https://frosthead.com

Odpowiedzi na twoje palące pytania dotyczące znicza olimpijskiego

Po 101 dniach podróży samolotem, pociągiem, samochodem, koreańskim okrętem wojennym, liną ratunkową, a nawet robotem, pochodnia olimpijska w końcu dotrze na miejsce Zimowych Igrzysk Olimpijskich w PyeongChang w Korei Południowej. W ten piątek szczęśliwy zaszczyt wykorzysta go do rozpalenia olimpijskiego kotła w wielkim, symbolicznym rozpoczęciu igrzysk.

Podczas gdy płomień wygląda jak każdy inny, jego początki są wyjątkowe: nie był oświetlony zapałkami ani zapalniczką Zippo, ale parabolicznym lustrem, przypominającym rytuały ze starożytnej Grecji.

Aby odświeżyć algebrę, parabola jest szczególnym rodzajem łuku, który jest określony przez dokładną krzywiznę jego boków. Matematycznie wszystkie te symetryczne krzywe przyjmują jakąś formę równania, Y = X ^ 2. Obróć parabolę wokół jej osi, a otrzymasz kształt lustra parabolicznego.

W przeciwieństwie do większości krzywych, które rozpraszają przychodzące światło w wielu kierunkach, odbite wiązki odbijają się od paraboli i wszystkie skupiają się w jednym punkcie, ognisku. Te powierzchnie odblaskowe są wykorzystywane w wielu urządzeniach do koncentracji nie tylko światła odbitego, ale także fal dźwiękowych lub radiowych. Anteny satelitarne, niektóre typy mikrofonów, teleskopy odbijające, a nawet reflektory samochodowe korzystają z właściwości odblaskowych anten parabolicznych.

W przypadku Igrzysk Olimpijskich, kiedy słońce świeci na parabolicznym naczyniu, znanym starożytnym Grekom jako Skaphia lub tygiel, wszystkie promienie odbijają się od jego boków i gromadzą się w jednym płonącym gorącym punkcie. Umieść kawałek papieru - lub pochodnię gazową - w tym punkcie centralnym, a dostaniesz ogień.

Samotny paraboliczny talerz dobrze się nagrzewa, osiągając temperaturę co najmniej setek stopni. „Jest to naprawdę bardzo łatwe do osiągnięcia” - mówi Jeffrey Gordon, profesor fizyki na Uniwersytecie Ben-Guriona w Negev w Izraelu. Niektórzy mogą nawet być w stanie osiągnąć temperaturę w tysiącach stopni, mówi Jonathan Hare, brytyjski fizyk i komunikator naukowy. Zając był świadkiem, że zwierciadła paraboliczne odparowują węgiel, co dzieje się tylko w temperaturach powyżej 2000 stopni Celsjusza (około 3600 stopni Fahrenheita).

Gordon wyjaśnia, że ​​jeśli warunki są absolutnie idealne, światło może być skoncentrowane tak, aby odpowiadało tej samej temperaturze co źródło. W przypadku Słońca oznacza to, że górna granica temperatury podczas koncentracji promieni wynosi około 10 000 stopni Fahrenheita. „Bez względu na to, co robisz, bez względu na to, jaki jesteś błyskotliwy, nigdy nie możesz doprowadzić żadnego przedmiotu na Ziemi do wyższej temperatury [poprzez koncentrację światła słonecznego]” - mówi Gordon.

Ale oczywiście warunki nigdy nie są idealne. Po pierwsze, część tego ciepła jest tracona do atmosfery. Następnie część jest absorbowana na powierzchni odbijającej, a jeszcze inna frakcja jest rozpraszana z powodu niedoskonałości w lustrze. „Parabola jest dobrym koncentratorem, ale nie doskonałym koncentratorem” - dodaje Gordon.

Badania Gordona koncentrują się na podniesieniu granic koncentracji słońca do maksimum. Korzystając z wielu koncentrujących się zwierciadeł, jego laboratorium osiągnęło temperaturę prawie 3000 stopni Celsjusza (około 5400 stopni Fahrenheita), stosując ciepło do szeregu wyczynów, w tym zasilanego słońcem lasera chirurgicznego i reaktora do tworzenia nanomateriałów. Ale teraz, w naprawdę piekących chwilach, ma inny problem. „Zaczynamy niszczyć wszystko” - mówi.

