The physics of surfing - Nick Pizzo

المترجم: AFRAA ALZOUBI المدقّق: Fatima Zahra El Hafa

Whether or not you realize it,

سواء كنت تدرك ذلك أم لا،

as a surfer you’re a master of complicated physics.

فإنّ كونك تمارس ركوب الأمواج يجعلك سيدًا للفيزياء المعقدة.

The science of surfing begins

يبدأ علم ركوب الأمواج

as soon as you and your board first hit the water.

بمجرّد أن تلمس أنت ولوحُك الماءَ.

The board’s size and light construction help it displace a lot of water.

إنّ حجم اللوح وبنيته الرشيقة تساعد في طرد الكثير من الماء.

In turn, a buoyant force

وبالمقابل، فإنّ القوّة المعومة

equal to the weight of the displaced water pushes up,

وهي تساوي قوّة ثقل المياه المزاحة تقوم بالدفع للأعلى،

counteracting you and your board’s weight.

بالاتجاه المعاكس لثقلك وثقل اللوح.

This lets you stay afloat while you wait to paddle for a wave.

وهذا يجعلك طافيًا لوهلة، بينما تنتظر موجة أخرى.

And what exactly are you waiting for?

وماذا تنتظر بالتحديد؟

The perfect wave, of course.

الموجة المثاليّة، بالطبع.

Like other waves in physics, ocean waves represent a transfer of energy.

وكما هو حال باقي الموجات في الفيزياء فإنّ أمواج المحيط تبدي انتقالًا للطاقة.

Wind blowing across the ocean accelerates water particles near the surface,

إنّ هبوب الرياح عبر المحيط يحفّز جزيئات الماء لتتسارع قرب السطح،

leading to the growth of ripples that become waves.

مما يؤدّي إلى تشكّل تناوبات تتحوّل إلى موجات.

These deviations from the flat surface are acted upon by gravity,

تقوم الجاذبيّة بالتأثير على هذه الانحرافات،

which tries to restore the surface to its original flat state.

من أجل إعادة السطح إلى حالته المسطّحة الأصليّة.

As the waves then move through the water,

عندما تتحرك الأمواج عبر المياه،

particles push and pull on their neighbors through the wave induced pressure,

فإنّ الجزيئات تدفع وتسحب بعضها البعض من خلال الضغط الذي تحدثه الموجة،

and this motion propagates energy through the water in unison with the wave motion.

وهذه الحركة تولّد عبر الماء طاقة متناسقة مع حركة الأمواج.

The motion of these particles

إنّ حركة هذه الجزيئات

is much more limited than the overall motion of the waves.

محدودة أكثر من الحركة الكلّيّة للأمواج.

Near the shore,

بالقرب من الشاطئ،

the shallower seafloor constrains the motion of the waves

يحجز قاع البحر الضحل حركة الأمواج

to occur in a more limited region than out at sea,

في منطقة محدودة مقارنة مع باقي البحر،

concentrating the wave energy near the surface.

مركّزًا طاقة الموج بالقرب من السطح.

If the topography of the shoreline is even and smooth,

إذا كانت تضاريس خط الساحل متساوية ومستوية،

this will refract the waves to become more

فإنّها ستدفع الأمواج لتصبح

parallel to the shore as they approach.

موازية أكثر للشاطئ عند اقترابها.

This is the crucial moment.

وهذه لحظة في غاية الأهميّة.

As the wave gets near,

فعندما تقترب الموجة،

you quickly pivot your board in the same direction as the wave

عليك أن تدير لوحك بسرعة بنفس اتجاه الموجة

and paddle to match its speed.

وتجدّف لتصل إلى سرعتها.

Your board forms an angle with the water,

سيصنع لوحك زاوية مع الماء،

and this creates a dynamic pressure on the bottom of it,

مما سيولّد ضغطًا ديناميكيًا تحت الماء،

forcing you and your board out of the water,

دافعًا بك وبلوحك خارج الماء،

to skim along the surface.

لتنزلق أنت على السطح.

At the same time,

في الوقت ذاته،

your increased forward momentum makes you more stable,

فإنّ زخمك المتزايد نحو الأمام يجعلك أكثر ثباتًا،

allowing you to stand up and surf along the wave.

مما يسمح لك بالوقوف وركوب الموج.

