The physics of surfing - Nick Pizzo

Translator: Ngoc Nguyen Reviewer: Nhu PHAM

Dù nhận ra hay không,

Whether or not you realize it,

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

là một người lướt sóng,

bạn là bậc thầy của những định luật vật lý phức tạp,

The science of surfing begins

bắt đầu ngay khi bạn và ván chạm mặt nước.

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.

Nhờ kích thước và trọng lượng nhẹ, ván chiếm chỗ của nước.

In turn, a buoyant force

Nhờ vậy, xuất hiện một lực đẩy bằng trọng lượng phần nước bị chiếm chỗ

equal to the weight of the displaced water pushes up,

counteracting you and your board’s weight.

chống lại trọng lượng của bạn và ván.

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

Cho phép bạn nổi trên mặt nước khi chèo ra đón sóng.

And what exactly are you waiting for?

Và chính xác thì, bạn chờ đợi điều gì?

The perfect wave, of course.

Dĩ nhiên là một con sóng hoàn hảo.

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

Như các loại sóng khác trong vật lý,

sóng biển là sự truyền năng lượng.

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

Gió thổi qua đại dương làm cho các phân tử nước gần bề mặt dao động,

leading to the growth of ripples that become waves.

tạo ra các gợn sóng, rồi trở thành sóng biển.

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

Những thay đổi trên bề mặt, dưới tác động của trọng lực

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

cố gắng trở về trạng thái phẳng ban đầu.

Khi sóng xô,

As the waves then move through the water,

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

các phân tử nước kéo và đẩy các phân tử kế cạnh, sinh ra sóng.

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

Chuyển động này truyền năng lượng đồng nhất với chuyển động sóng

The motion of these particles

nhưng bị giới hạn nhiều hơn.

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

Near the shore,

Gần bờ, vùng biển nông kìm hãm chuyển động của sóng

the shallower seafloor constrains the motion of the waves

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

khiến nó chỉ xảy ra tại những khu vực hạn chế so với ngoài khơi

concentrating the wave energy near the surface.

và khiến năng lượng tập trung gần bề mặt.

If the topography of the shoreline is even and smooth,

Địa hình bờ biển thoải và bằng phẳng

this will refract the waves to become more

sẽ biến đổi sóng, tạo các luống song song khi đến gần bờ.

parallel to the shore as they approach.

This is the crucial moment.

Đây là thời điểm cực kì quan trọng.

As the wave gets near,

Khi sóng đến gần,

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

bạn lập tức quay ván cùng hướng với sóng

and paddle to match its speed.

và chèo theo cùng tốc độ với nó.

Your board forms an angle with the water,

Ván tạo thành một góc với nước,

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

gây ra một áp suất động dưới ván,

forcing you and your board out of the water,

khiến bạn và ván nổi khỏi mặt nước,

to skim along the surface.

lướt đi trên bề mặt.

At the same time,

Cùng lúc đó, động lượng tăng giúp bạn vững hơn,

your increased forward momentum makes you more stable,

allowing you to stand up and surf along the wave.

cho phép bạn đứng lên và lướt dọc theo sóng.

Now you’ve caught the wave,

Giờ bạn đã đón được con sóng,

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

lướt dọc theo mặt trước của nó, song song với bờ biển.

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

Bánh lái cho phép bạn điều chỉnh tốc độ và hướng

bằng cách phân bổ lại trọng lượng của bạn.

by repositioning your weight.

Above you is the wave’s crest,

Phía trên bạn là đỉnh sóng,

where the water particles are undergoing their greatest acceleration.

tại đây, các phân tử nước có gia tốc cực đại,

That forces them to move faster than the underlying wave,

buộc chúng chuyển động nhanh hơn hơn các phân tử phía dưới.

Do đó, chúng bắn tới trước,

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

trước khi rơi xuống dưới tác động của trọng lực.

This forms the waves’ characteristic curls, or jets,

Điều này tạo nên các vòng xoắn đặc trưng, hay vòm sóng,

as they break along the shore.

khi nó lướt đi dọc bờ biển.

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

Đôi khi, vòm sóng có thể bao quanh cả con sóng

forming a moving tube of water known as the barrel.

tạo thành một ống nước di chuyển gọi là cuộn nước.

Because of irregularities in the seafloor and the swell itself,

Do địa hình phức tạp dưới đáy biển và bản thân con sóng,

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

ngoài khơi Namibia, vài cuộn nước có thời gian tồn tại kỉ lục đến 27 giây.

But many who manage to get barreled

Những người chinh phục chúng thành công

have said they feel time passing differently inside,

nói rằng họ cảm nhận thời gian trôi qua rất khác bên trong,

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

khiến nó trở thành trải nghiệm tuyệt nhất của một tay lướt sóng.

Of course,

Dĩ nhiên, các bãi biển đều khác nhau.

not all beaches are created equal.

Offshore underwater canyons or rock formations

Hẻm núi dưới nước hoặc địa hình đá

in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California

tại một số nơi như Nazare, Bồ Đào Nha hay Mavericks, California

refract the incoming wave energy into a single spot,

điều chỉnh năng lượng sóng tập trung vào một chỗ,

creating massive waves sought by surfers worldwide.

tạo ra những đợt sóng lớn được giới lướt sóng khắp thế giới săn đón.

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

Và vài con sóng này có thời gian di chuyển hơn cả tuần,

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

bắt nguồn từ những gợn sóng xa bờ hơn 10.000 km.

Waves surfed in sunny California

Sóng vỗ vào California đầy nắng

may have originated in the stormy seas near New Zealand.

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,

Vì vậy, dù bạn có thể không để tâm đến thời tiết ở Nam Thái Bình Dương,

tectonic geology, or fluid mechanics,

kiến tạo địa chất, hay thủy động lực học,

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

nghệ thuật đón những con sóng hoàn hảo

phụ thuộc vào những điều này và hơn thế.

And the waves we surf, created by wind,

Và việc sóng bắt đầu từ gió,

are just one visible part of the continuous oscillation of energy

chỉ là bề nổi của dao động năng lượng liên tục,

that has shaped our universe since its very beginning.

thứ từng định hình vũ trụ từ buổi ban sơ.