novi broj

 


www.politikin-zabavnik.rs











svet kompjutera

viva baner

ilustrovana politika



 

Задаци за 21. век
Чудовиште отвореног мора
„Наш танкер се пробијао кроз олују. Тај невероватни талас нико није приметио. Дошао је с крме и преломио се изнад палубе. Био је изузетан, много већи од осталих. Никада нисам видео ништа слично!”


Снимак који је направио Филип Лижур
Филип Лижур, први помоћник на нафтном танкеру „Есо Лангдок”, тако је описао огромни талас који се сручио на његов брод 1980. године у близини источне обале јужне Африке. Лижур и остали морнари срећни су што су уопште преживели налет дивљег таласа. Усамљено чудовиште прикрало се попут лопова, усправило у виду воденог зида и треснуло по палуби брода „силином божје песнице”. Бродови често не могу да издрже овако разорно снажне таласе и потону пре него што ико од посаде схвати шта се догодило. Лижур је био толико присебан да је зграбио свој фотоапарат и направио историјски снимак. Фотографија, једна од ретких које постоје о овим дивљим таласима, показује налет водене масе високе око 30 метара (висина десетоспратнице) – као да се на брод обрушио читав солитер воде. Испоставило се да, насупрот уверењу већине океанографа, приче о чудовишним таласима нису пуке морнарске легенде попут оних о морским сиренама.


Црна листа

Многи морепловци нису имали срећу да могу да испричају своју причу. У последњих тридесет година стотине бродова нестало је под неразјашњеним околностима, односећи хиљаде живота. Статистика је неумољива: између 1969. и 1994. године изненада је потонуло више од 60 великих теретних бродова и 22 друга брода, са укупно 542 жртве. А ради се само о великим пловним јединицама. Ако би се укључили путнички бродови и јахте, број трагичних случајева био би знатно већи. И платформе за вађење нафте и гаса биле су њихова мета. У фебруару 1982. године у водама око Wуфаундленда xиновски талас разбио је прозоре и поплавио контролну собу на платформи „Мобил ојла”. Платформа се потом преврнула односећи 82 људска живота. Истрага о узроку трагичне судбине 295 метара дугог британског теретног брода „Дербишир”, који је нестао поред обале Јапана 1980. године, такође је указала на xиновски талас. Веома велики и врло снажан талас провалио је поклопце товарног простора на палуби и поплавио унутрашњост брода, после чега је брзо потонуо. Ипак, то је само претпоставка јер нико од 44 члана посаде није преживео удес.
После потонућа „Дербишира” океанографи су почели да верују у морнарске приче. И запажања која су прикупљена од радника на платформама за вађење нафте и гаса показала су да ту заиста има нешто – истинско чудовиште које гута бродове и морнаре без упозорења и милости. Још горе, изгледа да су ови масивни таласи чешћи него што се сматрало, указујући на наивну и опасну заблуду градитеља бродова о њиховој сигурности. Сурово море суровије је него што је ико мислио. Зато, кад желе да испитају ове таласе, истраживачи имају јасан циљ – да се спасу бродови и људски животи. Одлучено је да се платформе подигну за 20 одсто и да се ојачају поклопци отвора на палубама теретних бродова. Али, невоља је што светским морима плове многи бродови који су изграђени пре него што је ико веровао да овакви xиновски таласи постоје. Европска унија осмислила је пројекат за њихово истраживање и праћење назван „МаO ?аве” који укључује и сателитско осматрање океана и покушај да се таласи на време открију. Нешто слично раде и у САД. Нажалост, код помораца још преовлађује погрешно уверење да су овакви таласи веома ретка појава. Нека им је срећа Филипа Лижура у помоћи.
Додо у очима уметника
По завршетку Другог светског рата тада највећи путнички брод „Квин Мери” коришћен је за превоз америчких војника из Европе. Кад је на броду било шеснаест хиљада војника, ударио га је огроман талас. Чудовиште је било високо готово тридесет метара и приморало је xиновски брод да се накриви до 52 степена. Брод се с муком исправио, а затим вратио у луку. Инжењери који су испитивали оштећење брода израчунали су да је недостајало још само три степена да се преврне и потоне. Тада би и несрећа „Титаника” изгледала готово као шала.


