Niewytłumaczalne wcześniej hamowanie i trzęsienie w pełni sprawnych statków w tzw. Martwej wodzie doczekało się wreszcie naukowego wyjaśnienia.
Kiedy statek wpłynie na martwe wody, podróż zostaje przerwana. W najlepszym przypadku statek z w pełni sprawnymi silnikami zwolni, w najgorszym się zatrzyma. Wiatr w plecy może pomóc żeglarzom, ale nawet z pełnymi żaglami statek będzie poruszał się wolniej niż powinien.
Po raz pierwszy zjawisko martwej wody zostało zauważone przez norweskiego badacza Fridtjofa Nansena w 1983 roku. Idąc na północ Syberii, podróżnik znalazł się w strefie, w której jego statek zwolnił tak bardzo, że trudno mu było go kontrolować. Nansen nie przyspieszył szybko i nie rozumiał, co się stało.
W 1904 roku szwedzki fizyk i oceanograf Wagn Walfried Ekman opisał podobne zjawisko. W swoim laboratorium naukowiec przeprowadził eksperyment z wodą o różnym zasoleniu, na przykład w tej części Oceanu Arktycznego, w której Nansen wcześniej „utknął w martwym punkcie”. Ekman odkrył, że fale mechaniczne powstają na granicy faz między warstwami. Gdy dno statku oddziałuje z tymi falami, tworzą dodatkowy opór.
Po odkryciu Ekmana naukowcy zdali sobie sprawę, że zjawisko martwej wody jest spowodowane różnymi gęstościami warstw cieczy. Różnice w gęstości mogą wystąpić ze względu na różne zasolenie lub temperaturę wody. W każdym razie kapitan statku ma tylko dwie opcje. Z irytacją obserwuje, jak statek ciągnie się ze stałą, nienormalnie niską prędkością, co kiedyś czuł Nansen; albo stanąć na mostku i kołysać się za statkiem, doświadczając nagłego podniecenia, odkrytego w laboratorium przez Ekmana.
Rozumiejąc przyczynę i rodzaje zjawiska martwej wody, naukowcy nie znali mechanizmu przechwytywania statków w niewoli falowej. Dopiero niedawno fizycy, mechanicy płynów i matematycy z Instytutu Nauk Przyrodniczych CNRS oraz Laboratorium Matematyki i Nauk Stosowanych Uniwersytetu w Poitiers po raz pierwszy opisali to tajemnicze zjawisko. Komunikat prasowy dotyczący badania jest dostępny na stronie internetowej CNRS.
Zespół naukowców sklasyfikował fale, które powstają, gdy stykają się ze sobą warstwy cieczy o różnej gęstości, a następnie zasymulował ruch statku wzdłuż fal opisanych matematycznie wcześniej. Symulacje wykazały, że efekt martwej wody występuje, gdy fale tworzą coś w rodzaju przenośnika taśmowego. Wzdłuż tej „taśmy” statek porusza się do przodu i do tyłu ledwo zauważalny, co wygląda jak spowolnienie z boku.
Film promocyjny:
Eksperyment wykazał również, że nie ma fundamentalnych różnic między zjawiskami zaobserwowanymi przez Nansena w 1983 r. I Ekmana w 1904 r. Oscylacje Ekmana stopniowo wygasają, a statek zaczyna poruszać się powoli i ze stałą prędkością.
Praca naukowców natychmiast zrodziła nową hipotezę dotyczącą jednej z najstarszych tajemnic ludzkości. Wciąż nie wiadomo, dlaczego podczas bitwy pod Akcjum (31 pne) potężne statki Kleopatry zostały zabite, kiedy zderzyły się ze słabą flotą Oktawiana. Jeśli przyjmiemy, że zatoka Aktia, w której rozegrała się bitwa, była wypełniona martwymi wodami, staje się jasne, dlaczego potęga statków Kleopatry nie pomogła władcy. Tarcie jest odwrotnie proporcjonalne do prędkości: im bardziej ciągniesz po opornej powierzchni, tym bardziej się ona opiera. Oznacza to, że słabe statki Oktawiana na martwych wodach mogą być bardziej zwrotne i szybsze niż potężna flota królowej Egiptu.