Now you’ve caught the wave,

والآن استطعت انتقاء الموجة،

and are riding along its front face parallel to the shoreline.

ورَكبتها موازايًا خطّ الساحل.

Fins on the surfboard allow you to alter your speed and direction

إنّ الزعانف على اللوح تسمح لك بتغيير سرعتك واتجاهك

by repositioning your weight.

عن طريق إعادة ضبط موقع كتلتك.

Above you is the wave’s crest,

تقع قمة الموجة أعلاك،

where the water particles are undergoing their greatest acceleration.

حيث تخضع جزيئات الموجة لأعلى تسارعٍ ممكن.

That forces them to move faster than the underlying wave,

والذي يدفعها للتحرّك بسرعة أكبر من الموجة السفليّة،

so they shoot ahead before falling under gravity’s influence.

ولذلك فهني تتسارع للأمام قبل الخضوع لتأثير الجاذبيّة.

This forms the waves’ characteristic curls, or jets,

وهذا ما يشكّل الالتفافات والتقلبات المميّزة للموجات،

as they break along the shore.

عندما تنكسر على طول الشاطئ.

Sometimes, the curl might completely enclose part of the wave,

في بعض الأحيان، يمكن لهذا الالتفاف أن يطوّق جزءًا كاملًا من الموجة،

forming a moving tube of water known as the barrel.

مشكّلًا أنبوبًا متحرّكًا من الماء يعرَف باسم البرميل.

Because of irregularities in the seafloor and the swell itself,

ولكن بسبب عدم انتظام قاع البحر وبسبب الموجة ذاتها،

few barrels last as long as the legendary 27-second ride off the coast of Namibia.

قد تدوم بعض البراميل لمدة 27 دقيقة كتلك الأسطوريّة قبالة سواحل ناميبيا.

But many who manage to get barreled

ولكنّ الكثير من الأشخاص الذين ركبوا تلك الأنابيب

have said they feel time passing differently inside,

قالوا بأنّ الوقت يمرّ بشكلٍ مختلفٍ داخلها،

making it one of the most magical experiences a surfer can have.

مما يجعلها واحدة من أكثر التجارب الساحرة التي يحظى بها راكبو الأمواج.

Of course,

وبالطبع،

not all beaches are created equal.

ليست كل الشواطئ متشابهة.

Offshore underwater canyons or rock formations

فالأخاديد الواقعة تحت سطح البحر وتشكيل الصخور

in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California

في مواقع معيّنة مثل نازار في البرتغال، أو مافيريكس في كاليفورنيا.

refract the incoming wave energy into a single spot,

تحرف طاقة الموجة الواردة وتوجّهها إلى نقطة واحدة،

creating massive waves sought by surfers worldwide.

مما يشكّل موجات ضخمة جاعلًا منها وجهة راكبي الأمواج حول العالم.

And some of these waves travel for more than a week,

حيث أنّ بعض هذه الأمواج تسافر لمدة تتجاوز الأسبوع،

with swells originating more than 10,000 kilometers away from shore.

مع تموّجات تنشأ من على بعدٍ يزيد عن 10,000 كيلومتر عن الشاطئ.

Waves surfed in sunny California

إنّ الأمواج التي تُركَب في كاليفورنيا

may have originated in the stormy seas near New Zealand.

يمكن أن تكون قد نشأت في البحار العاصفة بالقرب من نيوزيلندا.

So while you may not be thinking about weather patterns in the South Pacific,

لذا في حين أنّك قد لا تفكّر بتقلّبات الجوّ في جنوب المحيط الهادئ،

tectonic geology, or fluid mechanics,

أو تحرّكات القشرة الأرضيّة، أو ميكانيك السوائل،

the art of catching the perfect wave relies on all these things and more.

فإنّ فنَّ اختيار الموجة المثاليّة يعتمد على كلّ هذه الأشياء وأكثر من ذلك.

And the waves we surf, created by wind,

والأمواج التي نركبها، والتي تنشأ بفعل الرياح،

are just one visible part of the continuous oscillation of energy

هي جزءٌ مرئيٌّ واحدٌ فقط من تذبذب الطاقة المستمر

that has shaped our universe since its very beginning.

الذي ساعد في هيكلة كوننا منذ بدايته.