Een sonische knal en een donderslag lijken misschien verschillende fenomenen, maar hun gedrag is hetzelfde, volgens SDState Physics Instructor W. Robert Matson. Dit is een van de manieren waarop hij schokgolven verklaart in "Sonic Thunder, " zijn nieuwste boek.

"Ik wil dingen uitleggen op een manier die iedereen kan begrijpen, " zei Matson, die al bijna 15 jaar natuurkunde aan de universiteit doceert. Hij promoveerde in 2004 aan de Oklahoma State University en kwam in het voorjaar van 2017 naar de staat South Dakota.

"Ik probeer schijnbaar ongerelateerde dingen samen te brengen onder de paraplu van schokgolven, "Zei Matson. "Het enige verschil tussen de sonische knal van een straaljager en een donderslag is de manier waarop de schokgolf wordt gecreëerd."

Dit is het tweede boek dat Matson heeft geschreven voor Morgan en Claypool Publishers. "De eerste over aardbevingen, gericht op een algemeen publiek, werd zeer goed ontvangen, dus Joel Claypool vroeg me om er nog een te schrijven voor een collegepubliek, ' zei Matson.

"Sonic Thunder" is afgestemd op een tweede of junior niveau en behandelt onderwerpen die geschikt zijn voor lucht- en ruimtevaarttechniek, vloeistofmechanica en dynamica, evenals meteorologie. Matson kijkt naar supersonische gevechten en vliegtuigontwerp, inclusief gevolgen van schokgolfdynamiek en schokgolven gerelateerd aan weersystemen, aardbevingen en droge bliksem.

"Ik behandel het ontwerp van de vleugels en de strijd om supersonische snelheden te bereiken, " zei Matson, die lucht- en ruimtevaarttechniek studeerde in Oklahoma en expertise opdeed in vloeistofstroming en erosie. Fragmenten zijn beschikbaar op iopscience.iop.org/book/978-1-68174-966-2, waar het boek kan worden gekocht en gedownload.

"Als ik een boek aan het schrijven ben, Ik vertel graag een verhaal, " legde Matson uit. "Daarom gaat het eerste hoofdstuk over de mythologische verhalen die oude mensen verzonnen, zoals Zeus op de berg Olympus, bliksem en donder verklaren, die vervolgens overgaat in het moderne begrip van schokgolven."

Zijn verhaal gaat van het uitleggen van basisfuncties naar de vergelijkingen die nodig zijn om de wetenschap te begrijpen. "Wiskunde is een taal, maar niet iedereen spreekt die taal. Als ik wiskunde presenteer, Ik probeer het te vertalen in een vorm die mensen kunnen begrijpen, en als ze wiskunde begrijpen, ze kunnen het zelfs toepassen, " hij zei.

"Mijn hoop is door deze 'wow-dingen' te nemen, ' zoals aardbevingen, bliksem en donder, die de natuur gratis geeft zonder uitleg, en gebruik taal die je kunt begrijpen om te zeggen 'dit is wat we weten en hier is wat van de wetenschap achter hoe het werkt, ', zei Matson.

In het openingsgedeelte van het boek, Matson gebruikt het beeld van een nieuwsgierig kind dat op de knie van zijn vader zit en maakt dan de cirkel rond in het laatste hoofdstuk en vertelt zijn lezers:"de volgende keer dat je met de familie bij de open haard zit, in plaats van spookverhalen te vertellen, je kunt praten vanuit een deskundig standpunt en indruk maken op iedereen."