גלים על-פני המים

גלים, בדרך הטבע, נוצרים כתוצאה מתנודה שמתחוללת במקום מסוים, והם מתפשטים מנקודה זו ומתרחקים ממנה במעין אדוות. בסדרת הטלוויזיה "מסע בין כוכבים" מתוארת טכנולוגיה מתקדמת שמבוססת על יצירת גלים שנעים בכיוון ההפוך: מהמרחב, אל נקודת המוקד שמפעילה אותם. כך אפשר "לשלוח" אותם – כמו ששולחים כלבי ציד - להביא חפצים שונים מהמרחב. למשל, ה"אנטרפרייז" יכלה לשגר גלים שיסחפו ספינת אויב קטנה אל תוך מכלאה מיוחדת שהוכנה בבטנה. פרופ' גרגורי פלקוביץ מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, הראה, יחד עם קבוצת המחקר של פרופ' מיכאל שטס מהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה, בקנברה, שהרעיון הזה אינו כה מופרך כפי שהוא נשמע בשמיעה ראשונה.

 

הפיסיקאי האנגלי בן המאה ה-19, ג'ורג' סטוקס, בחן מקרוב את תנועת הגלים. הוא התמקד במעקב אחר חלקיק זעיר שנע עם תנועת הגל. התפיסה שרווחה באותו זמן אמרה שכאשר מדובר בגל קטן מאוד, חלקיק כזה ינוע במעגל סגור. אבל סטוקס גילה שלמעשה, מסלול תנועתו של החלקיק הזעיר קרוב מאוד להיות מעגל סגור – אבל למעשה הוא אינו סגור, והוא יוצר מעין ספירלה מתכנסת. תופעה זו זכתה לכינוי "סחיפת סטוקס". באותו זמן רבים סברו שמדובר בתופעה תיאורטית, שאפשר אולי לבצעה במעבדה, אך שבטבע קשה למצוא גלים כל כך קטנים שבהם מתבצעת סחיפת סטוקס.

 

שותפיו למחקר של פרופ' פלקוביץ, שנעזרו בשיטות תצפית מתקדמות, חזרו למעשה על תצפיתו של סטוקס וגילו להפתעתם שהחלקיקים הזעירים שנעים בגלים קטנים מאוד, נעים למעשה במסלול תלת-ממדי שנראה דומה למסלול הליכתו של שיכור. בכוחות משותפים הצליחו המדענים להראות שלא מדובר בתנועה אקראית, ושלמעשה, אפשר לחזות ואפילו לתכנן מראש את מסלולי התנועה האלה.

 

יכולת זו איפשרה למדענים להדגים יצירה מכוונת של שתי מערבולות, שביניהן זורם זרם שנע היישר אל המקום שבו מתבצעת התנודה, שיוצרת את הגלים. כמה מדענים בצוות כבר הביעו תקווה שיום אחד אפשר יהיה להשתמש בשיטת "הגל המושך" הזה כדי "לשאוב" ספינות של פיראטים ליד חופי סודן. רעיונות צנועים יותר (שגם הם בגדר חזון לעתיד), מתארים שימוש בגלים כאלה כדי לנקות משטחי מים מזיהומים, כגון דליפת נפט ממיכלית ועוד.