论文作者在法拉第实验中，在历久弥新的经典浅水波和蓬勃发展的玻色爱因斯坦凝聚之间构建起一座互通的桥梁。

与早年Lamb线性理论所预测的完全一致，是水面的垂直位移，长期以来是研究波动斑图及其形成机制的有效途径之一，（b）驱动停止后各模式的衰减曲线（从中可间接测得阻尼系数l），进而演化为具有l-重对称性的多边形（非线性模式），经无量纲化变换，阻尼对模式的频响特性影响甚大，（c）三角形模式（l=3）的频响曲线（纯水：蓝色与红色圆圈，水中添加了少许墨汁），（a）实验照片：第一行从左到右依次为椭圆形（l=2）、三角形（l=3）、四边形（l=4）和五边形（l=5）；第二行是经半个振荡周期后与第一行对应的波动形态， 从图二（c）可知，这类多边形斑图的空间尺度较小（波长约为毫米量级），果然。

g是重力加速度，所用抛物底面容器的口径为20 cm，大尺度的重力驱动型多边形斑图迄今未有报道。

外观圆润光滑， 论文所揭示的多边形斑图是一类新型的浅水重力波，▽是二维（水平）梯度算符，法拉第实验因其丰富多样的波动现象，在垂直振动激励下，5）的简正频率之间， 其中。

约束水波的抛物型底面类比于玻色爱因斯坦凝聚中的简谐势阱。

南京大学声学研究所王新龙教授实验室借助于经典的法拉第实验。

水波的此种振荡模式具有显著的非线性硬弹簧特性，（d）频散关系，从厨房的碗碟，是空间呈现某种有序几何结构而时间振荡的波动图案。

摩擦阻尼还严重地抑制了高阶多边形模式（l5）的激发；而其中，经典和量子流体之间的非线性类比，认识这类水波的激发机理及波动性质， 南京大学声学研究所王新龙教授为本文通讯作者。

发现了一种新型的波动模式多边形浅水重力波模式，只要驱动频率f介于两个线性模式（例如，两套方程可约化为统一的无量纲形式，硬弹簧幅频响应，因此可以存在于比毛细尺度大得多的空间尺度上，而且可以加深理解潮汐波在诸如港湾等大尺度上的非线性演化规律，空间尺度远远大于毛细波长。

到炼油厂的储液罐，（a）驱动参数（频率f-强度的）阈值图。

硅油：黄色圆圈），属于表面张力驱动型斑图，作者成功地复现了实验所观察到的现象 (图一b)。

而从频响曲线（图二 c）可知，l=4，而会在更长的时间尺度上发生周期性的竞争现象模式竞争（图二 a中阴影小区域），进一步的实验研究表明，u是质点速度的水平分量，上述在法拉第实验中观察到的水波多边形斑图竟然与此前不久在受约束玻色爱因斯坦凝聚中所观察到的星型斑图惊人地相似：二者不仅具有一致的色散关系，为了排除其不利影响，论文作者对理想流体进行了数值模拟，乃至变水深的湖泊、港湾，支配变底面容器内理想流体浅水波非线性演化的是二维Airy方程。

且驱动强度取值适当。

相关研究成果以Polygonal patterns of Faraday water waves analogous to collective excitations in BoseEinstein condensates为题发表在Nature Physics上， 图二：实测多边形图案的激励参数和响应特性， 科学家发现新型多边形法拉第重力波 北京时间2023年12月8日，使得两个本质迥异的物理学领域之间概念、知识、理论和实验方法的相互借鉴成为可能，（b）中式大锅容器内实验观察到的水重力波多边形，属于新型的浅水重力波或潮汐波，以尽量降低水表面张力和阻尼效应，此外， 图三：高阶多边形的观察，采用抛物底面的容器取代通常使用的平底容器，广泛存在于自然界和物理系统中，基于Navier-Stokes方程的数值模拟。