Joachim Adolphi

Struktur als Protokoll des Werdens


2.4.2.2 Wasser im konstanten Wind

Frage:

Kann man die Entstehung von Sand-Riffeln auf Wasser-Riffel oder Wassser-Wellen übertragen?

Oberflächenwellen sind die schwierigsten aller „echten“ Wellen (Riffel mal als „unechte Wellen“ zum Vergleich hinzugedacht!).

Trotzdem sind ihre Muster leichter zu verstehen, weil diese sowohl im Tiefwasser als auch im Flachwasser nicht direkt mit ihrer Ursache, dem Wind, kommunizieren, sondern einmal allein mit der Schwerkraft und Trägheit des Wassers selbst und im Flachwasser mit dem Grund. Der Wind liefert zwar die Energie, aber keine Bauanleitung für Muster oder Struktur.

Deshalb würde dieser Abschnitt überhaupt nicht ins Programm passen, wenn nicht die Sandriffel im Wasser als nächstes kämen.

Und außerdem ist es relativ einfach für Anfänger, eine Überlagerung der Teilchenbewegungen in einer schon existierenden Oberflächenwelle zu modellieren (phasenverschobene Kreisbewegungen benachbarter Teilchen in der Tabellenkalkulation).

Einfache Überlagerung von Translation (hier: Anschubsen der Nachbarn) und Rotation (zweiachsiges phasenverschobenes Schwingen) ergibt eine Zykloide

Aber wie entstehen große Wellen aus kleinen? Besonders, wenn man bedenkt, dass im Tiefwasser sowohl Wellenlänge als auch Wellengeschwindigkeit von der Wellenhöhe abhängen? Wieso sehen sich Wellen zur gleichen Zeit am gleichen Ort dann doch wieder ziemlich ähnlich, ganz gegen die Statistik? Und wieso sind sie wieder im Aspektverhältnis manchmal verteufelt stark und lassen Surfer um die halbe Welt reisen, um sie zu genießen?

Und wieso kommt ein Bugwellen-Paket eines Schiffes langsamer auf uns zu als es die Geschwindigkeit eines seiner Wellenberge vermuten ließe? (Das beobachten wir auch, wenn wir am Strand auf einen besonders großen Brecher warten, den wir schon von weitem ausgemacht zu haben glauben: Es daurt länger als gedacht!)

Bugwellenpakete auf einem Teich

Und wieso sehen wir auf den großen parallelen Wellen auf dem Meer immer die ganz kleinen Kräuselwellen reiten, aber wenig mittelgroße (sonst würden wir uns beim Schwimmen viel häufiger verschlucken)?

Diese Fragen korrelieren nun doch mit der allgemeinen der Strukturentstehung.

Auch das Vergehen der Strukturen im Flachwasser wäre ein Thema für sich. (Das Brechen der Wellen im Flachwasser lassen wir jetzt noch weg, obwohl das auch mit dem Verlust der Stabilitätsbedingungen für Strukturen zu tun hat.)

Brecher an der Ostsee

Und die Männchen und Kronentröpfchen im Regen?

Und energetische Fragen springen uns an nach den Nachrichten über gewesene Tsunamis und mögliche zukünftige. Welche Überschlagsrechnungen kann man da als Laie anstellen?

Also los. Das sind schon zwei Themen oder sogar drei: Modellierung (elastische dreidimensionale Federstrukturen scheiden aus, denn die Annahme der Inkompressibilität von Wasser sollte nicht einschränkend sein, dafür sollte die innere Reibung wichtig werden) und Spiel mit den Parametern, Übergang zur stehenden Welle durch eine wechselnd stark frei ansetztbare Gegenwelle, und energetische Hochrechnung von Katastrophen-Wellen. Es sollte wieder einmal nicht stören, dass in der Welt der Profis bessere Modelle existieren, denn wir wollen Spaß am Entwerfen und Entwickeln und Genießen von eigenen Modellen haben…

(Kommt noch)

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