撞船事件的真凶
2009-06-11王贯明
王贯明
英国的“奥林匹克”号邮轮是“泰坦尼克”号的姐妹舰,长269.68米,宽28.19米,载客2764人。很显然,这是个庞然大物。虽然知名度不如“泰坦尼克”号大,但“奥林匹克”号的一生仍旧有着许多不朽的传奇。关于它的故事,足够用几本厚厚的书来讲述。而在这些故事堆里,经常被物理学家们拿来谈论的,却是一个看似微不足道的小事件。
1912年的秋天。“奥林匹克”号正在海上航行。它是当时世界上最大的轮船之一,在汪洋大海中行驶时可谓是气势如虹。然而,骄傲得不可一世的“奥林匹克”号却让一艘小小的巡洋舰给撞了。就正常而言,巡洋舰撞大邮轮,简直就是鸡蛋碰石头,没有人敢故意这么干。
当时的情况是,在“奥林匹克”号行驶过程中,英国海军的一艘巡洋舰突然从后面高速赶来,然后与“奥林匹克”号并肩前行。由于航速相近,彼此间的距离也不远,以至于“奥林匹克”号的旅客都可以清楚地看到巡洋舰的人,他们不断地挥手致意。然而,这种“他乡遇故人”的兴奋很快就消失了,并被无尽的恐惧和慌乱所代替。
巡洋舰和“奥林匹克”号平行前进了一段距离之后,诡异的事情发生了:巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动似的,不再顺从舵手的操纵,扭转船头,几乎笔直地向邮轮冲去,把“奥林匹克”号的右舷撞了一个大洞。远洋客货轮的船长和旅客都认为,是军舰恶意冲撞;而巡洋舰方则委屈地声明,他们绝非故意,而是尽力想避开,可是身不由己……
一时舆论纷纷,莫衷一是,并引起了法律诉讼。海事法庭进行了审理,把“奥林匹克”号的船长判作过失的一方,理由是他没有下令给冲过来的巡洋舰让道。“奥林匹克”号的船长感到十分委屈,但又没有充足的理由提出申诉,只好打落了牙往肚里吞。在很长时间内,这都是一场争论不休的疑案。然而,这一纷争还未尘埃落定,类似的撞船事件又发生了。
就在“奥林匹克”号被巡洋舰“以小欺大”后不久,在法国又出事了。当时,一支法国舰队在地中海举行演习。其中一搜名为“柏林奴斯”号的装甲旗舰打出旗语,要求另一艘驱逐舰不要再靠近。当驱逐舰驶近时,里面的人员看见了旗语,也很快接到了迅速远离的命令,可是操作人员却似乎中了邪一般,根本没办法“执行命令”。结果,在“柏林奴斯”号右侧不远的地方,驱逐舰突然向着装甲旗舰方向急转弯,然后猛烈撞在旗舰的船头上,自己被劈成两段,沉没于海底。
1942年10月,“玛丽皇后”号运兵船载着15 000名美国士兵从美国开往英国。运兵船由A号巡洋舰和六艘驱逐舰护航。在航行途中,与“玛丽皇后”号并列前进的A号巡洋舰突然向左急转弯。与运兵船船头相撞。事后,美国当局经过调查,完全排除了人为制造灾难的可能。自己人撞自己人,这绝对没有道理。另外,也否定了“操作失误说”。那么,又是谁在捣蛋呢?由于一时找不到“凶手”,还曾出现过很多“超自然力量”的猜测。
随着莫名其妙的撞船事件的发生,大家都坐不住了,科学家开始着手研究这种“神秘现象”。结果令人意外,包括“奥林匹克”号在内,所有“不由自主”的撞船事故,背后都有一个共同的凶手,那就是“伯努利原理”。
1738年,瑞士物理学家伯努利在研究运动流体压强时,发现流体在管子里或河沟里稳定流动时,当流经狭窄的部分,流速会大一些,并且压强会小一些,当流经宽阔的部分时,流速会小一些,而压强将增大,这就是“伯努利原理”。我们现在所说的“船吸现象、岸吸(岸推)现象、浅水效应”等都是“伯努利原理”的派生。
两艘并排前进的船在水中行驶,当两船相隔较远时,相当于水在宽阔的部分流动,船两侧水的压强是相同的,当两船相隔较近时,两船之间的水就相当于在狭窄部分流动,流速就会加快,水的压强就小,因而两船的内侧受到的压强比外侧小,这内外压强差使两船渐渐靠近,愈是靠近,内外压强差愈大,最后导致了两船相撞。
这种水流速度不同形成的压力差,我们在江河湖海中游泳时也会有体会——漩涡急流似乎有“吸力”会把人“吸”过去。有人作过计算,流速l米/秒的水流,对人体的“吸力”可达30千克力!流速再大,这“吸力”就十分危险了。不是水下有什么“落水鬼”拖入,其科学原理也是“伯努利原理”。
实际上,我们在生活中经常都能与“伯努利原理”相遇,比如人们站在飞速行驶的火车旁,就有被火车吸过去的感觉。所以在火车站,列车员在列车即将到站或起动时,都会要求在站台上的旅客站在安全线之外,这是因为飞速前进的火车周围的空气流速大,压强变小,人如果站得离火车太近,就有可能在压强差作用下被吸往火车一侧。发生事故。据计算,火车以50千米/时的速度行驶,站在车旁的人就会受到大约78牛的吸引力。