Өлі су құбылысы: Клеопатраның қуатты кемелері қалай өлді?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Толық жұмыс істейтін кемелердің өлі деп аталатын суда бұрын түсініксіз тежелуі және шайқауы ақыры ғылыми түсініктеме алды.

Кеме өлі суға түскенде, саяхат тоқтатылады. Ең жақсы жағдайда қозғалтқыштары толық жұмыс істейтін кеме баяулайды, ең нашар жағдайда ол тоқтайды. Артқы жел теңізшілерге көмектесе алады, бірақ желкені толық болса да, кеме баяу қозғалады.

Өлі су құбылысын алғаш рет норвегиялық зерттеуші Фридтёф Нансен 1983 жылы байқаған. Саяхатшы Сібірдің солтүстігіне бара жатып, кемесінің баяулағаны сонша, оны басқару қиынға соғатын аймаққа тап болды. Нансен қажетті жылдамдықты тез жинамады және не болғанын түсінбеді.

1904 жылы швед физигі және океанографы Вагн Вальфрид Экман осындай құбылысты сипаттады. Ғалым өзінің зертханасында Солтүстік Мұзды мұхиттың Нансен бұрын «тоқтап» қалған бөлігіндегідей әртүрлі тұзды сумен тәжірибе жасады. Экман механикалық толқындар қабаттар арасындағы интерфейсте пайда болатынын анықтады. Кеме түбі осы толқындармен әрекеттескенде, олар қосымша кедергі жасайды.

Экман ашқаннан кейін ғалымдар өлі су құбылысы сұйық қабаттардың әртүрлі тығыздығынан болатынын түсінді. Әртүрлі тұздылық немесе су температурасына байланысты тығыздықтағы айырмашылықтар болуы мүмкін. Бірақ қалай болғанда да, кеме капитанында екі-ақ жол бар. Ол бір кездері Нансен сезінген кеменің тұрақты әдеттен тыс төмен жылдамдықпен қалай сүйреп бара жатқанын ашумен бақылап отырады; немесе көпірде тұрып, Экман лабораторияда ашқан кенет толқуды бастан кешіріп, кемеден кейін теңселу.

Өлі су құбылысының себебі мен түрлерін түсіне отырып, ғалымдар толқындық тұтқында кемелерді басып алу механизмін білмеді. Бұл жұмбақ құбылысты алғаш рет CNRS Жаратылыстану ғылымдары институтының және Пуатье университетінің математика және қолданбалы ғылымдар зертханасының физиктері, сұйықтық механиктері мен математиктері жақында ғана сипаттады. Зерттеуге арналған пресс-релиз CNRS веб-сайтында қол жетімді.

Ғалымдар тобы әртүрлі тығыздықтағы сұйықтық қабаттары бір-бірімен жанасқанда пайда болатын толқындарды жіктеді, содан кейін математикалық сипатталған толқындар бойымен кеменің қозғалысын модельдеді. Модельдеу көрсеткендей, өлі су эффектісі толқындар конвейер лентасы сияқты бірдеңе жасаған кезде пайда болады. Бұл «таспада» кеменің алға немесе артқа жылжып бара жатқаны әрең байқалады, бұл бүйірден баяулау сияқты көрінеді.

Эксперимент сонымен қатар 1983 жылы Нансен мен 1904 жылы Экман бақылаған құбылыстар арасында түбегейлі айырмашылықтар жоқ екенін көрсетті. Экманның тербелістері бірте-бірте ылғалданып, кеме баяу және тұрақты жылдамдықпен қозғала бастайды.

Ғалымдардың жұмысы бірден адамзаттың ең көне құпияларының біріне қатысты жаңа гипотезаны тудырды. Актиум шайқасында (б.з.б. 31 ж.) Клеопатраның қуатты кемелері Октавианның әлсіз флотымен соқтығысқанда неліктен қаза тапқаны әлі белгісіз. Шайқас болған Ақтия шығанағы өлі суға толған деп есептесек, Клеопатра кемелерінің күші билеушіге неліктен көмектеспегені белгілі болады. Үйкеліс жылдамдығы жылдамдыққа кері пропорционал: қарсылық көрсететін бетке неғұрлым сүйресеңіз, соғұрлым ол қарсылық көрсетеді. Бұл өлі судағы Октавианның әлсіз кемелері Мысыр патшайымының қуатты флотына қарағанда маневрлі және жылдамырақ болуы мүмкін дегенді білдіреді.