Dødvannsfenomenet: Hvordan døde Cleopatras kraftige skip?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Den tidligere uforklarlige bremsingen og ristingen av fullt operative skip i det såkalte dødvannet fikk endelig en vitenskapelig forklaring.

Når skipet kommer inn i dødt farvann, settes reisen på pause. I beste fall vil et fartøy med fullt operative motorer bremse ned, i verste fall stopper det. En medvind kan hjelpe seilere, men selv med fulle seil vil skipet bevege seg saktere enn det burde.

Fenomenet dødt vann ble først lagt merke til av den norske forskeren Fridtjof Nansen i 1983. På vei nord for Sibir befant den reisende seg i en sone der skipet hans sakket ned så mye at det ble vanskelig for ham å kontrollere. Nansen fikk ikke raskt opp nødvendig fart, og forsto ikke hva som hadde skjedd.

I 1904 beskrev den svenske fysikeren og oseanografen Wagn Walfried Ekman et lignende fenomen. I laboratoriet sitt satte forskeren opp et eksperiment med vann med ulik saltholdighet, som i den delen av Polhavet, hvor Nansen hadde «stoppet» tidligere. Ekman oppdaget at det dannes mekaniske bølger i grensesnittet mellom lagene. Når bunnen av skipet samhandler med disse bølgene, skaper de ekstra motstand.

Etter Ekmans oppdagelse innså forskerne at fenomenet dødt vann er forårsaket av forskjellige tettheter av væskelag. Forskjeller i tetthet kan oppstå på grunn av ulik saltholdighet eller vanntemperaturer. Men uansett har kapteinen på skipet bare to alternativer. Han kan med irritasjon se hvordan skipet sleper med en konstant unormalt lav hastighet, noe Nansen en gang følte; eller å stå på broen og svaie etter skipet, og oppleve den brå spenningen som ble oppdaget i laboratoriet av Ekman.

For å forstå årsaken og typene av fenomenet dødt vann, visste ikke forskere mekanismen for å fange skip i bølgefangenskap. Det var først nylig at fysikere, væskemekanikere og matematikere fra CNRS Institute of Natural Sciences og Laboratory of Mathematics and Applied Sciences ved University of Poitiers først beskrev dette mystiske fenomenet. En pressemelding for studien er tilgjengelig på CNRS-nettstedet.

Forskerteamet klassifiserte bølgene som oppstår når lag av væske med forskjellig tetthet kommer i kontakt med hverandre, og simulerte deretter bevegelsen til skipet langs matematisk beskrevne bølger. Simuleringer har vist at dødvannseffekten oppstår når bølger danner noe som et transportbånd. På denne "tapen" er det knapt merkbart at skipet beveger seg fremover eller bakover, noe som ser ut som en bremsing fra siden.

Eksperimentet viste også at det ikke er noen grunnleggende forskjeller mellom fenomenene som ble observert av Nansen i 1983 og Ekman i 1904. Ekmans svingninger demper gradvis, og skipet begynner å bevege seg sakte og med konstant hastighet.

Forskernes arbeid ga umiddelbart opphav til en ny hypotese om et av menneskehetens eldste mysterier. Det er fortsatt ukjent hvorfor under slaget ved Actium (31 f. Kr.) Kleopatras kraftige skip ble drept da de kolliderte med Octavians svake flåte. Hvis vi antar at Aktia-bukten, hvor slaget fant sted, var fylt med dødt vann, blir det klart hvorfor kraften til Cleopatras skip ikke hjalp herskeren. Friksjonen er omvendt proporsjonal med hastigheten: jo mer du drar på en motstandsdyktig overflate, jo mer motstår den. Dette betyr at de svake skipene til Octavian i det døde farvannet kan være mer manøvrerbare og raskere enn den mektige flåten til dronningen av Egypt.