Bag dødvandsfænomenet

Hvad får skibe til på mystisk vis at bremse eller endda stoppe, mens de rejser, selvom deres motorer fungerer korrekt? Dette blev først observeret i 1893 og blev beskrevet eksperimentelt i 1904 uden at alle hemmelighederne ved dette 'døde vand' blev forstået. Et tværfagligt team fra CNRS og University of Poitiers har forklaret dette fænomen for første gang:Hastighedsændringerne i skibe fanget i dødt vand skyldes bølger, der fungerer som et bølgende transportbånd, som bådene bevæger sig frem og tilbage. Dette værk blev offentliggjort i PNAS den 6. juli, 2020.

I 1893, den norske opdagelsesrejsende Fridtjof Nansen oplevede et mærkeligt fænomen, da han rejste nord for Sibirien:hans skib blev bremset af en mystisk kraft, og han kunne næsten ikke manøvrere, endsige få normal hastighed. I 1904, den svenske fysiker og oceanograf Vagn Walfrid Ekman viste i et laboratorium, at bølger dannede under overfladen ved grænsefladen mellem saltvandet og ferskvandslagene, der danner den øvre del af dette område af Ishavet, interagerer med skibet, genererer træk.

Dette fænomen, kaldes dødt vand, ses i alle have og oceaner, hvor vand med forskellige densiteter (på grund af saltindhold eller temperatur) blandes. Det betegner to trækfænomener observeret af forskere. Den første, Nansen bølgedannende træk, forårsager en konstant, unormalt lav hastighed. Sekundet, Ekman bølgedannende træk, er kendetegnet ved hastighedssvingninger i den fangede båd. Årsagen hertil var ukendt. Fysikere, eksperter i væskemekanik, og matematikere ved CNRS 'Institut Prime og Laboratoire de Mathématiques et Applications (CNRS/Université de Poitiers) har forsøgt at løse dette mysterium. De brugte en matematisk klassificering af forskellige interne bølger og analyse af eksperimentelle billeder i sub-pixel skalaen, en første.

Dette arbejde viste, at disse hastighedsvariationer skyldes generering af specifikke bølger, der fungerer som et bølgende transportbånd, hvorpå skibet bevæger sig frem og tilbage. Forskerne har også forenet observationer af både Nansen og Ekman. De har vist, at Ekman -oscilleringsregimet kun er midlertidigt:skibet ender med at flygte og når den konstante Nansen -hastighed.

Dette arbejde er en del af et større projekt, der undersøger, hvorfor, under slaget ved Actium (31 f.Kr.), Cleopatras store skibe tabte, da de stod over for Octavians svagere fartøjer. Måske Actium -bugten, som har alle egenskaber ved en fjord, har fanget dronningen af ​​Egyptens flåde i dødt vand?

Så nu har vi en anden hypotese til at forklare dette rungende nederlag, at i antikken blev tilskrevet remoras, 'suckerfish' fastgjort til deres skrog, som legenden siger.