https://frosthead.com

Dine brennende spørsmål om olympisk fakkel, besvart

Etter 101 dager med reise med fly, tog, bil, koreansk krigsskip, zipline og til og med robot, vil den olympiske fakkel endelig nå stedet for vinterlekene i PyeongChang, Sør-Korea. Denne fredagen vil en heldig honoree bruke den til å tenne olympisk gryte i en storslått, symbolsk start på kampene.

Mens bladen ser ut som alle andre, er dens opprinnelse spesiell: Den ble ikke tent med fyrstikker eller en Zippo-lighter, men med et parabolsk speil, gjensidig ritualer fra antikkens Hellas.

For å pusse opp algebra er en parabola en spesiell type bue som er definert av den nøyaktige krumningen på sidene. Matematisk sett tar disse symmetriske kurvene en eller annen form for ligningen, Y = X ^ 2. Løs en parabola rundt aksen, så har du formen som et parabolsk speil.

I motsetning til de fleste kurver, som sprer innkommende lys i mange retninger, spretter de reflekterte bjelkene fra en parabola og konsentrerer seg til ett punkt, fokuset. Disse reflekterende flatene brukes i en rekke enheter for å konsentrere ikke bare reflektert lys, men også lyd- eller radiobølger. Parabolantenner, noen typer mikrofoner, reflekterende teleskoper og til og med billyskastere drar fordel av de refleksive egenskapene til paraboliske retter.

Når det gjelder OL, når solen skinner på en parabolsk tallerken, kjent for de gamle grekerne som en Skaphia eller digel, spretter strålene alle fra sidene og samles på et brennende varmt punkt. Legg et stykke papir - eller en gasslommelykt - i det brennpunktet, så får du fyr.

En ensom parabolsk tallerken gjør en anstendig jobb med å varme opp ting, og oppnår temperaturer på minst hundre grader. "Det er veldig lett å nå, " sier Jeffrey Gordon, professor i fysikk ved Ben-Gurion University of the Negev i Israel. Noen kan til og med være i stand til å nå temperaturer i tusenvis av grader, sier Jonathan Hare, en britisk fysiker og vitenskapsformidler. Hare har vært vitne til at parabolspeil fordamper karbon, noe som bare skjer ved temps over 2000 grader Celsius (rundt 3600 grader Fahrenheit).

Hvis forholdene er helt ideelle, kan lyset konsentreres slik at det samsvarer med samme temperatur som kilden, forklarer Gordon. Når det gjelder solen, betyr det at den øvre temperaturgrensen når du konsentrerer strålene, er rundt 10.000 grader Fahrenheit. "Uansett hva du gjør, uansett hvor genial du er, kan du aldri bringe noen gjenstander på jorden til en høyere temperatur [ved å konsentrere sollys], " sier Gordon.

Men forholdene er selvfølgelig aldri ideelle. For det første går noe av den varmen tapt for atmosfæren. Deretter blir noen absorbert i den reflekterende overflaten, og enda en brøkdel er spredt bort på grunn av ufullkommenheter i speilet. "Parabolen er en god konsentrator, men ikke en perfekt konsentrator, " legger Gordon til.

Gordons forskning er fokusert på å skyve grensene for solkonsentrasjon til det maksimale. Ved å bruke flere konsentrasjonsspeil har laboratoriet oppnådd temperaturer på nesten 3000 grader Celsius (omtrent 5400 grader Fahrenheit), og anvendt varmen på en rekke bragder, inkludert en solenergi-kirurgisk laser og en reaktor for å lage nanomaterialer. Men nå, ved noen virkelig blidende vikarer, har han et annet problem. "Vi begynner å ødelegge alt, " sier han.

Når det gjelder olympisk fakkelbelysning, er problemene noe mer dagligdagse. For det første er det potensialet for skyer. I dagene frem mot den moderne fakkelbelysningsseremonien ved det gamle tempelet i Hera i Olympia, tenner arrangørene en flamme i en parabolsk tallerken, i tilfelle skyer tilslører solen på seremoniens dag. Beredskapen viste seg å være nyttig på årets begivenhet, som fant sted på den yret morgenen 24. oktober 2017.

Folk har øvd på konsentrasjonen av solstrålene i tusenvis av år. Det mest kjente eksemplet på solkonsentrasjon kommer fra 212 f.Kr. under beleiringen av Syracuse, Hellas. Den greske matematikeren og oppfinneren Archimedes brukte det parabolske speilet, så historien går, for å avskrekke en flåte av skip som nærmer seg, og lagde en solcelledød ved hjelp av paneler av det som sannsynligvis var polert bronse. Selv om det er grunn til å tvile på sannheten i disse litt fantastiske påstandene - inkludert et mislykket MythBusters 'forsøk på å gjenskape bragden - hadde de eldgamle grekerne tak i magien i disse spesielle kurvene.

Pompen og omstendighetene til OL-fakkelreléet skjedde mye senere. Carl Diem, sjefarrangøren av sommerlekkene i 1936, foreslo først OL-stafetten i 1934, for å koble "antikken og moderniteten", skriver Johann Chapoutot i sin bok Grekere, romere, tyskere: Hvordan nazistene usurped Europas klassiske fortid . Flammen skulle symbolisere den brannen som brant på Zeus alter under de opprinnelige olympiske begivenhetene i 776 f.Kr. Den internasjonale olympiske komité møtte ideen med entusiasme - og forresten, det gjorde også tyskerne som ville være vertskap for 1936-lekene i Berlin. visning av styrke og kraften fra gamle imperier, lommelykt reléet lånet seg lett til bruk som nazistisk propaganda.

Fakkelbelysningen med parabolsk speil kom etter forslag fra IOC-medlemmet Jean Ketseas, som foreslo at de bruker en rituell flammebelysningsmetode som beskrevet i Plutarchs Life of Numa . I følge Ketseas 'oversettelse: “En ny ild ble ikke tent med en annen flamme, men ved" berøring av den rene og ulastelige flammen fra solen. "" Passasjen fortsetter senere for å beskrive prosessen: " Skaphia ble plassert vendt solen på en slik måte at glødestrålene, som konvergerer fra alle kanter mot sentrum, ble lufta. "

De første faklene som ble brukt i spillene ble modellert etter eldgamle design, skriver Chapoutot. Bygget av Krupp Company, Tysklands største våpenprodusent, brant hver og en bare i 10 minutter. Faklene som brukes i dag har kommet langt.

De siste årene har arrangørene valgt høyteknologiske funksjoner for å holde flammen tent, uansett vær. Årets fakkel, drømt om av den koreanske designeren Young Se Kim, har fire separate vegger for å sikre at flammen tåler vind opp til 78 mph. Den har også et tredelt paraplylignende deksel for å forhindre at regn slukker bålet. Den tåler til og med temperaturer ned til -22 grader Fahrenheit takket være det indre sirkulasjonssystemet. Hvis flammen går ut underveis, er det alltid støtte i nærheten med sikkerhetskopi opplyst av parabolspeil for raskt å avlaste den. Selv om flammen har avverget store katastrofer i år, tippet robottransportøren nesten. Arrangørene stormet til høyre for å bevare flammen.

Så under kveldens åpningsseremoni, mens den olympiske gryten er tent, ta deg et øyeblikk til å sette pris på brannen som brølte til livet under et glødende bad med konsentrerte solstråler. Som den greske arkeologen Alexander Philadelphus beskrev under planleggingen av det første fakkelreléet, ble ikke den varme gløden tent av moderne mekanikere, men kom heller direkte fra Apollo, "lysets gud selv."

Dine brennende spørsmål om olympisk fakkel, besvart