Efter 101 dages rejse med fly, tog, bil, koreansk krigsskib, zipline og endda robot, vil den olympiske fakkel endelig nå stedet for vinterlekene i PyeongChang, Sydkorea. Denne fredag bruger en heldig honoree den til at tænde den olympiske guld i en storslået, symbolsk start på kampene.
Mens branden ligner enhver anden, er dens oprindelse speciel: Den var ikke oplyst med fyrstikker eller en Zippo-lighter, men med et parabolsk spejl, der gentager ritualer fra det antikke Grækenland.
For at børste op på algebra er en parabola en bestemt type bue, der er defineret af den nøjagtige krumning af dens sider. Matematisk tager disse symmetriske kurver alle en form for ligningen Y = X ^ 2. Drej en parabola omkring dens akse, og du har formen af et parabolsk spejl.
I modsætning til de fleste kurver, der spreder indgående lys i mange retninger, springer de reflekterede bjælker fra en parabol og koncentreres alle til et punkt, fokus. Disse reflekterende overflader bruges i en række enheder til at koncentrere ikke kun reflekteret lys, men også lyd- eller radiobølger. Parabolantenner, nogle typer mikrofoner, reflekterende teleskoper og endda billyskastere drager fordel af de reflekterende egenskaber ved paraboliske retter.
Når det gælder OL, når solen skinner på en parabolsk skål, der er kendt af de gamle grækere som en Skaphia eller digel, sprænger alle stråler fra sine sider og samles på et brændende varmt sted. Læg et stykke papir - eller en gaslommelygte - i det kontaktpunkt, så får du ild.
En ensom parabolsk opvask gør et anstændigt job med at opvarme tingene og opnår temperaturer på mindst hundrede grader. "Det er virkelig meget let at nå, " siger Jeffrey Gordon, professor i fysik ved Ben-Gurion University of the Negev i Israel. Nogle kan endda være i stand til at nå temperaturer i tusinder af grader, siger Jonathan Hare, en britisk fysiker og videnskabsformidler. Hare har været vidne til, at parabolske spejle fordamper kulstof, noget der kun sker ved temps over 2.000 grader Celsius (ca. 3.600 grader Fahrenheit).
Hvis forholdene er helt ideelle, kan lyset koncentreres for at matche den samme temperatur som kilden, forklarer Gordon. For solen betyder det, at den øverste temperaturgrænse, når dens stråler koncentreres, er omkring 10.000 grader Fahrenheit. "Uanset hvad du gør, uanset hvor genial du er, kan du aldrig bringe nogen genstand på Jorden til en højere temperatur [ved at koncentrere sollys], " siger Gordon.
Men naturligvis er forholdene aldrig ideelle. For det første tabes noget af den varme til atmosfæren. Derefter absorberes nogle i din reflekterende overflade, og endnu en fraktion er spredt væk på grund af ufuldkommenheder i spejlet. "Parabolen er en god koncentrator, men ikke en perfekt koncentrator, " tilføjer Gordon.
Gordons forskning er fokuseret på at skubbe grænserne for solkoncentration til det maksimale. Ved hjælp af flere koncentrerende spejle har hans laboratorium opnået temperaturer på næsten 3.000 grader celsius (ca. 5.400 grader Fahrenheit), hvorved han anvender varmen til en række feats, inklusive en sol-drevet kirurgisk laser og en reaktor til at skabe nanomaterialer. Men nu, ved nogle virkelig blæste vikarer, har han et andet problem. "Vi begynder at ødelægge alt, " siger han.
I tilfælde af olympisk fakkelbelysning er problemerne noget mere jordiske. For det første er der potentialet for skyer. I dagene op til den moderne lommelygte for fakkel ved det gamle Hera-tempel i Olympia tænder arrangørerne en flamme i en parabolsk tallerken, i tilfælde af, at skyer tilslører solen på ceremoniedagen. Beredskabet viste sig at være nyttig ved dette års begivenhed, der fandt sted den tørrrige morgen den 24. oktober 2017.
Folk har øvet koncentrationen af solens stråler i tusinder af år. Det mest berømte eksempel på solkoncentration kommer fra 212 f.Kr. under belejringen af Syracuse, Grækenland. Den græske matematiker og opfinder Archimedes brugte det paraboliske spejl, så historien fortæller, for at afskrække en flåde af skib, der nærmer sig, ved at udforme en solnedgangsstråle ved hjælp af paneler af, hvad der sandsynligvis var poleret bronze. Selvom der er grund til at tvivle på ærligheden af disse lidt fantastiske påstande - inklusive et mislykket MythBusters 'forsøg på at gentage bragden - havde de gamle grækere et greb om magien i disse specielle kurver.
Pompen og omstændighederne ved det olympiske fakkelrelæ skete meget senere. Carl Diem, hovedarrangør af sommerspilene i 1936, foreslog først det olympiske stafet i 1934 for at forbinde "antikken og moderniteten", skriver Johann Chapoutot i sin bog Grækere, romere, tyskere: Hvordan nazisterne brugte Europas klassiske fortid . Flammen skulle symbolisere den fyr, der brændte på Zeus 'alter under de oprindelige olympiske begivenheder i 776 f.Kr. Den Internationale olympiske komité mødte ideen med entusiasme - og tilfældigvis gjorde det også tyskerne, der ville være vært for 1936-kampene i Berlin. visning af styrke og magt fra gamle imperier, lommelygterne relæ lånte sig let til brug som nazistisk propaganda.
Fakkelbelysningen ved parabolsk spejl kom efter forslag fra IOC-medlem Jean Ketseas, som foreslog, at de bruger en rituel flammebelysningsmetode som beskrevet i Plutarch's Life of Numa . Ifølge Ketseas 'oversættelse: “En ny ild blev ikke tændt ved hjælp af en anden flamme, men ved' berøring af den rene og pletfri solskin. '" Passagen fortsætter senere med at beskrive processen: " Skaphia blev placeret overfor solen på en sådan måde, at glødestrålene, der konvergerer fra alle sider mod midten, blev luften.
De første fakler, der blev brugt i spilene, blev modelleret efter gamle design, skriver Chapoutot. Bygget af Krupp Company, Tysklands største våbenproducent, brændte hver kun i 10 minutter. De fakler, der anvendes i dag, er nået langt.
I de senere år har arrangørerne valgt højteknologiske funktioner for at holde flammen oplyst, uanset vejret. Dette års fakkel, drømt om af den koreanske designer Young Se Kim, har fire separate vægge for at sikre, at flammen tåler vind op til 78 mph. Det har også et tri-lagdelt paraplylignende dæksel for at forhindre regn i at slukke branden. Det kan endda modstå temperaturer ned til -22 grader Fahrenheit takket være det interne cirkulationssystem. Hvis flammen går ud undervejs, er understøttelse altid i nærheden med backup ild tændt med et parabolsk spejl for hurtigt at genoprette den. Selvom flammen har afværget store katastrofer i år, vippede dens robottransport næsten over. Arrangører skyndte sig til højre for at bevare flammen.
Så under aftenens åbningsceremoni, når den olympiske kedel tændes, skal du tage et øjeblik på at sætte pris på ilden, der brølede til livet under et glødende bad med koncentrerede solstråler. Som den græske arkæolog Alexander Philadelphus beskrev under planlægningen af det første fakkelrelæ, blev den varme glød ikke oplyst af moderne mekanikere, men kom snarere direkte fra Apollo, ”selv lysets gud.”