Погрешна теорија

За разлику од цунамија, који настаје услед сеизмичког поремећаја на морском дну, сви други таласи рађају се на површини. Слаб ветар најпре је намрешка, али по мирном времену ови набори даље не расту јер их површински напон воде вуче назад и на крају испегла. Кад ветар премаши снагу од два бофора (четири чвора и више), у почетне наборе уграђује се довољно енергије да од њих настану прави таласи. Ако ветар настави да дува, таласи ће да расту. Сматра се да на висину таласа утичу три чиниоца: брзина ветра, колико дуго дува и колико има отвореног мора. Таласи могу да буду различите висине, а понеки су били веома велики. У фебруару 1933. године парни брод америчке морнарице „Рамапо” упао је у олују у Тихом океану, на путу од Маниле ка Сан Дијегу. Ветар је данима дувао несмањеном жестином од 60 чворова подижући таласе и од 15 метара. Али, 7. фебруара ујутро на брод се обрушило право водено чудовиште. Напало је изненада, отпозади, гурајући брод најпре у свој понор, а затим га је попут орахове љуске бацило преко планине од пенушаве воде. Кад је крма овог 146 метара дугог брода доспела до дна таласа, дежурни официр успео је да израчуна његову висину (триангулацијом у односу на корпу катарке и хоризонт). Имао је невероватних 34 метра, висину зграде од 11 спратова! Био је то највећи талас икада измерен неким од поузданих поступака. Према устаљеном мишљењу океанографа, овакви таласи су тако ретка појава да је вероватноћа да ће наићи на неки брод занемарљива. Али, то је само теорија – погрешна! Све гушћи поморски саобраћај и све више нафтних платформи донели су и већи број сведочанстава о њиховом појављивању. Последњих година најузбудљивије је оно о такозваном јануарском таласу. За Нову 1995. годину овај талас налетео је на платформу за вађење гаса Драупнер у Северном мору. Тог дана просечна висина таласа („сигнифицант ?аве хеигхт”) била је око 12 метара. Радници нису били посебно забринути јер је платформа направљена да може да издржи и ураган. Ипак, издато је наређење да се сви повуку с отвореног простора. Из тог разлога нико није видео талас чудовиште који је ударио у платформу средином поподнева. Инжењери на платформи нису могли да верују кад су на изузетно тачном ласерском уређају за очитавање висине таласа видели бројку од 26 метара. Искључена је могућност да је био цунами талас, а такође и плимски јер се платформа налазила далеко од обале. Тиме је постојање оваквих таласа непобитно доказано. Упечатљив догађај одиграо се и у фебруару ове године. Теретни ферибот „Риверденс”, који је саобраћао између Воренпоинта у Северној Ирској и Блекпула у Енглеској, после судара с великим таласом и плеса по узбурканом мору насукао се на обалу у близини Блекпула.
Додо у очима уметника
Иако накрцан тешким камионима, „Риверденс” је завршио свој плес на плажи у близини Блекпула
Одакле долазе ова усамљена водена чудовишта која скоро увек изненаде своју жртву? Која појава их ствара? Океанографи су донедавно сматрали да потичу од праволинијских, линеарних појава. Према овом гледишту, велики таласи настају „конструктивном интерференцијом” – једноставним сабирањем таласа. Мали таласи удружују снаге и праве веће. Познато је да се таласи више фреквенције крећу мањом брзином од оних с нижом фреквенцијом. Бржи таласи могу да сустигну спорије и направе веће таласе. Један од начина да се направи xиновски талас је да се сударе океанска струја и таласи ношени ветром.  То се свакако дешава на неким местима. Најпре у немирном мору око рта Агулас, најјужнијег врха Африке, где се срећу воде Индијског и Атлантског океана. У бродове који обилазе овај рт ударају велики, понекад xиновски таласи. Настају кад се брза и топла Агулас струја (која тече Индијским океаном низ источну обалу Африке) судари с хладним водама које стижу из правца Антарктика и западним ветровима. Ток воде се успорава и таласи почињу да се нагомилавају један преко другог. Исход су велики таласи, понекад и права чудовишта. Друга места за њихов настанак налазе се дуж Голфске струје, Курошио струје (јужно од Јапана) и озлоглашеног мора око рта Хорн – најјужније тачке Јужне Америке.


