https://frosthead.com

Vaše otázky k vypalování olympijské pochodni, zodpovězeno

Po 101 dnech cestování letadlem, vlakem, automobilem, korejskou válečnou lodí, ziplinou a dokonce robotem se olympijská pochodeň konečně dostane na místo zimních her v PyeongChang v Jižní Koreji. Tento pátek jej použije šťastný honoree k zapálení olympijského kotle ve velkém, symbolickém začátku hry.

Zatímco požár vypadá jako jakýkoli jiný, jeho původ je zvláštní: Osvětloval se nikoli zápalkami nebo zapalovačem Zippo, ale parabolickým zrcadlem a ozvěnou rituálů ze starověkého Řecka.

Parabola je zvláštní typ oblouku, který je definován přesným zakřivením jeho stran, aby se zametl do algebry. Matematicky tyto symetrické křivky mají nějakou formu rovnice, Y = X ^ 2. Otočte parabolu kolem její osy a máte tvar parabolického zrcadla.

Na rozdíl od většiny křivek, které rozptylují přicházející světlo mnoha směry, odrazené paprsky se odrazí od paraboly a všechny se soustředí do jednoho bodu, zaostření. Tyto odrazné povrchy se používají v řadě zařízení k soustředění nejen odraženého světla, ale také zvukových nebo rádiových vln. Satelitní paraboly, některé typy mikrofonů, odrážející dalekohledy a dokonce i světlomety aut těží z reflexních vlastností parabolických antén.

V případě olympijských her, kdy slunce svítí na parabolické misce, známé starověkým Řekům jako skafia nebo kelímek, paprsky se všechny odrazí od svých stran a sbírají se na jednom planoucím žáru . Vložte do tohoto ohniska kus papíru - nebo plynový hořák - a dostanete oheň.

Osamělý parabolický talíř dělá slušné zahřívání věcí a dosahuje teploty nejméně stovek stupňů. „To je opravdu snadné dosáhnout, “ říká Jeffrey Gordon, profesor fyziky na Ben-Gurionově univerzitě v Negevu v Izraeli. Někteří dokonce dokážou dosáhnout teploty v tisících stupňů, říká Jonathan Hare, britský fyzik a vědecký komunikátor. Zajíc byl svědkem parabolických zrcadel odpařujících uhlík, což se děje pouze při teplotách nad 2 000 stupňů Celsia (kolem 3 600 stupňů Fahrenheita).

Pokud jsou podmínky absolutně ideální, lze světlo koncentrovat tak, aby odpovídalo stejné teplotě jako jeho zdroj, vysvětluje Gordon. V případě slunce to znamená, že horní teplotní limit při soustředění jeho paprsků je kolem 10 000 stupňů Fahrenheita. "Bez ohledu na to, co děláte, bez ohledu na to, jak jste brilantní, nikdy nemůžete uvést žádný objekt na Zemi na vyšší teplotu [soustředěním slunečního světla], " říká Gordon.

Podmínky však samozřejmě nikdy nejsou ideální. Nejprve se část tohoto tepla ztratí do atmosféry. Pak je část absorbována do odrazného povrchu a další zlomek je rozptýlen kvůli nedokonalostem v zrcadle. „Parabola je dobrý koncentrátor, ale ne dokonalý koncentrátor, “ dodává Gordon.

Gordonův výzkum je zaměřen na posouvání limitů koncentrace slunce na maximum. Použitím několika koncentrujících zrcadel dosáhla jeho laboratoř teplot téměř 3 000 stupňů Celsia (zhruba 5 400 stupňů Fahrenheita), přičemž teplo aplikovala na řadu výkonů, včetně chirurgického laseru poháněného sluncem a reaktoru pro vytváření nanomateriálů. Ale teď, v některých skutečně puchýřských tempech, má jiný problém. „Začneme ničit všechno, “ říká.

