幽霊船：神秘現象の背後にある科学

概要

本記事では、自律的に航行するように見える無人の船舶である幽霊船の現象について探求します。私たちは、幽霊船の神秘的な霊魂の話を脱却し、浮力、流体力学、海流の科学的原理を説明します。

幽霊船の伝説の起源

幽霊船の物語は、19世紀に船乗りたちが乗組員のいない船が航行しているのを目撃したと報告したことに遡ります。最も有名な幽霊船の一つは、1872年に大西洋で発見されたメリー・セレスト号で、船には乗組員がおらず、船内に水が入り、救命ボートがなかった。その無傷の貨物と、突然終わった船長の日誌の発見により、野生の噂や推測が広まりました。

浮力と流体力学の科学

幽霊船現象の真の原因は、浮力と流体力学の2つの科学現象です。浮力とは、物体が浸かっている液体から受ける上向きの力で、その物体の重さに対抗します。バルサ材、氷山、インフレータブルラフトなど、水よりも密度が低い物体は常に浮きます。しかし、鋼などよりも密度が高い材料でできた物体や船が浮くには、その重さよりも大きな水の体積を排除する必要があります。

船の船底に水が入ると、通常はその重さが増加し、沈没する原因になります。しかし、メリー・セレスト号の船員たちは流体力学を考慮していませんでした。水は平衡点に達したときに流れを止めました。水の重さは船を沈めるには十分ではなく、メリー・セレスト号は数日後に発見されましたが、不運な乗組員たちは岸に到達できませんでした。

海流と放棄された船舶の移動

幽霊船伝説の持続的な側面は、同じ船が数百マイル離れた場所や数年後に複数の目撃情報があることです。答えは、海流にあります。海流は、海を流れる見えない川のようなものです。温度、塩分、風、重力、地球の自転からのコリオリの効果などの要因が、複雑な水の移動のシステムを作り出します。船乗りたちは常に海流を知っていましたが、そのパターンは最近までよく知られていませんでした。

実際、放棄された船を追跡することが、科学者が最初に大西洋ジャイアントスイング、ガルフストリーム、および関連する海流の形状と速度を決定した方法でした。1880年から、米国水路局は、通過する船が報告した位置を含む、放棄された船などの航行障害を含む月次のデータを収集し始めました。