მკვდარი წყლის ფენომენი: როგორ დაიღუპნენ კლეოპატრას ძლიერი გემები?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ეგრეთ წოდებულ მკვდარ წყალში სრულად მოქმედი გემების მანამდე აუხსნელმა დამუხრუჭებამ და რხევამ საბოლოოდ მიიღო სამეცნიერო ახსნა.

როდესაც გემი მკვდარ წყლებში შედის, მოგზაურობა შეჩერებულია. საუკეთესო შემთხვევაში, სრულად მოქმედი ძრავების მქონე ხომალდი შეანელებს, უარეს შემთხვევაში კი გაჩერდება. კუდის ქარი მეზღვაურებს ეხმარება, მაგრამ სავსე აფრების შემთხვევაშიც კი გემი უფრო ნელა მოძრაობს, ვიდრე უნდა.

მკვდარი წყლის ფენომენი პირველად შენიშნა ნორვეგიელმა მკვლევარმა ფრიდტიოფ ნანსენმა 1983 წელს. ციმბირის ჩრდილოეთით მიმავალი მოგზაური აღმოჩნდა ზონაში, სადაც მისი გემი ისე შეანელა, რომ გაკონტროლება გაუჭირდა. ნანსენმა სწრაფად არ აიღო საჭირო სიჩქარე და ვერ გაიგო რა მოხდა.

1904 წელს შვედმა ფიზიკოსმა და ოკეანოგრაფმა ვაგნ ვალფრიდ ეკმანმა აღწერა მსგავსი ფენომენი. თავის ლაბორატორიაში მეცნიერმა ჩაატარა ექსპერიმენტი სხვადასხვა მარილიანობის წყალთან, როგორც არქტიკული ოკეანის იმ ნაწილში, სადაც ნანსენი ადრე „გაჩერდა“. ეკმანმა აღმოაჩინა, რომ მექანიკური ტალღები იქმნება ფენებს შორის ინტერფეისზე. როდესაც გემის ფსკერი ურთიერთქმედებს ამ ტალღებთან, ისინი ქმნიან დამატებით წევას.

ეკმანის აღმოჩენის შემდეგ მეცნიერებმა გააცნობიერეს, რომ მკვდარი წყლის ფენომენი გამოწვეულია თხევადი ფენების სხვადასხვა სიმკვრივით. სიმკვრივეში განსხვავებები შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა მარილიანობის ან წყლის ტემპერატურის გამო. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, გემის კაპიტანს მხოლოდ ორი ვარიანტი აქვს. მას შეუძლია აღელვებული უყუროს, როგორ მიიწევს გემი მუდმივი არანორმალურად დაბალი სიჩქარით, რაც ოდესღაც იგრძნო ნანსენმა; ან ხიდზე დგომა და გემის მიყოლებით ქანაობა, განიცადე ეკმანის მიერ ლაბორატორიაში აღმოჩენილი მკვეთრი მღელვარება.

მკვდარი წყლის ფენომენის მიზეზისა და ტიპების გაგებით, მეცნიერებმა არ იცოდნენ ტალღის ტყვეობაში გემების დაჭერის მექანიზმი. სულ ცოტა ხნის წინ, ფიზიკოსებმა, სითხის მექანიკოსებმა და მათემატიკოსებმა CNRS საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ინსტიტუტიდან და პუატიეს უნივერსიტეტის მათემატიკისა და გამოყენებითი მეცნიერებების ლაბორატორიიდან პირველად აღწერეს ეს იდუმალი ფენომენი. კვლევის შესახებ პრესრელიზი ხელმისაწვდომია CNRS ვებსაიტზე.

მეცნიერთა ჯგუფმა მოახდინა ტალღების კლასიფიკაცია, რომლებიც წარმოიქმნება სხვადასხვა სიმკვრივის სითხის ფენების ერთმანეთთან შეხებისას და შემდეგ მოახდინა გემის მოძრაობის სიმულაცია მათემატიკურად აღწერილი ტალღების გასწვრივ. სიმულაციებმა აჩვენა, რომ მკვდარი წყლის ეფექტი ხდება მაშინ, როდესაც ტალღები ქმნიან რაღაც კონვეიერის ქამარს. ამ „ლენტაზე“ხომალდი ძლივს შესამჩნევია წინ ან უკან მოძრაობა, რაც გვერდიდან შენელებას ჰგავს.

ექსპერიმენტმა ასევე აჩვენა, რომ არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავებები ნანსენის მიერ 1983 წელს დაფიქსირებულ ფენომენებსა და 1904 წელს ეკმანს შორის. ეკმანის რხევები თანდათან სველდება და გემი იწყებს ნელა და მუდმივი სიჩქარით მოძრაობას.

მეცნიერთა მუშაობამ მაშინვე წარმოშვა ახალი ჰიპოთეზა კაცობრიობის ერთ-ერთ უძველეს საიდუმლოზე. ჯერჯერობით უცნობია, რატომ დაიღუპნენ კლეოპატრას ძლიერი ხომალდები ოქტავიანეს სუსტ ფლოტთან შეჯახებისას აქტიუმის ბრძოლის დროს (ძვ. წ. 31). თუ ვივარაუდებთ, რომ აქტიის ყურე, სადაც ბრძოლა გაიმართა, მკვდარი წყლებით იყო სავსე, ცხადი ხდება, რატომ არ დაეხმარა კლეოპატრას გემების ძალაუფლებამ მმართველს. ხახუნი სიჩქარის უკუპროპორციულია: რაც უფრო მეტს ათრევთ მდგრად ზედაპირზე, მით მეტია იგი წინააღმდეგობას. ეს ნიშნავს, რომ ოქტავიანეს სუსტი ხომალდები მკვდარ წყლებში შეიძლება იყოს უფრო მანევრირებადი და უფრო სწრაფი ვიდრე ეგვიპტის დედოფლის ძლიერი ფლოტი.