V případě osvětlení olympijských pochodní jsou problémy poněkud světské. Za prvé, existuje potenciál pro mraky. Ve dnech vedoucích k modernímu obřadu osvětlení pochodní v starověkém chrámu Hera v Olympii organizátoři zapálili v parabolické misce plamen, jen v případě, že v den obřadu zakrývají slunce mraky. Připravenost se ukázala jako užitečná na letošní akci, která se konala v drizzly ráno 24. října 2017.

Lidé praktikují koncentraci slunečních paprsků po tisíce let. Nejslavnější příklad sluneční koncentrace pochází z roku 212 př.nl během obléhání Syrakus v Řecku. Řecký matematik a vynálezce Archimedes použil parabolické zrcadlo, takže příběh jde, aby odradil flotilu přibližujících se lodí a vytvořil sluneční paprsek smrti pomocí panelů z toho, co bylo pravděpodobně vyleštěno bronzem. I když existuje důvod pochybovat o pravdivosti těchto poněkud fantastických tvrzení - včetně neúspěšného pokusu MythBustersů o replikaci činů - starověcí Řekové se zabývali kouzlem těchto zvláštních křivek.

Okázalost a okolnost olympijského štafetového hořáku nastala mnohem později. Carl Diem, hlavní organizátor letních her 1936, poprvé navrhl olympijské štafetu v roce 1934, aby spojil „starověk a modernost“, píše Johann Chapoutot ve své knize Řekové, Římané, Němci: Jak nacisté uzurpovali evropskou klasickou minulost . měl symbolizovat požár, který spálil na Zeusově oltáři během původních olympijských událostí v roce 776 př.nl Mezinárodní olympijský výbor se s touto myšlenkou setkal s nadšením - a mimochodem, také Němci, kteří budou hostit hry z roku 1936 v Berlíně. projevem síly a síly starých říší se pochodeňové relé snadno zapůjčilo pro použití jako nacistická propaganda.

Osvětlení hořáku parabolickým zrcadlem přišlo na návrh člena IOC Jean Ketseas, který navrhl, aby použili metodu rituálního plamenového osvětlení, jak je popsáno v Plutarchově životě Numy . Podle Ketseasova překladu: „Nový oheň nebyl osvětlen jiným plamenem, ale dotykem čistého a neposkvrněného plamene slunce.“ „Průchod pokračuje později a popisuje proces:„ Skafia byla umístěna čelem slunce takovým způsobem, že zářící paprsky, které se sbíhaly ze všech stran směrem do středu, vzduch zřídily. “

První pochodně používané ve hrách byly modelovány podle starodávných návrhů, píše Chapoutot. Postavený společností Krupp, největším německým výrobcem zbrojnice, každý hořel pouze 10 minut. Svítilny, které se dnes používají, prošly dlouhou cestu.

V posledních letech se organizátoři rozhodli pro high-tech funkce, které udržují plamen osvětlený, bez ohledu na počasí. Letošní pochodeň, kterou snil korejský designér Young Se Kim, má čtyři oddělené stěny, které zajišťují, že plamen vydrží větry až 78 mil / h. Má také třívrstvý deštníkový kryt, který zabraňuje dešti v hašení požáru. Díky vnitřnímu cirkulačnímu systému dokáže odolávat teplotám až do -22 stupňů Fahrenheita. Pokud plamen zhasne na cestě, podpora je vždy poblíž se záložním ohněm osvětleným parabolickým zrcadlem, aby se to rychle zbavilo. I když letos odvrátil tento let velké katastrofy, jeho transportér robotů se téměř převrátil. Pořadatelé se rozběhli, aby napravili botu a zachovali plamen.

Během slavnostního zahajovacího večera, jak se olympijský kotel zapálí, si chvilku uvědomte oheň, který řval k životu pod zářící lázní soustředěných paprsků slunečního světla. Jak řecký archeolog Alexander Philadelphus popsal při plánování prvního štafetového hořáku, teplá záře nebyla osvětlena moderní mechanikou, ale spíše pocházela přímo z Apolla, „samotného boha světla“.

Vaše otázky k vypalování olympijské pochodni, zodpovězeno