ปรากฏการณ์น้ำตาย: เรือที่ทรงพลังของคลีโอพัตราตายได้อย่างไร?

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

การเบรกและการสั่นของเรือที่ปฏิบัติการอย่างสมบูรณ์ในน้ำที่เรียกกันว่า Dead Water นั้นอธิบายไม่ได้ก่อนหน้านี้ในที่สุดก็ได้รับคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์

เมื่อเรือเข้าสู่น่านน้ำตาย การเดินทางจะหยุดชั่วคราว ในกรณีที่ดีที่สุด เรือที่มีเครื่องยนต์ทำงานเต็มที่จะชะลอตัว ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด เรือก็จะหยุดทำงาน ลมหางสามารถช่วยลูกเรือได้ แต่ถึงแม้เรือจะเต็มใบ เรือก็จะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าที่ควร

นักวิจัยชาวนอร์เวย์ Fridtjof Nansen สังเกตเห็นปรากฏการณ์น้ำตายเป็นครั้งแรกในปี 1983 เมื่อไปทางเหนือของไซบีเรีย นักเดินทางพบว่าตัวเองอยู่ในเขตที่เรือของเขาแล่นช้ามากจนควบคุมได้ยาก Nansen ไม่ได้เร่งความเร็วที่จำเป็นและไม่เข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น

ในปี 1904 นักฟิสิกส์และนักสมุทรศาสตร์ชาวสวีเดน Wagn Walfried Ekman อธิบายปรากฏการณ์ที่คล้ายกัน ในห้องทดลองของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองกับน้ำที่มีความเค็มต่างๆ เช่นเดียวกับในส่วนนั้นของมหาสมุทรอาร์กติก ซึ่ง Nansen ได้ "หยุดนิ่ง" ไว้ก่อนหน้านี้ Ekman ค้นพบว่าคลื่นกลเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างชั้นต่างๆ เมื่อด้านล่างของเรือรบโต้ตอบกับคลื่นเหล่านี้ พวกมันจะสร้างการลากเพิ่มเติม

หลังจากการค้นพบของ Ekman นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าปรากฏการณ์ของน้ำตายนั้นเกิดจากชั้นของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างกัน ความแตกต่างของความหนาแน่นอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากความเค็มหรืออุณหภูมิของน้ำต่างกัน แต่ไม่ว่าในกรณีใด กัปตันเรือมีเพียงสองทางเลือกเท่านั้น เขาสามารถมองด้วยความขุ่นเคืองว่าเรือกำลังลากด้วยความเร็วต่ำอย่างผิดปกติอย่างต่อเนื่องซึ่ง Nansen รู้สึกได้ หรือจะยืนบนสะพานแล้วแกว่งไกวตามเรือ สัมผัสประสบการณ์ตื่นเต้นเร้าใจที่ค้นพบในห้องปฏิบัติการโดย Ekman

เมื่อเข้าใจสาเหตุและประเภทของปรากฏการณ์น้ำตาย นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบกลไกการจับเรือในการกักขังคลื่น เพิ่งไม่นานนี้เองที่นักฟิสิกส์ กลศาสตร์ของไหล และนักคณิตศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ CNRS และห้องปฏิบัติการคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยปัวตีเยได้บรรยายปรากฏการณ์ลึกลับนี้เป็นครั้งแรก ข่าวประชาสัมพันธ์สำหรับการศึกษามีอยู่ในเว็บไซต์ของ CNRS

ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่อชั้นของของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างกันมาสัมผัสกัน จากนั้นจึงจำลองการเคลื่อนที่ของเรือไปตามคลื่นที่อธิบายทางคณิตศาสตร์ การจำลองได้แสดงให้เห็นว่าเอฟเฟกต์ Dead Water เกิดขึ้นเมื่อคลื่นก่อตัวเหมือนสายพานลำเลียง บน "เทป" นี้ เรือจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลังแทบไม่สังเกตเห็น ซึ่งดูเหมือนการชะลอตัวจากด้านข้าง

การทดลองยังแสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างปรากฏการณ์ที่ Nansen สังเกตในปี 1983 และ Ekman ในปี 1904 การแกว่งของ Ekman ค่อยๆ ชื้น และเรือเริ่มเคลื่อนที่ช้าและด้วยความเร็วคงที่

งานของนักวิทยาศาสตร์ทำให้เกิดสมมติฐานใหม่เกี่ยวกับความลึกลับที่เก่าแก่ที่สุดแห่งหนึ่งของมนุษยชาติในทันที ยังไม่ทราบสาเหตุที่เรือทรงพลังของคลีโอพัตราถูกสังหารระหว่างยุทธการแอกทิอุม (31 ปีก่อนคริสตกาล) เมื่อพวกเขาชนกับกองเรือที่อ่อนแอของออคตาเวียน หากเราคิดว่าอ่าวอัคเทียที่เกิดการสู้รบนั้นเต็มไปด้วยน้ำตาย เป็นที่แน่ชัดว่าทำไมพลังของเรือของคลีโอพัตราจึงไม่ช่วยผู้ปกครอง ความเสียดทานแปรผกผันกับความเร็ว ยิ่งคุณลากบนพื้นผิวที่ต้านแรงมากเท่าไหร่ มันก็ยิ่งต้านมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเรือที่อ่อนแอของ Octavian ในน่านน้ำที่ตายแล้วจะคล่องแคล่วและเร็วกว่ากองเรือที่ทรงพลังของราชินีแห่งอียิปต์