Είναι μια πολύ καλή ερώτηση που απασχόλησε πολλούς επιστήμονες στο παρελθόν! Παρόλο που το μέταλλο είναι πολύ πιο πυκνό από το νερό και ένα μικρό κομμάτι μετάλλου βουλιάζει αμέσως, ένα ολόκληρο πλοίο, ακόμα κι αν είναι φτιαγμένο από χιλιάδες τόνους μετάλλου, επιπλέει. Αυτό οφείλεται σε μια θεμελιώδη αρχή της Φυσικής: την Αρχή του Αρχιμήδη και τον τρόπο που σχεδιάζονται τα πλοία.
Η Αρχή του Αρχιμήδη δηλώνει ότι ένα σώμα που είναι βυθισμένο (ολικά ή μερικά) σε ένα ρευστό (όπως το νερό) δέχεται μια άνωση, μια δύναμη δηλαδή που το σπρώχνει προς τα πάνω, ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει. Για να επιπλεύσει ένα αντικείμενο, η ανωστική δύναμη που δέχεται από το νερό πρέπει να είναι ίση ή μεγαλύτερη από το βάρος του ίδιου του αντικειμένου.
Ένα πλοίο δεν είναι απλά ένα συμπαγές κομμάτι μετάλλου. Έχει ένα κοίλο σχήμα, γεμάτο με αέρα στο εσωτερικό του. Αυτό το σχήμα επιτρέπει στο πλοίο να εκτοπίζει (να "διώχνει") έναν πολύ μεγάλο όγκο νερού. Ο όγκος αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από τον όγκο του ίδιου του μετάλλου. Το βάρος αυτού του εκτοπιζόμενου νερού είναι τεράστιο. Όταν το βάρος του νερού που εκτοπίζεται γίνει ίσο με το συνολικό βάρος του πλοίου (που περιλαμβάνει το μέταλλο, τον αέρα, το φορτίο, τους επιβάτες κ.λπ.), τότε το πλοίο επιπλέει.
Μπορούμε να το δούμε και από την άποψη της μέσης πυκνότητας. Η μέση πυκνότητα ενός πλοίου υπολογίζεται διαιρώντας τη συνολική του μάζα με τον συνολικό του όγκο (συμπεριλαμβανομένου του αέρα στο εσωτερικό του). Λόγω του μεγάλου όγκου του αέρα, η μέση πυκνότητα του πλοίου είναι πολύ μικρότερη από την πυκνότητα του μετάλλου και, το σημαντικότερο, είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερού. Όταν η μέση πυκνότητα ενός αντικειμένου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του ρευστού, τότε το αντικείμενο επιπλέει. Έτσι, το πλοίο επιπλέει επειδή, αν και φτιαγμένο από μέταλλο, έχει μια μέση πυκνότητα μικρότερη από αυτή του νερού.
