ما ۱۲۷ سال است که در رابطه با قانون موج‌ها در فیزیک اشتباه فکر می‌کنیم!

احتمالا همه شما موج‌های ایجاد شده در پشت یک قایق متحرک را دیده‌اید. دانشمندان تصور می‌کردند که صرفنظر از اینکه اندازه، سرعت یا قدرت موتور قایق چقدر باشد، این امواج همیشه حالت یکنواخت دارند و حالت V شکل به خود می‌گیرند. بد نیست بدانید که امواج V شکل همیشه زاویه ۳۹ درجه تشکیل می‌دهند. این گفته، نظریه‌ای بود که به مدت ۱۲۷ سال مورد پذیرش همگان بود. اما حالا یک پروفسور نروژی این موضوع را رد کرده است.

Simen Ådnøy Ellingsen که یک استاد دانشیار در دپارتمان مهندسی انرژی و فرایند دانشگاه علوم و تکنولوژی نروژ است؛ توانسته نظریه معروف به زاویه کلوین (Kelvinangle) را به چالش بکشد. نام نظریه زاویه کلوین از اسم یک فیزیکدان معروف ایرلندی به نام ویلیام تامسون (William Thomson) که بعدها به لرد کلوین (Lord Kelvin) معروف گردید، گرفته شده است. زاویه کلوین می‌گوید که امواج تولید شده در پشت یک قایق همواره به شکل V (مثلثی) هستند.

Ellingsen در یک مصاحبه مطبوعاتی می‌گوید که افراد نابغه بسیاری چون Augustin-Louis Cauchy ،Siméon Denis Poisson و کلوین برای نخستین بار بر روی مسایل موج تحقیق کرده‌اند و حالا در نتیجه تلاش‌های آنها، کار برای ما که به دنبال حل موارد کلی‌تر هستیم، بسیار راحت‌تر شده است.

او می‌گوید بعد از آنکه محاسبات اولیه را انجام دادم به ساحل دریا رفتم و جریان آب پشت‌سر یک موج را تماشا کردم. سپس بر روی آب، چندین موج حلقوی ایجاد کردم و تعدادی عکس از آنها گرفتم. بعدا با نگاه کردن به عکس‌ها متوجه شدم که طول حلقه‌ها بیشتر از عرض آنهاست و همین موضوع بسیار هیجان‌زده‌ام کرد.

نظریه زاویه کلوین
در هر سه تصویر بالا، قایق با سرعت ثابت حرکت می‌کند. طبق نظریه کلوین باید شکل هر کدام از این موج‌ها یکسان بود. اما اینگونه نیست و جریان‌های برشی زیر آب شکل آنها را تغییر داده است.

بعد از آن، Ellingson برای تست کردن مشاهدات خود، یک کار آزمایشگاهی مفصلی را با دانشجویان خود ترتیب می‌دهد و نتایج حاصل از آن را به این صورت بیان می‌کند: نظریه کلوین زمانی صادق است که هیچ جریانی در زیر سطح آب عمیق وجود نداشته باشد، اما اگر جریانی (جریان برشی) در زیر آب وجود داشته باشد، زاویه موج‌ها تغییر پیدا خواهد کرد.

نتایج تحقیقات Ellingson می‌تواند کاربردهای عملی نیز داشته باشد. هنگام سوخت‌گیری کشتی‌ها، شکل امواج نقش تعیین کننده‌ای در محاسبه میزان قدرت موردنیاز کشتیرانی دارد. بنابراین هر چیزی که بتواند مصرف سوخت کشتی‌ها را کاهش بدهد ارزش آن را دارد که در نظر گرفته شود. Ellingson توانست فرضیه‌ای را که به مدت ۱۲۷ سال مورد پذیرش همگان بود به چالش بکشد و نظریه جدیدی درباره موج‌ها ارایه کند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا
TCH