После 101 дня путешествий на самолете, поезде, автомобиле, корейском военном корабле, zipline и даже роботе олимпийский факел наконец достигнет места зимних игр в Пхёнчхане, Южная Корея. В эту пятницу счастливый лауреат будет использовать его для зажигания олимпийского котла в грандиозном, символическом начале игр.
В то время как пламя выглядит как любое другое, его происхождение особенное: оно было освещено не спичками или зажигалкой Zippo, а параболическим зеркалом, повторяющим ритуалы Древней Греции.
Чтобы освежить в общих чертах алгебру, парабола - это особый тип дуги, который определяется точной кривизной ее сторон. Математически все эти симметричные кривые принимают некоторую форму уравнения, Y = X ^ 2. Вращайте параболу вокруг своей оси, и вы получите форму параболического зеркала.
В отличие от большинства кривых, которые рассеивают входящий свет во многих направлениях, отраженные лучи отражаются от параболы и все концентрируются в одной точке - фокусе. Эти отражающие поверхности используются в ряде устройств для концентрации не только отраженного света, но также звука или радиоволн. Спутниковые антенны, некоторые типы микрофонов, отражающие телескопы и даже автомобильные фары получают выгоду от отражающих свойств параболических антенн.
В случае Олимпийских игр, когда солнце светит на параболическое блюдо, известное древним грекам как Скафия или тигель, все лучи отражаются от его сторон и собираются в одной пылающей горячей точке. Поместите лист бумаги - или газовую горелку - в этот фокус, и вы получите огонь.
Одинокое параболическое блюдо делает приличную работу, нагревая вещи, достигая температуры, по крайней мере, сотен градусов. «Это действительно очень легко достичь», - говорит Джеффри Гордон, профессор физики в Университете имени Бен-Гуриона в Негеве в Израиле. Некоторые даже могут достигать температуры в тысячи градусов, говорит Джонатан Хэйр, британский физик и научный коммуникатор. Заяц был свидетелем того, как параболические зеркала испаряют углерод, что происходит только при температуре свыше 2000 градусов по Цельсию (около 3600 градусов по Фаренгейту).
По словам Гордона, если условия абсолютно идеальны, свет может быть сконцентрирован так, чтобы соответствовать температуре источника. В случае солнца это означает, что верхний предел температуры при концентрации его лучей составляет около 10000 градусов по Фаренгейту. «Независимо от того, что вы делаете, независимо от того, насколько вы великолепны, вы никогда не сможете привести ни один объект на Земле к более высокой температуре (концентрируя солнечный свет)», - говорит Гордон.
Но, конечно, условия никогда не бывают идеальными. Во-первых, часть этого тепла теряется в атмосфере. Затем часть поглощается вашей отражающей поверхностью, а другая часть рассеивается из-за дефектов в зеркале. «Парабола является хорошим концентратором, но не идеальным концентратором», - добавляет Гордон.
Исследования Гордона направлены на расширение пределов концентрации солнца до максимума. Используя несколько концентрирующих зеркал, его лаборатория достигла температуры около 3000 градусов по Цельсию (примерно 5400 градусов по Фаренгейту), применяя тепло для целого ряда подвигов, включая солнечный хирургический лазер и реактор для создания наноматериалов. Но сейчас, во время по-настоящему волнующего, у него другая проблема. «Мы начинаем все разрушать», - говорит он.
В случае освещения олимпийского огня проблемы несколько более приземленные. Во-первых, есть потенциал для облаков. В дни, предшествующие церемонии зажжения современного факела в древнем храме Геры в Олимпии, организаторы зажигают пламя в параболическом блюде, на тот случай, если в день церемонии облака затеняют солнце. Готовность оказалась полезной на мероприятии этого года, которое состоялось сухим утром 24 октября 2017 года.
Люди практиковали концентрацию солнечных лучей в течение тысяч лет. Самый известный пример солнечной концентрации относится к 212 г. до н.э. во время осады Сиракузы, Греция. Греческий математик и изобретатель Архимед использовал параболическое зеркало, поэтому, как гласит история, для сдерживания флота приближающихся кораблей, создавая солнечный луч смерти, используя панели из, вероятно, полированной бронзы. Хотя есть основания сомневаться в правдивости этих несколько фантастических утверждений, включая неудавшуюся попытку MythBusters воспроизвести этот подвиг, древние греки действительно владели магией этих особых кривых.
Пышность и обстоятельства эстафеты олимпийского огня возникли гораздо позже. Карл Дием, главный организатор Летних игр 1936 года, впервые предложил провести Олимпийскую эстафету в 1934 году, чтобы связать «древность и современность», пишет Иоганн Шапуто в своей книге « Греки, римляне, немцы: как нацисты узурпировали классическое прошлое Европы . Пламя» должен был символизировать пламя, которое горело на алтаре Зевса во время оригинальных олимпийских событий в 776 году до нашей эры. Международный олимпийский комитет встретил эту идею с энтузиазмом - и, кстати, так же поступили немцы, которые примут у себя игры 1936 года в Берлине. Показ силы и могущества старых империй, эстафета факела с готовностью использовалась для нацистской пропаганды.
Освещение факела параболическим зеркалом появилось по предложению члена МОК Жана Кетси, который предложил использовать метод ритуального зажигания пламенем, как описано в «Плутаршей жизни Нума» . Согласно переводу Кетси: «Новый огонь зажегся не с помощью другого пламени, а от« прикосновения чистого и безупречного солнечного пламени »». Далее продолжается отрывок, описывающий процесс: « Скафии располагались лицом к лицу». солнце таким образом, что лучи накаливания, сходящиеся со всех сторон к центру, излучали воздух ".
Первые факелы, используемые в играх, были смоделированы по старинным образцам, пишет Chapoutot. Построенный компанией Krupp, крупнейшим производителем вооружений в Германии, каждый из них горел всего 10 минут. Факелы, используемые сегодня, прошли долгий путь.
В последние годы организаторы выбирают высокотехнологичные функции, позволяющие поддерживать пламя при любой погоде. В этом году факел, придуманный корейским дизайнером Янгом Се Кимом, имеет четыре отдельные стены, чтобы пламя выдерживало ветер до 78 миль в час. У этого также есть трехслойное подобное зонтику покрытие, чтобы препятствовать тому, чтобы дождь погасил пламя. Он может даже выдерживать температуру до -22 градусов по Фаренгейту благодаря своей внутренней системе циркуляции. Если пламя гаснет в пути, поддержка всегда рядом с резервным огнем, освещенным параболическим зеркалом, чтобы быстро зажечь его. Хотя в этом году пламя предотвратило крупные катастрофы, его робот-транспортер почти перевернулся. Организаторы бросились направо на бота, сохраняя пламя.
Итак, во время сегодняшней церемонии открытия, когда олимпийский котел зажигается, уделите минутку, чтобы оценить огонь, который заревел под светящейся ванной с концентрированными лучами солнечного света. Как описал греческий археолог Александр Филадельф при планировании первого эстафеты, теплый свет не освещался современной механикой, а скорее исходил от Аполлона, «самого бога света».
