這種神祕力量 能讓輪船在水裡突然減速

這種神秘力量 能讓輪船在水裡突然減速

新解

1893年,挪威探險家南森在西伯利亞北部探險時經歷了一種奇怪的現象:他的船被一股神秘力量控制,速度慢了下來,他幾乎無法前行,更不要說恢復正常船速了。1904年,瑞典物理學家和海洋學家艾克曼在實驗室展示了鹽水和淡水交界處表面下形成的波浪,這種波浪構成了西伯利亞地區北冰洋的上層部分,能和船相互作用產生拖力。

這一現象被稱為“死水效應”,發生在不同密度的水(鹽度或者溫度不同)交匯的地方,在所有的海洋中都能看到。是什麼力量讓船隻在航行過程中神秘地慢了下來,甚至停滯不前,哪怕引擎還在正常運轉呢?據科學家觀察,“死水效應”會引發兩種拖曳現象。首先是南森發現的產生波浪的拖力,它引發恆定的不正常低速;其次是艾克曼發現的產生波浪的拖力,其特徵是被困船隻中出現速度震盪波。“死水效應”產生的具體原因仍然不得而知。

近日,一支由法國國家科學研究中心和普瓦捷大學組成的跨學科團隊在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發表的研究論文解釋了該現象:困在死水中的船速會發生變化,是因為波浪像起伏的傳送帶那樣,讓船在上面來來回回振盪,就像汽車行駛在崎嶇不平的道路上,船速自然就減慢了。

為解決這一謎題,法國科學家使用數學方法對不同的內波進行分類,並分析了亞像素級的實驗圖像。研究表明,這些速度變化是因為水中產生了特定的波浪,就像起伏的傳送帶一樣,讓上面的船來回移動。他們表示,艾克曼發現的振盪區域只是暫時的,隨著振盪幅度越來越小,船最終會逃逸出來。

這一研究是關於“亞克興戰役”大型項目的一部分。公元前31年的亞克興戰役期間,埃及豔后克婁巴特拉的大型船隊敗給了屋大維的弱小船隊,是不是擁有海峽所有特徵的亞克興海灣用“死水效應”困住了埃及豔后的海軍呢?根據傳說,這場戰役的失敗是因為“吸盤魚”(也就是鮣魚)牢牢吸住了埃及船隊,讓它們動彈不得。但現在,法國科學家給出了這場戰役失敗的另一個解釋。


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