Το φαινόμενο του νεκρού νερού: Πώς πέθαναν τα ισχυρά πλοία της Κλεοπάτρας;

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Το μέχρι πρότινος ανεξήγητο φρενάρισμα και ταρακούνημα των πλήρως λειτουργικών πλοίων στο λεγόμενο νεκρό νερό έλαβε τελικά μια επιστημονική εξήγηση.

Όταν το πλοίο μπαίνει σε νεκρά νερά, το ταξίδι διακόπτεται. Στην καλύτερη περίπτωση, ένα σκάφος με πλήρως λειτουργικούς κινητήρες θα επιβραδύνει, στη χειρότερη περίπτωση θα σταματήσει. Ένας ουραίος άνεμος μπορεί να βοηθήσει τους ναυτικούς, αλλά ακόμα και με γεμάτα πανιά, το πλοίο θα κινηθεί πιο αργά από όσο θα έπρεπε.

Το φαινόμενο του νεκρού νερού παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Νορβηγό ερευνητή Fridtjof Nansen το 1983. Πηγαίνοντας στα βόρεια της Σιβηρίας, ο ταξιδιώτης βρέθηκε σε μια ζώνη όπου το πλοίο του επιβράδυνε τόσο πολύ που του έγινε δύσκολο να τον ελέγξει. Ο Νάνσεν δεν έπιασε γρήγορα την απαραίτητη ταχύτητα και δεν κατάλαβε τι είχε συμβεί.

Το 1904, ο Σουηδός φυσικός και ωκεανογράφος Wagn Walfried Ekman περιέγραψε ένα παρόμοιο φαινόμενο. Στο εργαστήριό του, ο επιστήμονας έστησε ένα πείραμα με νερό διαφορετικής αλατότητας, όπως σε εκείνο το σημείο του Αρκτικού Ωκεανού, όπου ο Νάνσεν είχε «σταματήσει» νωρίτερα. Ο Ekman ανακάλυψε ότι τα μηχανικά κύματα σχηματίζονται στη διεπιφάνεια μεταξύ των στρωμάτων. Όταν το κάτω μέρος του πλοίου αλληλεπιδρά με αυτά τα κύματα, δημιουργούν πρόσθετη έλξη.

Μετά την ανακάλυψη του Ekman, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι το φαινόμενο του νεκρού νερού προκαλείται από διαφορετικές πυκνότητες υγρών στρωμάτων. Διαφορές στην πυκνότητα μπορεί να προκύψουν λόγω διαφορετικής αλατότητας ή θερμοκρασίας νερού. Αλλά σε κάθε περίπτωση, ο καπετάνιος του πλοίου έχει μόνο δύο επιλογές. Μπορεί να παρακολουθεί με αγωνία πώς το πλοίο σέρνεται με σταθερή ασυνήθιστα χαμηλή ταχύτητα, που κάποτε ένιωθε ο Νάνσεν. ή να σταθείτε στη γέφυρα και να ταλαντεύεστε πίσω από το πλοίο, βιώνοντας τον απότομο ενθουσιασμό που ανακάλυψε στο εργαστήριο ο Ekman.

Κατανοώντας την αιτία και τους τύπους του φαινομένου του νεκρού νερού, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν τον μηχανισμό σύλληψης πλοίων σε αιχμαλωσία κυμάτων. Μόλις πρόσφατα, φυσικοί, μηχανικοί ρευστών και μαθηματικοί από το CNRS Institute of Natural Sciences και το Εργαστήριο Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Πανεπιστημίου του Πουατιέ περιέγραψαν για πρώτη φορά αυτό το μυστηριώδες φαινόμενο. Ένα δελτίο τύπου για τη μελέτη είναι διαθέσιμο στον ιστότοπο του CNRS.

Η ομάδα των επιστημόνων ταξινόμησε τα κύματα που εμφανίζονται όταν στρώματα υγρού διαφορετικής πυκνότητας έρχονται σε επαφή μεταξύ τους και στη συνέχεια προσομοίωσαν την κίνηση του πλοίου κατά μήκος μαθηματικά περιγραφόμενων κυμάτων. Οι προσομοιώσεις έχουν δείξει ότι το φαινόμενο του νεκρού νερού συμβαίνει όταν τα κύματα σχηματίζουν κάτι σαν μεταφορική ταινία. Σε αυτή την "ταινία" το πλοίο είναι ελάχιστα αντιληπτό να κινείται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, κάτι που μοιάζει με επιβράδυνση από το πλάι.

Το πείραμα έδειξε επίσης ότι δεν υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των φαινομένων που παρατηρήθηκαν από τον Nansen το 1983 και τον Ekman το 1904. Οι ταλαντώσεις του Ekman σταδιακά υγραίνονται και το πλοίο αρχίζει να κινείται αργά και με σταθερή ταχύτητα.

Το έργο των επιστημόνων οδήγησε αμέσως σε μια νέα υπόθεση για ένα από τα παλαιότερα μυστήρια της ανθρωπότητας. Είναι ακόμη άγνωστο γιατί κατά τη μάχη του Ακτίου (31 π. Χ.) τα ισχυρά πλοία της Κλεοπάτρας σκοτώθηκαν όταν συγκρούστηκαν με τον αδύναμο στόλο του Οκταβιανού. Αν υποθέσουμε ότι ο όρμος της Ακτίας, όπου έγινε η μάχη, γέμισε νεκρά νερά, γίνεται σαφές γιατί η δύναμη των πλοίων της Κλεοπάτρας δεν βοήθησε τον ηγεμόνα. Η τριβή είναι αντιστρόφως ανάλογη της ταχύτητας: όσο περισσότερο σέρνετε σε μια ανθεκτική επιφάνεια, τόσο περισσότερο αντιστέκεται. Αυτό σημαίνει ότι τα αδύναμα πλοία του Οκταβιανού στα νεκρά νερά θα μπορούσαν να είναι πιο ευέλικτα και πιο γρήγορα από τον ισχυρό στόλο της βασίλισσας της Αιγύπτου.