Whether or not you realize it, as a surfer you’re a master of complicated physics.
چه درکش کنید یا نه، به عنوان یک موج سوار شما استاد فیزیک پیچیده هستید.
The science of surfing begins as soon as you and your board first hit the water. The board’s size and light construction help it displace a lot of water. In turn, a buoyant force equal to the weight of the displaced water pushes up, counteracting you and your board’s weight. This lets you stay afloat while you wait to paddle for a wave.
علم موج سواری به محضی شروع میشود که شما و تخته موج سواریتان برای اولین بار به آب میزنید. اندازه تخته و ساختار سبک آن کمک زیادی به جابجایی آب میکند. در عوض، یک نیروی شناور فشاری برابر با وزن آب جا به جا شده را وارد می کند، که با وزن شما و تخته تان مقابله میکند. اجازه میدهد که شناور بمانید درحالیکه انتظار پیش رفتن برموجی را میکشید.
And what exactly are you waiting for? The perfect wave, of course. Like other waves in physics, ocean waves represent a transfer of energy. Wind blowing across the ocean accelerates water particles near the surface, leading to the growth of ripples that become waves. These deviations from the flat surface are acted upon by gravity, which tries to restore the surface to its original flat state. As the waves then move through the water, particles push and pull on their neighbors through the wave induced pressure, and this motion propagates energy through the water in unison with the wave motion. The motion of these particles is much more limited than the overall motion of the waves. Near the shore, the shallower seafloor constrains the motion of the waves to occur in a more limited region than out at sea, concentrating the wave energy near the surface. If the topography of the shoreline is even and smooth, this will refract the waves to become more parallel to the shore as they approach.
و دقیقا منتظر چه هستید؟ موج کامل، البته. امواج اقیانوس مانند دیگر امواج در فیزیک، انتقال انرژی را نشان میدهند. وزیدن باد در سراسر اقیانوس شتاب ذرات آب نزدیک به سطح را تسریع میبخشد، منجر به ازدیاد آب لرزهایی میگردد که به امواج تبدیل میشوند. این انحرافات از سطح صاف، نتیجه گرانش است، که تلاش دارد سطح را به حالت صاف اولیه آن بازگرداند. طوری که با حرکت امواج در آب، ذرات بواسطه فشار وارده ناشی از موج به همسیگان خود کشش و فشار وارد مینمایند، و این جنب وجوش انرژی را از طریق آب هماهنگ با حرکت موج منتشر میکند. جنب وجوش این ذرات بسیار محدودتر از جنبش کلی امواج است. نزدیک ساحل، عمق کم دریا، جنبش امواج را محدود میکند تا در ناحیه محدودتری نسبت به بیرون دریا رخ دهد، و انرژی موج را در نزدیکی سطح متمرکز میکند. اگر پستی و بلندی ساحل هم سطح و یکدست باشد، موج را می شکند تا هرچه بیشتر در حین نزدیکی، با خط ساحلی موازی شود.
This is the crucial moment. As the wave gets near, you quickly pivot your board in the same direction as the wave and paddle to match its speed. Your board forms an angle with the water, and this creates a dynamic pressure on the bottom of it, forcing you and your board out of the water, to skim along the surface. At the same time, your increased forward momentum makes you more stable, allowing you to stand up and surf along the wave.
این لحظه حیاتی است. همانطور که موج نزدیک میشود، به سرعت محور تخته خود را به جهت امواج در آورده وهماهنگ با سرعت آن به جلو میرانید. تخته شما با آب زوایه تشکیل میدهد و باعث ایجاد فشار دینامیکی در پایین آن میشود، شما و تخته تان را به بیرون از آب فشار میدهد، تا روی آب سُر بخورید. در همان زمان، افزایش تکانه رو به جلو ثبات شما را بیشتر میکند، به شما اجازه امیدهد ایستاده و در امتداد موج سواری کنید.
Now you’ve caught the wave, and are riding along its front face parallel to the shoreline. Fins on the surfboard allow you to alter your speed and direction by repositioning your weight. Above you is the wave’s crest, where the water particles are undergoing their greatest acceleration. That forces them to move faster than the underlying wave, so they shoot ahead before falling under gravity’s influence. This forms the waves’ characteristic curls, or jets, as they break along the shore. Sometimes, the curl might completely enclose part of the wave, forming a moving tube of water known as the barrel. Because of irregularities in the seafloor and the swell itself, few barrels last as long as the legendary 27-second ride off the coast of Namibia. But many who manage to get barreled have said they feel time passing differently inside, making it one of the most magical experiences a surfer can have.
حالا موج را گرفتهاید، و درامتداد آن به موازات خط ساحلی سواری میکنید. بالههای تخته موجسواری به شما امکان میدهند که سرعت و جهت خود را با تغییر موقعیت وزنتان عوض کنید. بالای سرتان ستیغ موج قرار دارد، جایی که ذرات آب تحت شدیدترین بالاروی قرار میگیرند. که آنها را وادار به حرکت سریعتر نسبت به موج زیرین میکند، بنابراین آنها قبل از سقوط ناشی از گرانش به جلو پرت میشوند. که منجر به تشکیل حلقهها یا فوارهای مخصوص موجها میگردند که در امتذاد ساحل میشکنند. گاهی اوقات، این حلقه میتواند به طور کامل بخشهایی از موج را پوشش دهد، با تشکیل یک لوله متحرک از آب که به بشکه معروف است. به خاطرعدم پیوستگی در بستر دریا و خود بالا آمدگی بشکههای کمی قادرند ۲۷ ثانیه مثل امواج افسانه ای ساحل نامیبیا تاب بیاورند. اما بیشتر آنهایی که موفق به بشکه سواری شدهاند گفتهاند که حسشان درون این بشکهها کاملا متفاوت بوده، یکی از جادوییترین تجربههای است که یک موجسوار می تواند داشته باشد.
Of course, not all beaches are created equal. Offshore underwater canyons or rock formations in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California refract the incoming wave energy into a single spot, creating massive waves sought by surfers worldwide. And some of these waves travel for more than a week, with swells originating more than 10,000 kilometers away from shore. Waves surfed in sunny California may have originated in the stormy seas near New Zealand.
البته، همه سواحل یکسان خلق نشدهاند. تنگ درههای زیرآبی دور از ساحل یا ساختارهای صخرهای در مکانهایی خاص چون نازار در پرتغال یا ماوریکس در کالیفرنیا انرژی موجهای ورودی را به یک نقطه واحد منکسر میکند، با ایجاد امواجی عظیم محبوب موجسواران در سراسر جهان. و بعضی از این امواج بیش از یک هفته طول می کشند، طیغانی که نقطه شروعش بیش از ۱۰,۰۰۰کیلومتر از ساحل فاصله دارد. بنابراین موجهایی که در کالیفرنیای آفتابی سوار میشوید ممکن است در دریاهای طوفانی نزدیک نیوزیلند ایجاد شده باشند.
So while you may not be thinking about weather patterns in the South Pacific, tectonic geology, or fluid mechanics, the art of catching the perfect wave relies on all these things and more. And the waves we surf, created by wind, are just one visible part of the continuous oscillation of energy that has shaped our universe since its very beginning.
پس در حالیکه شما شاید به الگوهای آب و هوایی در اقیانوس آرام، زمین ساز شناسی، یا مکانیک سیالات فکر نمیکنید، هنر شکار یک موج کامل تماما به این چیزها بستگی دارد. و موجهایی که سوارشان میشویم خلق شده توسط باد، فقط قسمتی قابل مشاهدهای از نوسان دنباله دار انرژی هستند که جهان ما را از آغاز تا به حال شکل داده است.