Феноменът на мъртвата вода: Как умряха мощните кораби на Клеопатра?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Необяснимото по-рано спиране и разклащане на напълно работещи кораби в т. нар. мъртва вода най-накрая получи научно обяснение.

Когато корабът навлезе в мъртви води, пътуването се спира. В най-добрия случай кораб с напълно работещи двигатели ще се забави, в най-лошия ще спре. Попътният вятър може да помогне на моряците, но дори и с пълни платна, корабът ще се движи по-бавно, отколкото трябва.

Феноменът мъртва вода е забелязан за първи път от норвежкия изследовател Фритьоф Нансен през 1983 г. Отивайки на север от Сибир, пътникът се озова в зона, където корабът му се забави толкова много, че му стана трудно да контролира. Нансен не набра бързо необходимата скорост и не разбра какво се е случило.

През 1904 г. шведският физик и океанограф Вагн Валфрид Екман описва подобно явление. В лабораторията си ученият постави експеримент с вода с различна соленост, както в онази част на Северния ледовит океан, където Нансен е "застоял" по-рано. Екман открива, че механичните вълни се образуват на интерфейса между слоевете. Когато дъното на кораба взаимодейства с тези вълни, те създават допълнително съпротивление.

След откритието на Екман учените разбраха, че феноменът мъртва вода се причинява от различна плътност на течните слоеве. Разлики в плътността могат да възникнат поради различна соленост или температура на водата. Но във всеки случай капитанът на кораба има само две възможности. Той може да наблюдава с досада как корабът се влачи с постоянна необичайно ниска скорост, която някога беше усетена от Нансен; или да стои на моста и да се люлее след кораба, изпитвайки рязкото вълнение, открито в лабораторията от Екман.

Разбирайки причината и видовете феномена на мъртвата вода, учените не познават механизма на улавяне на кораби във вълнов плен. Едва наскоро физици, механици на флуиди и математици от Института по естествени науки CNRS и Лабораторията по математика и приложни науки на Университета в Поатие за първи път описват този мистериозен феномен. Прессъобщение за проучването е достъпно на уебсайта на CNRS.

Екипът от учени класифицира вълните, които възникват, когато слоеве течност с различна плътност влизат в контакт един с друг, и след това симулира движението на кораба по математически описани вълни. Симулациите показват, че ефектът на мъртвата вода възниква, когато вълните образуват нещо като конвейерна лента. На тази "лента" корабът е едва забележим при движение напред или назад, което изглежда като забавяне отстрани.

Експериментът също така показа, че няма фундаментални разлики между явленията, наблюдавани от Нансен през 1983 г. и Екман през 1904 г. Трептенията на Екман постепенно затихват и корабът започва да се движи бавно и с постоянна скорост.

Работата на учените веднага породи нова хипотеза за една от най-старите мистерии на човечеството. Все още не е известно защо по време на битката при Акциум (31 г. пр. н. е.) мощните кораби на Клеопатра загиват, когато се сблъскват със слабата флота на Октавиан. Ако приемем, че заливът на Актия, където се е състояла битката, е бил пълен с мъртви води, става ясно защо силата на корабите на Клеопатра не е помогнала на владетеля. Триенето е обратно пропорционално на скоростта: колкото повече се плъзгате върху съпротивляваща се повърхност, толкова повече тя се съпротивлява. Това означава, че слабите кораби на Октавиан в мъртвите води биха могли да бъдат по-маневрени и по-бързи от мощния флот на кралицата на Египет.