Na 101 dagen reizen per vliegtuig, trein, auto, Koreaans oorlogsschip, zipline en zelfs robot, zal de Olympische fakkel eindelijk de site van de Winterspelen in PyeongChang, Zuid-Korea bereiken. Aanstaande vrijdag zal een gelukkige honoree het gebruiken om de Olympische ketel aan te steken in een groots, symbolisch begin van de spelen.
Hoewel de brand op elke andere lijkt, is de oorsprong ervan bijzonder: het werd niet verlicht met lucifers of een Zippo-aansteker, maar met een parabolische spiegel, echo van rituelen uit het oude Griekenland.
Om algebra op te poetsen, is een parabool een bepaald type boog dat wordt bepaald door de exacte kromming van de zijkanten. Wiskundig hebben deze symmetrische krommen allemaal een vorm van de vergelijking, Y = X ^ 2. Draai een parabool om zijn as en je hebt de vorm van een parabolische spiegel.
In tegenstelling tot de meeste krommen, die invallend licht in vele richtingen verspreiden, stuiteren de gereflecteerde stralen van een parabool en concentreren ze zich allemaal op één punt, de focus. Deze reflecterende oppervlakken worden in een aantal apparaten gebruikt om niet alleen gereflecteerd licht te concentreren, maar ook geluids- of radiogolven. Satellietschotels, sommige soorten microfoons, reflecterende telescopen en zelfs autokoplampen profiteren van de reflecterende eigenschappen van parabolische schotels.
In het geval van de Olympische Spelen, wanneer de zon schijnt op een parabolische schotel, bekend bij de oude Grieken als een Skaphia of smeltkroes, stuiteren de stralen allemaal langs de zijkanten en verzamelen zich op een laaiend heet punt. Leg een stuk papier - of een gastoorts - in dat brandpunt en je krijgt vuur.
Een eenzame parabolische schotel doet goed werk en bereikt temperaturen van minstens honderden graden. "Dat is echt heel gemakkelijk te bereiken", zegt Jeffrey Gordon, hoogleraar natuurkunde aan de Ben-Gurion Universiteit van de Negev in Israël. Sommigen kunnen zelfs temperaturen van duizenden graden bereiken, zegt Jonathan Hare, een Britse natuurkundige en wetenschapscommunicator. Haas is getuige geweest van parabolische spiegels die koolstof verdampen, iets dat alleen gebeurt bij temperaturen boven 2.000 graden Celsius (ongeveer 3.600 graden Fahrenheit).
Als de omstandigheden absoluut ideaal zijn, kan het licht worden geconcentreerd om dezelfde temperatuur te bereiken als de bron, legt Gordon uit. In het geval van de zon betekent dit dat de bovenste temperatuurlimiet bij het concentreren van de stralen ongeveer 10.000 graden Fahrenheit is. "Wat je ook doet, hoe briljant je ook bent, je kunt nooit een object op aarde op een hogere temperatuur brengen [door zonlicht te concentreren]", zegt Gordon.
Maar de omstandigheden zijn natuurlijk nooit ideaal. Ten eerste gaat een deel van die warmte verloren aan de atmosfeer. Vervolgens wordt een deel geabsorbeerd in uw reflecterende oppervlak en nog een andere fractie wordt weggegooid vanwege onvolkomenheden in de spiegel. "De parabool is een goede concentrator maar geen perfecte concentrator, " voegt Gordon toe.
Gordons onderzoek is gericht op het maximaal verleggen van de grenzen van de zonconcentratie. Met behulp van meerdere concentrerende spiegels heeft zijn laboratorium temperaturen bereikt van bijna 3.000 graden Celsius (ruwweg 5.400 graden Fahrenheit), waarbij de warmte wordt toegepast voor een reeks feats, waaronder een door de zon aangedreven chirurgische laser en een reactor voor het maken van nanomaterialen. Maar nu, op sommige echt zinderende temperaturen, heeft hij een ander probleem. "We beginnen alles te vernietigen", zegt hij.
In het geval van Olympische fakkelverlichting zijn de problemen iets alledaags. Ten eerste is er het potentieel voor wolken. In de dagen voorafgaand aan de moderne fakkelverlichtingsceremonie in de oude tempel van Hera in Olympia steken de organisatoren een vlam aan in een parabolische schotel, voor het geval wolken de zon verduisteren op de dag van de ceremonie. De paraatheid bleek nuttig tijdens het evenement van dit jaar, dat plaatsvond op de druilerige ochtend van 24 oktober 2017.
