他看见一“堆”水在前进

他看见一“堆”水在前进

1834年的一天,年轻的英国造船工程师斯科特·罗素正在爱丁堡郊外对一条运河进行河道勘察。这条运河是连接爱丁堡与格拉斯哥这两个著名英国城市的,河上不时有船只通过。那天天气晴朗,罗素心情也十分好,他工作了一会儿,便直起身来眺望河上那迷人的景色。

这时,从远处驶来一条船,这船所用的“动力”用今天的眼光来看真有点儿特别,那是在岸边奔跑着的两匹马。只见船儿被两匹马拉着在狭窄的河道中快速前进,船头激起阵阵浪花,给人以一种一往无前的感觉。不知什么缘故,船突然停下了。就在这一刻,罗素看到了后来使他永垂史册的奇妙景象:

本来在船体周围被船体带着前进的水流,这时聚集到了船头,并处于急剧运动状态,接着就形成一个光滑、轮廓分明的巨大水峰,以较快的速度离开船头向前移动。这水峰大约长30英尺(1英尺约合0.305米),高1~1.5英尺,行进的速度约每小时8~9英里(1英里约合1.609千米)。

良好的科学素质往往表现为对大自然新奇现象的穷追不舍,这会儿,罗素真的是“穷追不舍”了。他来不及仔细考虑,立即翻身上马,紧紧跟随而去。只见那水峰在行进过程中,高度渐渐减小,走了一二英里后,终于消失在蜿蜒曲折的河道之中。

后来,罗素描写道:“这绝不是被分离的通常的波,因为通常的波在前进时,总是一部分高于水面,一部分低于水面。不仅如此,它的形状也与通常的波不同。它也不是半个波,而是一个完整的波。这个波不是一部分在水面上,一部分在水面下,而是始终在水面之上。除此之外,这‘堆’水也不是停留在一个地方,而是前进了相当一段距离。”

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罗素把他的发现称为“伟大的孤立波”,并用了毕生的精力来进行这方面的实验和研究。罗素认为,这种“孤立波”应当表现为流体力学中有关方程的一个解,然而,由于当时数学水平的限制,他始终不能给这种现象以理论上的圆满解释,他的观点也不能得到当时英国科学界的认可。因此,罗素热忱地希望“将来的数学家”能完成这项工作。