Giải thích hiện tượng bí ẩn khiến tàu ngừng chạy giữa biển

Điều gì khiến các con tàu chạy chậm hoặc thậm chí dừng lại một cách bí ẩn mặc dù động cơ đang hoạt động bình thường? Hiện tượng này đã được quan sát lần đầu tiên vào năm 1893 và mô tả bằng thực nghiệm vào năm 1904, tiết lộ bí ẩn về một “vùng nước chết”.

Một nhóm chuyên gia liên ngành từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học quốc gia Pháp (CNRS) và Đại học Poitiers lần đầu tiên giải thích hiện tượng này. Nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí của Viện Hàn lâm Khoa học quốc gia (PNAS).

Năm 1893, nhà thám hiểm người Na Uy Fridtjof Nansen đã chứng kiến một hiện tượng kỳ lạ khi ông đang đi về phía bắc Siberia. Con tàu của ông bị một lực bí ẩn làm cho di chuyển chậm lại và ông hầu như không thể điều khiển nó. Năm 1904, nhà vật lý và hải dương học người Thụy Điển Vagn Walfrid Ekman đã chứng minh trong một phòng thí nghiệm rằng các cơn sóng hình thành bên dưới mặt phân cách giữa nước mặn và nước ngọt ở vùng biển Bắc Băng Dương tác động tới con tàu, sinh ra lực cản.

Hiện tượng này có tên là “nước chết”, được thấy ở mọi vùng biển và đại dương, nơi nước có mật độ khác nhau trộn lẫn (do độ mặn hoặc nhiệt độ). Nó biểu thị hai loại lực cản mà các nhà khoa học quan sát được. Đầu tiên là lực cản tạo sóng Nansen gây ra một tốc độ chậm đều bất thường. Lực cản thứ hai là lực cản tạo sóng Ekman với đặc trưng là các dao động tốc độ của con tàu bị mắc kẹt.

Các nhà nghiên cứu về vật lý, chuyên gia cơ học chất lỏng và nhà toán học ở Viện Pprime của CNRS và Phòng thí nghiệm Toán học ứng dụng đã cố gắng lý giải hiện tượng bí ẩn trên. Họ sử dụng một phân loại toán học đối với các loại sóng khác nhau và phân tích hình ảnh thực nghiệm ở mức độ điểm ảnh phụ.

Công trình nghiên cứu này đã chỉ ra rằng, những thay đổi tốc độ là do sự tạo ra những cơn sóng đóng vai trò như băng chuyền nhấp nhô khiến con tàu chuyển động tới lui. Các nhà khoa học cũng đã đối chiếu các quan sát với cả sóng Nansen và Ekman. Họ nhận thấy trạng thái dao động sóng Ekman chỉ là tạm thời: con tàu cuối cùng cũng thoát ra và đạt vận tốc ổn định nhờ sóng Nansen.

Nghiên cứu này là một phần của dự án lớn nhằm tìm hiểu lý do tại sao trong trận chiến Actium (năm 31 TCN), các tàu lớn của nữ hoàng Cleopatra đã thất bại khi đối mặt với các tàu yếu hơn của hoàng đế Octavian. Theo các nhà khoa học, có thể vịnh Actium, nơi có tất cả các đặc điểm của một vịnh hẹp, đã bẫy hạm đội của nữ hoàng Ai Cập trong “vùng nước chết”.

Long Hải (theo Scitech Daily)