Незрозумілі раніше гальмування і тряска повністю справних кораблів у так званій «мертвій воді», нарешті, отримали наукове пояснення.
Коли корабель потрапляє в мертві води, подорож встає на паузу. У кращому випадку, судно з повністю справними двигунами сповільнить хід, в гіршому - зупиниться. Попутний вітер може виручити моряків, але навіть з повними вітрилами корабель буде рухатися повільніше, ніж повинен.
Вперше феномен мертвої води помітив норвезький дослідник Фрітьоф Нансен у 1883 році. Відправившись на північ Сибіру, мандрівник потрапив у зону, де його корабель сповільнився настільки, що їм складно стало керувати. Нансен не скоро набрав потрібну швидкість, так і не зрозумівши, що сталося.
У 1904 році шведський фізик і океанограф Вагн Вальфрід Екман описав подібне явище. У своїй лабораторії вчений поставив експеримент з водою різної солоності, як у тій частині Північного Льодовитого океану, де «забуксував» раніше Нансен. Екман виявив, що на кордоні розділу шарів утворюються механічні хвилі. Коли дно корабля взаємодіє з цими хвилями, вони створюють додатковий опір.
Після відкриття Екмана вчені зрозуміли: феномен мертвої води викликаний різною щільністю шарів рідини. Відмінності в щільності можуть виникнути через різну солоність або температуру води. Але в будь-якому випадку, у капітана корабля тільки два варіанти. Він може з прикрістю спостерігати, як судно тягнеться з постійною аномально низькою швидкістю, що відчув колись Нансен; або стояти на капітанському містку і погойдуватися слідом за кораблем, що відчуває уривчасті хвилювання, відкриті в лабораторії Екманом.
Розуміючи причину і види феномену мертвої води, вчені не знали механізм захоплення кораблів у хвильовий полон. Лише нещодавно фізики, фахівці з механіки рідини та математики з Інституту природничих наук CNRS і Лабораторії математики і прикладних наук Університету Пуатьє вперше описали це загадкове явище. З прес-релізом дослідження можна ознайомитися на сайті CNRS.
Команда вчених класифікувала хвилі, що виникають при контакті шарів рідини різної щільності один з одним, а потім провела моделювання переміщення корабля за математично описаними раніше хвилями. Моделювання показало, що ефект мертвої води виникає в тому випадку, коли хвилі утворюють щось на зразок стрічки конвеєра. По цій «стрічці» корабель ледь помітно рухається то вперед, то назад, що з боку виглядає як уповільнення.
Експеримент показав також, що немає принципових відмінностей між явищами, які спостерігали Нансен в 1883 і Екман в 1904. Коливання Екмана поступово загасають, і корабель починає рухатися повільно і з постійною швидкістю.
Робота вчених тут же породила нову гіпотезу по одній з найдавніших загадок людства. Досі невідомо, чому під час битви при Акціумі (31 р. до н. е.) потужні кораблі Клеопатри загинули, зіткнувшись зі слабким флотом Октавіана. Якщо припустити, що бухта Актія, де проходив бій, була наповнена мертвими водами, стає ясно, чому міць кораблів Клеопатри не допомогла урядовці. Тертя назад пропорційно до швидкості: чим сильніше тягнеш по опірній поверхні, тим більше вона чинить опір. Отже, слабкі кораблі Октавіана в мертвих водах могли бути маневренішими і швидшими, ніж потужний флот цариці Єгипту.