Veel bestudeerd in veel verschillende gebieden, 'niet-lineaire' systemen kunnen buitengewoon dramatische reacties vertonen wanneer de krachten die ervoor zorgen dat ze trillen, worden veranderd. Sommige van deze systemen zijn gevoelig voor veranderingen in de parameters die hun drijvende krachten bepalen, en kan goed worden beschreven met behulp van wiskundige vergelijkingen. Deze 'parametrische' oscillatoren zijn in het verleden uitgebreid onderzocht, maar tot nu toe, weinig studies hebben onderzocht hoe ze zullen reageren op meerdere drijvende krachten. In nieuw onderzoek gepubliceerd in EPJ B , Dhruba Banerjee en collega's van de Jadavpur University in Kolkata onderzoeken deze zaak voor het eerst in detail. Ze laten zien dat sommige parametrische oscillatoren kunnen resoneren wanneer ze worden afgestemd met een hoge aandrijffrequentie om overeen te komen met een afzonderlijke, veel lagere frequentie.

Omdat niet-lineaire oscillatoren in een breed scala aan velden kunnen worden gevonden, van kwantummechanica tot klimaatmodellering, de ontdekking zou onderzoekers met veel verschillende achtergronden in staat kunnen stellen de systemen waarmee ze werken beter te begrijpen. In hun studie hebben Het team van Banerjee gebruikte zowel simulaties als experimenten om het gedrag van 'bistabiele' oscillatoren te onderzoeken, die kan schakelen tussen twee stabiele trillingstoestanden. Om dit te doen, ze onderwierpen een bistabiel parametrisch systeem aan twee zeer verschillende rijfrequenties:een hoge, de andere veel lager.

Banerjee en collega's maakten hun berekeningen met behulp van 'perturbatietheorie, ' die benaderende oplossingen voor complexe problemen vindt, beginnend van exacte oplossingen tot vergelijkbare maar eenvoudigere problemen. Door deze techniek, ze toonden aan dat naarmate de sterkte van de hoogfrequente aandrijfkracht van een bistabiel parametrisch systeem varieert, het is wiskundig voorspelbaar, niet-lineaire reactie op een afzonderlijke, laagfrequente drijvende kracht varieert op zijn beurt. belangrijk, dit betekent dat de sterkte van de hogere frequentie kan worden afgestemd, zodat de frequentie van de oscillator overeenkomt met die van de aandrijfkracht van de lage frequentie, waardoor het resoneert. De ontdekking zou nieuwe kansen kunnen bieden voor toekomstige studies over hoe niet-lineaire oscillatoren reageren in een breed scala aan situaties.