Хаотични океани

Међутим, постоје две тешкоће које се не уклапају у ову теорију. Прва је што се овакви таласи јављају и на местима где нема брзих морских струја као што је, на пример, Северно море. Друга је што не би требало да се појављују тако често како то стварност показује. Слагање таласа требало би да произведе равномеран распоред висина таласа и да их је највише око средње вредности. Изузеци могу да се догоде, али веома ретко, нарочито ако су у питању xинови двоструко већи од просечне висине.
Додо у очима уметника
Базени за проучавање понашања xиновских таласа су скупи. Можда ће оптичка влакна пружити бољу могућност?
Суочени с чињеницом да постојећа теорија не може тачно да објасни њихову појаву, океанографи су почели да траже нова решења. Линеарни модел по коме се таласи једноставно сабирају пао је на испиту. Па, запитали су се, да ли је онда у питању нека врста нелинеарног дејства – хаотично стање? Знали су да постоје разни системи, као што су време или тржиште новца, који имају хаотичну, насумичну природу. Овде случајност може да створи појаве које знатно одступају од уобичајених. Мале разлике у почетним условима, на пример кад појединац (трговац на берзи) одлучи да прода своје доларе, некада могу да произведу несразмерно велике последице. Слично је и с временом (познати „парадокс лептира”). Можда исто важи и за океане – да мала промена у висини таласа, брзини или промени њиховог правца, изненада изнедри xиновски талас. Али, како то доказати? Истраживачи су почели да праве огледе с нелинеарним математичким моделима како би проучили на које све начине таласи могу да се мењају у простору и времену. Ал Озборн, физичар на Универзитету у Торину, одабрао је Шредингерову таласну једначину (њену нелинеарну верзију) која је настала с циљем да се објасни квантно понашање електрона у атому. Остали истраживачи испробали су неке друге нелинеарне једначине. Ипак, нико није дошао до задовољавајућег решења. Пре три године и слике са сателита Европске свемирске агенције пружиле су чврст доказ да xиновски таласи постоје, али узрок њиховог настајања остао је тајна.


Светлост стиже у помоћ?

Недавно се можда догодио преокрет. Неки други истраживачи сасвим неочекивано открили су да xиновски таласи могу да се појаве не само у води него и у светлости! Убацивање шума у светлосне таласе, односно увођење хаотичности, ствара велики светлосни талас који је 30 до 40 пута већи од уобичајених. Данијел Соли, који је извео огледе са светлошћу на Калифорнијском универзитету у Лос Анђелесу, каже: „Пошто је понашање светлосних и водених таласа слично, вероватно и код водених таласа мале промене могу да утичу на појаву xиновских таласа!” Тако је океанографима стигла помоћ из правца из кога су најмање очекивали. Она је драгоцена јер на много једноставнији начин (без градње сложених и скупоцених базена за испитивање динамике флуида) можда може да доведе до решења. На пример, док се шум користи у лабораторијским условима да побуди xиновски светлосни талас, у случају океана овај шум би се заменио чиниоцима као што је промена смера ветра или брзине...
Таласи чудовишта припадају посебној групи усамљених таласа који су зато познати као солитони (могу да се нађу и у води и у светлости). Солитони су нарочито корисни у комуникацијама јер могу да путују доста дуго без промене брзине и облика. А то је врло корисна особина за пренос података. У шумовитом, хаотичном таласном систему, био он вода или светлост, солитони могу да се направе као резултат сложеног преплитања фреквенција многих различитих таласа и њихових брзина. Један светлосни импулс може да се састоји од многих различитих фреквенција светлости, од којих свака путује другачијом брзином. Да би ствар била још сложенија, брзина сваке фреквенције зависи од висине (амплитуде). Зато док путује светлосни импулс мења свој облик. Међутим, ако заузме прави облик, све поменуте различитости могу међусобно да се пониште и тада настаје непроменљиви облик солитона. После изненадног открића великог, усамљеног светлосног импулса, Данијел Соли и његови сарадници одлучили су да покушају да га сами добију стварајући хаотичне, нелинеарне услове у оптичким кабловима. И успели су – уводећи чак и мале поремећаје, отворили су врата за појаву хировитих, великих таласа.  
Данијел Соли даље објашњава: „Оптички xиновски таласи које смо уочили настали су услед шума. У овом случају шум може да се опише као мали поремећај у почетним светлосним таласима, другим речима, неколико додатних фотона ван места, овде и тамо. Испоставило се да су почетни таласи веома осетљиви на такав шум. И ако се догоди да он има праву фреквенцију у право време, онда се развија јак, висок талас. Пошто је математика која описује океанске таласе на отвореном мору веома слична, верујемо да ово откриће може да пружи кључ за одгонетање чудовишних таласа који вековима муче морепловце.”
Надајмо се да је у праву.


Горан Војиновић

Корак назад