气泡夹断中的方位角不对称性与振动模式

无粘液体中圆柱形空穴的压力驱动惯性坍缩是一个可积的哈密顿系统，随着空穴半径坍缩至零，该系统会形成有限时间奇点。本文表明，当空穴固有的圆柱对称性受到方位角扰动时，扰动模式既不增长也不衰减，而是导致围绕主导阶对称坍缩的等幅振动。尽管振幅在时间上是冻结的，但它们相对于坍缩至零的平均半径而言是增长的，最终超过主导阶对称内爆。引入弱粘性耗散会破坏底层对称内爆的可积性，其对稳定性谱的影响是：随着内爆进行，短波扰动被抹除。在对称内爆动力学中引入弱旋转流分量，会导致振动形状在平均半径坍缩时发生旋转。将上述理论情景与一个密切相关的空穴内爆实验实现进行了对比：即水下喷嘴处气泡的断开。在那里，连接气泡与喷嘴的细颈主要径向向内内爆并断开。最近的实验能够通过从狭缝状喷嘴释放气泡来诱导颈部的形状振动。一旦考虑表面张力效应，观测到的振动频率和振幅与理论预测一致。