«Love Is The Seventh Wave» sang Sting på albumet The Dream of the Blue Turtles i 1985. Han hadde nok verken matematikk eller fysikk i tankene.

Men ideen om at det er noe spesielt med den sjuende bølgen, har han ikke tatt ut av lufta. Ifølge engelsk Wikipedia finnes slike oppfatninger i lokal folklore flere steder i verden.

Hovedpersonen i Papillon, Henri Charrières beretning fra de franske straffekoloniene utenfor kysten av Sør-Amerika, lar seg drive med den kjempestore sjuende bølgen bort fra fangenskapet på den beryktede Djeveløya:

«Først kommer seks dønninger på ca. seks meters høyde, og så kjempebølgen. Den oppstår omkring tre hundre meter fra land og reiser seg som en vegg, og den vokser etter hvert som den kommer nærmere. I motsetning til de seks andre har den nesten ikke skum på toppen.»

Kan det være så enkelt? Kan de enorme vannmassene oppføre seg så regelmessig, utsatt som de er for vind, bunnforhold og ikke minst møter med andre bølger?

Kan forklares – delvis

Vi spør bølgematematiker Susanne Støle-Hentschel: Er det slik at hver sjuende bølge er ekstra høy?

– Det er blitt observert, og det finnes teorier som kan forklare det. Delvis, i hvert fall, sier Støle-Hentschel.

Hun er nettopp ferdig med doktorgraden ved Matematisk institutt ved Universitetet i Oslo. Der har hun forsket på å finne en algoritme som kan bidra til å beregne hvordan bølgene på havet utvikler seg.

– Noen steder er det snakk om hver tiende bølge, så det kan være forskjellig fra område til område, sier Støle-Hentschel til Titan.

Blir stabile i grupper på sju

Det er vinden som skaper bølgene. Men på sin ferd kan de bli påvirket av havstrømmer, topografien på havbunnen, møter med andre bølger og nye vinder.

De enkelte vannmolekylene beveger seg i store sirkler, mye langsommere enn bølgene de er en del av. Det er ikke massen, men energien som forplanter seg videre i bølgen. Det er det samme med bølger i bakken etter jordskjelv.

– Når ytre faktorer forandrer seg, er bølgene gjerne ustabile. Men etter hvert blir de stabile i grupper av bølger, sier Støle-Hentschel.

Disse kalles bølgegrupper eller bølgepakker. Når en slik gruppe består av sju bølger, virker det som om de blir stabile, forteller hun.

– Disse gruppene forandrer seg også. Men tidshorisonten er mye lenger enn for enkeltbølger.

Blir samlingen av bølgegrupper stor nok, blir de til et bølgesystem. Slike kan seile sammen over havet. 

Endrer seg i møte med andre bølger

Susanne Støle-Hentschel har forsket på bølger ved Matematisk institutt på UiO. Foto:  Eivind Torgersen/UiO

Når bølger danner bølgegrupper, er det mulig å observere disse i opptil et halvt minutt. Så danner de nye grupper, de møter andre bølger eller støter på land.

Men i større ansamlinger, i et bølgesystem, kan de leve lenge.

– Når vinden blåser i noen timer et sted, danner den et bølgesystem som så kan forplante seg til et annet område og muligens utvikle seg til en dønning, sier Støle-Hentschel.

Slike systemer kaller hun «havtilstander», og de kan ha veldig lang levetid.

– Det finnes slike havtilstander som er observert over veldig store avstander.

Bølgesystemer som blåser opp utenfor østkysten av USA, er funnet igjen ved Tenerife, der de slår inn mot land på den andre siden av Atlanterhavet.

Støle-Hentschel understreker at bølgene fortsatt er i forandring. De oppfører seg ikke helt likt hele veien. For eksempel er det ikke til å unngå at de støter på andre bølger underveis.

– Bølgegrupper som møtes, kan gå rett gjennom hverandre. Ett bølgesystem kan stjele energi fra et annet. Eller, hvis vinkelen er riktig, kan de samles i én retning. De påvirker hverandre, men ikke alltid, sier hun.

Noen ganger kan de danne nye bølgegrupper.

– Først, akkurat der de møtes, vil det bli litt kaos, store forandringer og variasjoner i bølgelengder. Men etter hvert vil de kunne finne en likevekt. Og likevekt i sju bølger er veldig vanlig.

Forklaringen er ikke enkel, men hun forteller at det finnes mekanismer i de matematiske modellene som peker frem mot denne stabiliteten. Hun begynner å snakke om det som kalles Schrödinger-ligninger, men det sparer vi til en annen gang.

Gruppe på gruppe

Når slike bølgegrupper på sju hekter seg på hverandre, vil det oppstå en rytme som kan se veldig regelmessig ut. Bølgene er gjerne høyest i midten av gruppen. Ikke alltid, og ikke nødvendigvis, men de er ofte det. Og bølgene er lavest i de to endene som pakker inn bølgegruppen.

Hvis du har flere sjuergrupper etter hverandre, vil det være sju bølger mellom hvert midtpunkt. Hvis den midterste bølgen er høyest i alle, vil hver sjuende bølge se ekstra stor ut – se illustrasjonen.

Øverst en hypotetisk bølgegruppe med den høyeste bølgen i midten av de sju. Nederst flyter fire slike bølgegrupper etter hverandre, og vi kan telle til sju for hvert toppunkt. Altså er hver sjuende bølge litt høyere enn de andre. Illustrasjon: Eivind Torgersen/UiO. Foto: JarrahTree/Wikimedia Commons CC BY 2.5 AU

Klarer vi å telle riktig?

Så står du der da, ute på klippen, som Papillon, og prøver å telle bølger. Det er ikke bare lett å skjelne dem fra hverandre. Det er jo også mulig at du ser det du vil se. Hvis hjernen din er på jakt etter et mønster i hver sjuende og kjempestore bølge, kan det kanskje hende at du overser en liten en innimellom der et sted.

Det betyr ikke at det er helt hårreisende feil.

– Helt slavisk vil det ikke være, men det er noe i det, sier Støle-Hentschel.

Les mer på Titan.uio.no

• Hvorfor treffer bølgene alltid nesten vinkelrett på stranda?
• En enkel matematisk formel for å finne kjærligheten
• Bølgenes mørke bakside skal frem i lyset