Mensen oefenen al duizenden jaren de concentratie van zonnestralen. Het beroemdste voorbeeld van zonne-concentratie komt uit 212 voor Christus tijdens het beleg van Syracuse, Griekenland. De Griekse wiskundige en uitvinder Archimedes gebruikte de parabolische spiegel, zo zegt het verhaal, om een vloot van naderende schepen af te schrikken, een zonnestraal straal te maken met panelen van waarschijnlijk gepolijst brons. Hoewel er reden is om te twijfelen aan de waarachtigheid van deze ietwat fantastische claims - inclusief een mislukte poging van MythBusters om de prestatie te repliceren - hadden de oude Grieken wel grip op de magie van deze speciale rondingen.
De pracht en praal van de Olympische fakkeltocht kwam veel later tot stand. Carl Diem, de hoofdorganisator van de Zomerspelen van 1936, stelde voor het eerst de Olympische estafette in 1934 voor om "oudheid en moderniteit" te koppelen, schrijft Johann Chapoutot in zijn boek Grieken, Romeinen, Duitsers: Hoe de nazi's Europa's klassieke verleden hebben toegeëigend . De vlam werd verondersteld de brand te symboliseren die op het altaar van Zeus brandde tijdens de oorspronkelijke Olympische evenementen in 776 v.Chr. Het Internationaal Olympisch Comité was enthousiast over het idee - en trouwens ook de Duitsers die de wedstrijden van 1936 in Berlijn zouden organiseren. vertoon van kracht en de kracht van oude rijken, leende de fakkeltocht zich gemakkelijk voor gebruik als nazi-propaganda.
De fakkelverlichting door parabolische spiegel kwam op suggestie van IOC-lid Jean Ketseas, die voorstelde om een rituele vlamverlichtingsmethode te gebruiken zoals beschreven in Plutarch's Life of Numa . Volgens de vertaling van Ketseas: "Een nieuw vuur werd niet aangestoken door middel van een andere vlam, maar door de aanraking van de zuivere en vlekkeloze vlam van de zon." "De passage gaat later verder met het beschrijven van het proces:" De Skaphia werden geplaatst tegenover de zon op een zodanige manier dat de gloeiende stralen, die van alle kanten naar het centrum convergeren, de lucht vermenigvuldigden. "
De eerste fakkels die in de spellen werden gebruikt, werden gemodelleerd naar oude ontwerpen, schrijft Chapoutot. Gebouwd door de Krupp Company, de grootste bewapeningsproducent van Duitsland, brandde elk slechts 10 minuten. De tegenwoordig gebruikte fakkels hebben een lange weg afgelegd.
In de afgelopen jaren hebben organisatoren gekozen voor hightech-functies om de vlam aan te houden, ongeacht het weer. De fakkel van dit jaar, bedacht door de Koreaanse ontwerper Young Se Kim, heeft vier afzonderlijke wanden om ervoor te zorgen dat de vlam winden tot 78 mph kan weerstaan. Het heeft ook een drielagige paraplu-achtige afdekking om te voorkomen dat regen de brand kan blussen. Het is zelfs bestand tegen temperaturen tot -22 graden Fahrenheit dankzij het interne circulatiesysteem. Als de vlam onderweg uitgaat, is er altijd ondersteuning in de buurt met back-upvuur verlicht door een parabolische spiegel om hem snel opnieuw te ontsteken. Hoewel de vlam dit jaar grote rampen heeft voorkomen, kantelde de robottransporteur bijna. Organisatoren haastten zich naar de bot, de vlam bewarend.
Neem dus tijdens de openingsceremonie van vanavond, terwijl de Olympische ketel wordt aangestoken, een moment om het vuur te waarderen dat tot leven brulde onder een gloeiend bad van geconcentreerde zonnestralen. Zoals de Griekse archeoloog Alexander Philadelphus beschreef tijdens de planning van de eerste fakkeltocht, werd de warme gloed niet verlicht door moderne mechanica, maar kwam deze rechtstreeks van Apollo, "de god van het licht zelf."
