Почему волны гонятся за вашими ступнями, но море остается на месте

Пена обвивает босые щиколотки, поднимается, замирает и затем скользит обратно, оставляя песок почти таким же, каким он был. Поверхность будто бы рвется к берегу, но само море в значительной степени остается на месте. Вперед продвигается не сплошная масса воды, а бегущий по беспокойной границе между океаном и воздухом узор энергии.

В линейной теории волн каждая частица воды описывает орбитальное движение, проходя почти по кругу — так называемой трохоиде, — а не уносясь вместе с гребнем. Изменения давления и сила тяжести действуют как восстанавливающие силы, перенося импульс вдоль поверхности, так что возмущение распространяется, в то время как перенос массы остается небольшим и локальным. Лишь у дна, когда глубина становится сравнимой с длиной волны, эти орбиты искажаются, возникает знакомое прибрежное вздымание: волна вырастает и круто обрывается, на короткое время уводя с собой больше воды в сторону берега.

Эта хореография отражает закон сохранения импульса и стремление системы к росту энтропии в бурной зоне прибоя: упорядоченный зыбкий вал постепенно распадается на беспорядочные рябь и тепло. Мнимое «преследование» ваших ног — иллюзия, рожденная движущейся геометрией и сменой систем отсчета, напоминание о том, что в гидродинамике движение может быть вполне реальным для энергии и почти циклическим для воды, которая ее переносит.

У самой кромки вода превращается в узкую линию пены, стирающей собственные следы, прежде чем следующий «поезд» орбит вновь прорисует тот же узор.

loading...