Whether or not you realize it, as a surfer you’re a master of complicated physics.
Dù nhận ra hay không, là một người lướt sóng, bạn là bậc thầy của những định luật vật lý phức tạp,
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.
bắt đầu ngay khi bạn và ván chạm mặt nước. Nhờ kích thước và trọng lượng nhẹ, ván chiếm chỗ của nước. Nhờ vậy, xuất hiện một lực đẩy bằng trọng lượng phần nước bị chiếm chỗ chống lại trọng lượng của bạn và ván. Cho phép bạn nổi trên mặt nước khi chèo ra đón sóng. Và chính xác thì, bạn chờ đợi điều gì?
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.
Dĩ nhiên là một con sóng hoàn hảo. Như các loại sóng khác trong vật lý, sóng biển là sự truyền năng lượng. Gió thổi qua đại dương làm cho các phân tử nước gần bề mặt dao động, tạo ra các gợn sóng, rồi trở thành sóng biển. Những thay đổi trên bề mặt, dưới tác động của trọng lực cố gắng trở về trạng thái phẳng ban đầu. Khi sóng xô, các phân tử nước kéo và đẩy các phân tử kế cạnh, sinh ra sóng. Chuyển động này truyền năng lượng đồng nhất với chuyển động sóng nhưng bị giới hạn nhiều hơn. Gần bờ, vùng biển nông kìm hãm chuyển động của sóng khiến nó chỉ xảy ra tại những khu vực hạn chế so với ngoài khơi và khiến năng lượng tập trung gần bề mặt. Địa hình bờ biển thoải và bằng phẳng sẽ biến đổi sóng, tạo các luống song song khi đến gần bờ. Đây là thời điểm cực kì quan trọng.
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.
Khi sóng đến gần, bạn lập tức quay ván cùng hướng với sóng và chèo theo cùng tốc độ với nó. Ván tạo thành một góc với nước, gây ra một áp suất động dưới ván, khiến bạn và ván nổi khỏi mặt nước, lướt đi trên bề mặt. Cùng lúc đó, động lượng tăng giúp bạn vững hơn, cho phép bạn đứng lên và lướt dọc theo sóng. Giờ bạn đã đón được con sóng,
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.
lướt dọc theo mặt trước của nó, song song với bờ biển. Bánh lái cho phép bạn điều chỉnh tốc độ và hướng bằng cách phân bổ lại trọng lượng của bạn. Phía trên bạn là đỉnh sóng, tại đây, các phân tử nước có gia tốc cực đại, buộc chúng chuyển động nhanh hơn hơn các phân tử phía dưới. Do đó, chúng bắn tới trước, trước khi rơi xuống dưới tác động của trọng lực. Điều này tạo nên các vòng xoắn đặc trưng, hay vòm sóng, khi nó lướt đi dọc bờ biển. Đôi khi, vòm sóng có thể bao quanh cả con sóng tạo thành một ống nước di chuyển gọi là cuộn nước. Do địa hình phức tạp dưới đáy biển và bản thân con sóng, ngoài khơi Namibia, vài cuộn nước có thời gian tồn tại kỉ lục đến 27 giây. Những người chinh phục chúng thành công nói rằng họ cảm nhận thời gian trôi qua rất khác bên trong, khiến nó trở thành trải nghiệm tuyệt nhất của một tay lướt sóng.
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.
Dĩ nhiên, các bãi biển đều khác nhau. Hẻm núi dưới nước hoặc địa hình đá tại một số nơi như Nazare, Bồ Đào Nha hay Mavericks, California điều chỉnh năng lượng sóng tập trung vào một chỗ, tạo ra những đợt sóng lớn được giới lướt sóng khắp thế giới săn đón. Và vài con sóng này có thời gian di chuyển hơn cả tuần, bắt nguồn từ những gợn sóng xa bờ hơn 10.000 km. Sóng vỗ vào California đầy nắng có thể bắt nguồn từ cơn bão ở vùng biển gần New Zealand.
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.
Vì vậy, dù bạn có thể không để tâm đến thời tiết ở Nam Thái Bình Dương, kiến tạo địa chất, hay thủy động lực học, nghệ thuật đón những con sóng hoàn hảo phụ thuộc vào những điều này và hơn thế. Và việc sóng bắt đầu từ gió, chỉ là bề nổi của dao động năng lượng liên tục, thứ từng định hình vũ trụ từ buổi ban sơ.