في عام 1834 شهد المهندس ومعماري البحرية البريطاني جون سكوت راسل موجة غريبة في قناة مائية بالقرب من إدنبرة. فقد كان هناك خيول تجرُّ أحد القوارب بسرعة في الماء، وفجأة توقفت الخيول وتوقف القارب، رغم ذلك، لم تتوقف الموجة التي كانت عند مقدمة القارب، بل استمرت في التقدم في القناة بسرعة 4 أمتار في الثانية. تمكن راسل من اتباع هذه الموجة على صهوة جواده، وبلغ ارتفاعها حوالي ثلث متر وطولها حوالي عشرة أمتار (بعرض القناة)، لمسافة تقرب من ثلاثة كيلومترات قبل أن تغيب عن نظره في انعطافات القناة».

اندهش راسل من عدم تضاؤل الموجة أثناء سفرها. فإذا ضربت الماء في مجرى مائي فإن الأمواج التي تصنعها تتضاءل سريعًا جدا ولا تستطيع بالتأكيد أن تسافر عدة كيلومترات حتى على سطح مسطح مائي عريض فما الذي كان مختلفا في موجة راسل؟

 الجواب: إذا سار قارب في القناة بسرعة أكبر من سرعة الأمواج على الماء، فإن مُقدمة القارب تميل إلى دفع الماء أمام القارب. وإذا كانت سرعة القارب أسرع قليلا من سرعة الموجة، فإن الماء يكون العديد من القمم والأودية المنفصلة. وإذا أسرع القارب، فإن الأودية تفيض بالماء ويصبح الماء المدفوع كتلة واحدة بارزة تُسمى «الموجة المنعزلة أو «السوليتون».

رأی راسل موجة منعزلة انطلقت من القارب عندما توقف فجأة. وعلى الرغم من أن الحسابات الرياضية الخاصة بهذه الموجة تشتهر بالصعوبة، فإن الموجة المنعزلة نفسها بسيطة. في العادة تخضع الموجات المرسلة عبر الماء إلى التصنيف وفق الطول الموجي، وتعرف هذه العملية بالتشتت؛ ولذلك إذا أرسل الارتطام مجموعة أمواج مختلفة في الطول الموجي، فإن الأمواج تتشتت وتتلاشى أيضًا مع المسافة. أما في حالة الموجة المنعزلة، فإن اضطراب مستوى الماء يزيد بفعل الموجة نفسها؛ مما يمنع التشتت، ومن ثم تحتفظ الموجة بشكلها في الواقع من المفترض أن تسافر الموجة المنعزلة لمسافة طويلة جدا لأنها تفقد طاقتها تدريجيًّا بفعل انخفاض لزوجة الماء (الاحتكاك الداخلي).

وفي الموجة العادية يتحرك جزء من الماء في مسار دائري أو بيضاوي، لكن لا ينتقل في اتجاه حركة الموجة. على سبيل المثال، إذا ضربت الماء لإرسال الأمواج في بحيرة، فإن الموجات فقط، وليس الماء. هي ما يتحرك على سطح البحيرة. أما الموجة المنعزلة فمختلفة لأنها تنقل» الماء بالفعل. ولتوضيح ذلك، جعل راسل قوارب كثيرة تجرها الخيول تُرسل موجات منعزلة على طول إحدى القنوات ووجد راسل أن عُمق الماء زاد عند طرف القناة البعيد وانخفض (بالقدر نفسه) عند الطرف القريب.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

أهالي كربلاء يشيعون النعش الرمزي للإمام الحسن (عليه السلام) عند العتبتين المقدستين

العتبة العباسية المقدسة تقيم مجلس عزاء بذكرى شهادة الإمام الحسن (عليه السلام)

قاعة العرض المتحفي في العتبة العباسية المقدسة تشهد إقبالًا واسعًا من الزائرين

خلال لقائه ملاكات مدارس العميد.. سماحة السيّد الصافي يؤكّد أهمّية التعلّم المستمرّ الذي يفتح آفاق الفهم والمعرف

المزيد

الآخبار الصحية

تسارع الشيخوخة.. متى يبدأ وأي الأعضاء أكثر تأثرا؟

9 مسببات شائعة للالتهاب المزمن قد تهدد صحتك

باحثون يطورون علاجا لهشاشة العظام.. النتائج مذهلة

تحمي من أمراض عديدة.. 6 فوائد لتناول البطاطا الحلوة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

عودة التعاون الفضائي بين روسيا وأميركا.. وبحث ملفات "هامة"

المعلمون في خطر.. خاصية جديدة في "تشات جي بي تي" تشرح الدروس

بشرى لمرضى الشلل.. شريحة في الدماغ قد تتيح التحكم بالأدوات

مدينة غارقة.. هل يخفي قاع البحر الكاريبي سرّ حضارة مفقودة؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

أمواج المد

المد والجزر

الأعاصير القمعية

المد والجزر في خليج فندي

الماء الميت (مقاومة غير مرئية)

مستوى الماء في القنوات

نسق تدفق الماء في صورة دائرة داخل الحوض

صعود الماء جوانب البيضة الدوارة

دوران الطائر في املاء

الأنهار المتعرجة (ديناميكا تدفق الأنهار وتكوين التعرجات والبحيرات القوسية)

تَجَمُّع أوراق الشاي، دوران الزيتون

دوامة في فنجان قهوة (تأثير اختلاف الكثافة على تكوّن التجويف المركزي في دوامة السوائل)