W przypadku olimpijskiego oświetlenia pochodni problemy są nieco bardziej przyziemne. Po pierwsze, istnieje potencjał chmur. W dniach poprzedzających ceremonię zapalania pochodni w starożytnej świątyni Hery w Olimpii organizatorzy zapalają płomień w parabolicznym naczyniu, na wypadek, gdyby chmury przesłaniały słońce w dniu ceremonii. Przygotowania okazały się przydatne na tegorocznej imprezie, która odbyła się w mżawy poranek 24 października 2017 r.

Ludzie ćwiczyli koncentrację promieni słonecznych od tysięcy lat. Najsłynniejszy przykład koncentracji Słońca pochodzi z 212 rpne podczas oblężenia Syrakuz w Grecji. Grecki matematyk i wynalazca Archimedes użył lustra parabolicznego, więc historia krąży, aby powstrzymać flotę przed zbliżającymi się statkami, wytwarzając słoneczny promień śmierci za pomocą paneli z prawdopodobnie polerowanego brązu. Chociaż istnieją powody, by wątpić w prawdziwość tych nieco fantastycznych twierdzeń - w tym nieudanej próby Pogromców Mitów, aby odtworzyć wyczyn - starożytni Grecy mieli wpływ na magię tych specjalnych krzywizn.

Pompowanie i okoliczność sztafety olimpijskiej nastąpiło znacznie później. Carl Diem, główny organizator Igrzysk Letnich w 1936 r., Po raz pierwszy zaproponował sztafetę olimpijską w 1934 r., Aby połączyć „starożytność i nowoczesność”, pisze Johann Chapoutot w swojej książce Grecy, Rzymianie, Niemcy: Jak naziści przywłaszczyli klasyczną przeszłość Europy . Płomień miał symbolizować blask, który płonął na ołtarzu Zeusa podczas oryginalnych wydarzeń olimpijskich w 776 rpne Międzynarodowy Komitet Olimpijski spotkał się z entuzjazmem - i, nawiasem mówiąc, Niemcy, którzy będą gospodarzem igrzysk w Berlinie w 1936 r. Pokazując siłę i moc starych imperiów, przekaźnik pochodni chętnie nadawał się do wykorzystania jako nazistowska propaganda.

Oświetlenie pochodni przez paraboliczne lustro pochodzi z sugestii członka MKOl, Jeana Ketseasa, który zaproponował użycie rytualnego płomienia, jak opisano w Plutarch's Life of Numa . Zgodnie z tłumaczeniem Ketseasa: „Nowy ogień został zapalony nie za pomocą innego płomienia, ale przez„ dotknięcie czystego i nieskazitelnego płomienia słońca ”.„ Fragment ten opisuje później proces: „ Skaphia ustawiono przodem Słońce w taki sposób, że promienie żarowe, zbiegające się ze wszystkich stron w kierunku centrum, raryfikowały powietrze. ”

Pierwsze pochodnie używane w grach wzorowane były na starożytnych wzorach, pisze Chapoutot. Zbudowany przez Krupp Company, największego niemieckiego producenta uzbrojenia, każdy płonął tylko przez 10 minut. Pochodnie używane dzisiaj przeszły długą drogę.

W ostatnich latach organizatorzy wybrali zaawansowane technologicznie funkcje, które utrzymają płomień w świetle, bez względu na pogodę. Tegoroczna pochodnia, wymyślona przez koreańskiego projektanta Young Se Kim, ma cztery oddzielne ściany, aby płomień był w stanie wytrzymać wiatr o prędkości do 78 km / h. Ma również trójwarstwową, podobną do parasola osłonę, aby deszcz nie gasił ognia. Może nawet wytrzymać temperatury do -22 stopni Fahrenheita dzięki wewnętrznemu systemowi cyrkulacji. Jeśli płomień zgaśnie w drodze, wsparcie jest zawsze w pobliżu, a płomień podtrzymujący jest oświetlany przez lustro paraboliczne, aby szybko go ponownie zapalić. Chociaż płomień w tym roku zapobiegł poważnym katastrofom, jego transporter robotów prawie się przewrócił. Organizatorzy pospieszyli do bota, zachowując płomień.

Tak więc podczas dzisiejszej ceremonii otwarcia, gdy kocioł olimpijski jest oświetlony, poświęć chwilę, aby docenić ogień, który ryknął do życia pod świecącą kąpielą skoncentrowanych promieni słonecznych. Jak opisał grecki archeolog Alexander Philadelphus podczas planowania pierwszego przekaźnika pochodni, ciepły blask nie był oświetlany przez nowoczesną mechanikę, ale raczej pochodził bezpośrednio od Apolla, „samego boga światła”.

Odpowiedzi na twoje palące pytania dotyczące znicza olimpijskiego