из гипотез советских физиков, связанную со звуковой турбулентностью.

       Еще одним плюсом разработанного подхода является то, что расчеты при его помощи можно вести на обычном персональном компьютере с несколькими графическими процессорами. Это значительным образом упрощает проведение этих вычислений и позволяет высвободить машинное время на суперкомпьютерах для решения других задач, подытожили исследователи.