Negyvojo vandens fenomenas: kur dingo Kleopatros laivynas

Negyvojo vandens fenomenas: kur dingo Kleopatros laivynas
Negyvojo vandens fenomenas: kur dingo Kleopatros laivynas
Anonim

Anksčiau nepaaiškinamas visiškai veikiančių laivų stabdymas ir drebėjimas vadinamajame „negyvajame vandenyje“pagaliau gavo mokslinį paaiškinimą.

Kai laivas įplaukia į negyvus vandenis, kelionė pristabdoma. Geriausiu atveju laivas su visiškai veikiančiais varikliais sulėtins greitį, blogiausiu atveju - sustos. Vėjuotas vėjas gali padėti jūreiviams, tačiau net ir pilnomis burėmis laivas judės lėčiau nei turėtų.

Negyvo vandens reiškinį pirmą kartą pastebėjo norvegų tyrinėtojas Fridtjofas Nansenas 1883 m. Eidamas į Sibiro šiaurę, keliautojas atsidūrė zonoje, kur jo laivas taip sulėtino greitį, kad jam pasidarė sunku suvaldyti. Nansenas nespėjo greitai pasiekti reikiamo greičio ir nesuprato, kas atsitiko.

1904 metais panašų reiškinį aprašė švedų fizikas ir okeanografas Wagnas Walfriedas Ekmanas. Savo laboratorijoje mokslininkas atliko eksperimentą su įvairaus druskingumo vandeniu, kaip toje Arkties vandenyno dalyje, kur Nansenas buvo „sustojęs“anksčiau. Ekmanas atrado, kad mechaninės bangos susidaro sąsajoje tarp sluoksnių. Kai laivo dugnas sąveikauja su šiomis bangomis, jos sukuria papildomą pasipriešinimą.

Po Ekmano atradimo mokslininkai suprato, kad negyvo vandens reiškinį sukelia skirtingas skysčių sluoksnių tankis. Tankio skirtumai gali atsirasti dėl skirtingo druskingumo ar vandens temperatūros. Bet kokiu atveju laivo kapitonas turi tik dvi galimybes. Jis gali su nerimu stebėti, kaip laivas tempiasi pastoviai neįprastai mažu greičiu, kurį kažkada jautė Nansenas; arba stovėti ant tilto ir siūbuoti paskui laivą, patiriant staigų jaudulį, kurį laboratorijoje aptiko Ekmanas.

Suprasdami negyvo vandens reiškinio priežastį ir tipus, mokslininkai nežinojo laivų gaudymo bangų nelaisvėje mechanizmo. Tik neseniai fizikai, skysčių mechanika ir matematikai iš CNRS gamtos mokslų instituto ir Puatjė universiteto Matematikos ir taikomųjų mokslų laboratorijos pirmą kartą aprašė šį paslaptingą reiškinį. Pranešimą spaudai apie tyrimą galima rasti CNRS svetainėje.

Mokslininkų komanda klasifikavo bangas, kurios atsiranda, kai tarpusavyje liečiasi skirtingo tankio skysčio sluoksniai, ir tada imitavo laivo judėjimą išilgai anksčiau matematiškai aprašytų bangų. Modeliavimas parodė, kad negyvo vandens efektas atsiranda, kai bangos sudaro kažką panašaus į konvejerio juostą. Išilgai šios „juostos“laivas vos pastebimas juda į priekį arba atgal, o tai atrodo kaip sulėtėjimas iš šono.

Eksperimentas taip pat parodė, kad nėra esminių skirtumų tarp 1883 m. Nanseno ir 1904 m. Pastebėtų reiškinių. Ekmano svyravimai palaipsniui tampa drėgni, o laivas pradeda judėti lėtai ir pastoviu greičiu.

Mokslininkų darbas iš karto sukėlė naują hipotezę apie vieną iš seniausių žmonijos paslapčių. Iki šiol nežinoma, kodėl per Aktiumo mūšį (31 m. Pr. Kr.) Galingi Kleopatros laivai žuvo susidūrę su silpnu Oktaviano laivynu. Jei darytume prielaidą, kad Aktia įlanka, kurioje vyko mūšis, buvo pripildyta negyvų vandenų, tampa aišku, kodėl Kleopatros laivų galia nepadėjo valdovui. Trintis yra atvirkščiai proporcinga greičiui: kuo daugiau tempiate atspariu paviršiumi, tuo labiau jis priešinasi. Tai reiškia, kad silpni Oktaviano laivai negyvuose vandenyse galėtų būti manevringesni ir greitesni už galingą Egipto karalienės laivyną.

Rekomenduojamas: