niedziela, 28 kwietnia 2024

Sterowiec „Hindenburg”

LZ 129 „Hindenburg”, niemiecki sterowiec pasażerski, największy statek powietrzny w historii.

Ukończony wiosną 1936 roku sterowiec, nazwany na cześć zmarłego dwa lata wcześniej niemieckiego prezydenta, Paula von Hindenburga, zasłużonego feldmarszałka I wojny światowej, mierzył 245 m długości i miał ponad 40 metrów średnicy. Jego kadłub zawierał w 16 zbiornikach 200 tysięcy m³ gazu, zapewniającego udźwig ponad 200 ton. Dzięki czterem potężnym silnikom diesla osiągał prędkość podróżną 125 km/h, co umożliwiało podróż z Niemiec do USA w ciągu zaledwie kilku dni.

Dwa pokłady wewnątrz kadłuba sterowca mieściły pomieszczenia dla ponad stu osób, w tym około 40 członków załogi. Za cenę biletu równą 400 dolarów pasażerowie podróżujący z Europy do Ameryki mieli do dyspozycji dwuosobowe kabiny sypialne, przestronną jadalnię, łazienki, palarnię, przeszklone korytarze spacerowe.

„Hindenburg” miał tylko jedną istotną wadę. Konstruktorzy jako główny gaz nośny przewidzieli hel, lekki gaz szlachetny, który nie wchodzi w reakcję z tlenem, więc jest niepalny. Z powodu embarga narzuconego przez Stany Zjednoczone, w praktyce jedynego wówczas producenta helu na skalę przemysłową, zdecydowano się na inne rozwiązanie, mając nadzieję, że zakaz eksportu niedługo zostanie zdjęty. Zbiorniki zamiast helem wypełniono tańszym, łatwiejszym w produkcji wodorem, gazem lżejszym, dającym większą siłę nośną, ale niebezpiecznym. Mieszanka wodoru i tlenu — lub wodoru i powietrza — jest silnie wybuchowa, wystarczy iskra… Niemcy mieli jednak duże doświadczenie z wodorem jako gazem nośnym i wcześniej nigdy nie zdarzyły się przypadkowe pożary wodoru na cywilnych sterowcach, więc przejście z helu na wodór nie wzbudziło większych obaw.

sterowiec Hindenburg

Po wystartowaniu z Frankfurtu z niemal setką osób na pokładzie i trzydniowej podróży przez Atlantyk „Hindenburg” 6 maja 1937 dotarł do wybrzeża Ameryki. Czekając na poprawę pogody, zrobił rundę nad Manhattanem, po czym kiedy burza minęła, poleciał na lądowisko Lakehurst. Sterowiec zawisł przy wieży cumowniczej. O 19:21, gdy „Hindenburg” znajdował się na wysokości 90 metrów, z dziobu zrzucono grube liny do lądowania, pochwycone przez obsługę naziemną. Na miejscu byli obecni wysłannicy mediów, zachowały się fotografie, nagranie radiowe oraz filmowe. Sprawozdawca radia WLS Chicago przekazywał:

— Teraz praktycznie stoi w miejscu. Zrzucono liny z dziobu statku i kilku ludzi na polu je pochwyciło. Znowu zaczyna padać… deszcz trochę osłabł. Tylne silniki statku zaledwie utrzymują go w miejscu, na tyle, żeby nie dopuścić do… Stanął w płomieniach!!! Z drogi! Z drogi! Och… płonie i się rozpada! Straszliwie się rozpada! Och, z drogi, proszę! Płonie, cały w płomieniach i… i spada na maszt cumowniczy… (…) To… To jest… Ja… Nie mogę mówić, panie i panowie.

W trwającej kilkadziesiąt sekund katastrofie „Hindenburga” zginęła jedna trzecia załogi i podróżnych, część spalonych ogniem, inni wskutek upadku z dużej wysokości. Wstrząs, jaki wywołała katastrofa wśród opinii publicznej, gwałtownie zakończył epokę wykorzystywania sterowców jako środka komunikacji pasażerskiej.

niedziela, 21 kwietnia 2024

Stacja kosmiczna

Pierwszą na świecie stacją kosmiczną był radziecki Salut 1, wyniesiony na orbitę w roku 1971. Kiedy Związek Radziecki stracił szanse na wyprzedzenie Stanów Zjednoczonymi w wyścigu do pierwszego załogowego lądowania na Księżycu, podjęto decyzję o skoncentrowaniu się na możliwościach długotrwałego przebywania załóg w kosmosie. Pomysł na stację orbitalną pojawił się jeszcze przed pierwszym lotem człowieka w kosmos i był stosunkowo prosty: należy umieścić na orbicie okołoziemskiej duży statek załogowy do prowadzenia badań naukowych, wyposażony tylko w niewielkie silniki do korygowania orbity, w baterie słoneczne zapewniające energię elektryczną oraz węzeł cumowniczy do dokowania statków, które co jakiś czas przywożą z Ziemi uzupełnienie zapasów i nowych członków załogi na wymianę.

Ogółem na orbitę okołoziemską w ciągu 11 lat trafiło siedem stacji Salut. Ich następcą był Mir, pierwsza stacja złożona z modułów i zmontowana na orbicie. Jej główny moduł został wyniesiony w kosmos w roku 1986, następnie dołączono do niego trzy moduły naukowe, zanim świat zaczął się zmieniać. W maju 1991 na stację Mir trafił kosmonauta Siergiej Krikalow. W lipcu zgodził się pozostać na stacji jako inżynier lotu kolejnej załogi, bo zrezygnowano z jednego z dwóch zaplanowanych lotów. Kolejna załoga miała przybyć w październiku… Tymczasem wrzenie w Związku Radzieckim osiągnęło punkt krytyczny: do końca września niepodległość ogłosiły prawie wszystkie republiki, w październiku dołączyły do nich Azerbejdżan i Turkmenistan, 16 grudnia ostatnia — Kazachstan. Faktycznie przestało istnieć państwo, do którego należała stacja Mir i które wysyłało na nią ludzi. A zarówno radziecki kosmodrom Bajkonur, jak i lądowisko znajdowały się na terytorium obecnie niepodległego Kazachstanu… Krikalow pozostał w kosmosie dwa razy dłużej niż pierwotnie planowano, wrócił na Ziemię dopiero w marcu.

Stacja Mir funkcjonowała do roku 2001 i była największą konstrukcją zbudowaną na orbicie do czasu powstania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), skonstruowanej i eksploatowanej wspólnie przez USA, Kanadę, Rosję, państwa członkowskie Europejskiej Agencji Kosmicznej, Japonię i Brazylię.

stacja kosmiczna Tiangong

Od roku 2021 Ziemię okrąża wzorowana na Mirze chińska stacja kosmiczna Tiangong, trzecia z tej serii. Obecnie składa się z modułu podstawowego z częścią mieszkalną, z dwóch położonych naprzeciw siebie modułów naukowych oraz zacumowanego automatycznego statku transportowego z zapasami. Wizualizacje stacji często ukazują zadokowany do niej statek załogowy Shenzhou, tak jak w modelu na zdjęciu.

środa, 10 kwietnia 2024

Kształt Ziemi wnioskowany bez obliczeń

Na przełomie epoki klasycznej i okresu hellenistycznego, w czasach Aleksandra Wielkiego i Arystotelesa, przekonanie o kulistości Ziemi było już w zasadzie powszechne wśród filozofów i innych osób bliżej zajmujących się zagadnieniem jej kształtu. Uzasadniały je argumenty różnej natury i wagi.

Jak głosili pitagorejczycy, najdoskonalszy kształt to kula, a świat jest zbudowany harmonijnie i ma charakter matematyczny, więc Ziemia ma kształt kuli.

Innego rodzaju przesłanką była analogia. Nietrudno wywnioskować z różnych obserwacji, że słońce i księżyc w pełni, widziane na niebie jako okrągłe tarcze, kółka, nie są w rzeczywistości płaskimi krążkami, lecz kulami. Analogicznie Ziemia jako jedno z ciał kosmicznych powinna mieć kształt kuli, dla jednolitości konstrukcji świata. (Cień rzucany przez kulistą Ziemię jest też dobrym wyjaśnieniem sierpowatego kształtu przybieranego cyklicznie przez księżyc na niebie).

Kolejnym powodem było porównanie obserwacji z odległych miejsc. Grecy zasiedlili tereny nie tylko Hellady kontynentalnej i wybrzeże Azji Mniejszej, ale też południową Italię i Sycylię, utworzyli kolonie na północnych brzegach Morza Czarnego, w Libii i w Egipcie. Nie dziwiło ich, że kształty gwiazdozbiorów tworzone na niebie przez gwiazdy są identyczne, że wszystko jedno, jak odległe są miejsca obserwacji, nie zmienia się wzajemne położenie gwiazd. Oznaczało to, że sfera gwiazd znajduje się niezmiernie daleko. W przeciwnym razie ujawniałby się efekt tzw. paralaksy, występujący np. kiedy na jakieś dość bliskie przedmioty spoglądamy raz lewym, raz prawym okiem.

Nocą gwiazdy powoli przesuwają się po niebie, poruszają się po łukach okręgów mających ten sam środek, położony w okolicach Gwiazdy Polarnej, która niemal nie zmienia położenia w ciągu nocy. Okazało się jednak, że im dalej na północ, tym wyżej na niebie znajduje się Gwiazda Polarna. A ponieważ gwiazdy są bardzo, bardzo daleko, więc inny kąt pomiędzy Gwiazdą Polarną a horyzontem, mniejszy na południu, większy na północy, nie może wynikać z tego, że jedno miejsce obserwacji jest dalej tej gwiazdy, a drugie bliżej. Musi być wynikiem tego, że płaszczyzna horyzontu obserwatora przebywającego np. w położonym na północy Bizancjum nie pokrywa się z płaszczyzną horyzontu obserwatora np. w położonej na południu Aleksandrii, ale jest w stosunku do niej nachylona — właśnie o różnicę tych dwóch kątów. Nachylona w dół w kierunku północnym, w stronę Gwiazdy Polarnej. Dlatego kąt wzniesienia Gwiazdy Polarnej nad horyzontem w krainie położonej bardziej północ jest większy. A ponieważ miejscowa płaszczyzna horyzontu jest w każdym miejscu zawsze prostopadła do pionu, pozioma, to powierzchnia Ziemi musi być zakrzywiona.

Gwiazda Polarna nad horyzontem

Co więcej, równym odległościom między kolejnymi miejscami położonymi coraz dalej na północ odpowiadają równe zmiany kąta Polarnej nad horyzontem. Ziemia musi być więc zakrzywiona po wypukłym łuku okręgu, co najmniej w kierunku północ-południe. Wyjaśnieniem tego konkretnie zjawiska mogłaby być również Ziemia w kształcie walca, nie dorównuje jednak kuli elegancją i możnością wyjaśnienia innych obserwacji.

Następną grupę powodów stanowiły wyniki obliczeń wykorzystujących obserwacje.

czwartek, 4 kwietnia 2024

Mechaniczny Turek naszych czasów

W XVIII wieku mechaniczne zabawki i przyrządy nie budziły zdziwienia, budowano takie od dawna. Znano już nawet zegarki kieszonkowe, choć wciąż były luksusem. Sensacją stał się jednak automat w postaci otwieranej szafki, ukazującej po otwarciu system kółek zębatych w środku, oraz siedzącej za szafką kukły człowieka, złożonej z tułowia, mechanicznej ręki (druga ręka pozostawała nieruchoma) i głowy z czarną brodą, w turbanie i w tureckich szatach. Na blacie szafki znajdowała się szachownica, zaś „mechaniczny Turek” potrafił… rozgrywać partie szachowe z ludźmi. I większość tych partii wygrywał.

Jak się okazało po kilkudziesięciu latach, sprytny wynalazca przewidział we wnętrzu konstrukcji wystarczająco wiele miejsca, by zmieścił się tam utalentowany szachista, faktycznie rozgrywający partie.

*

W XXI wieku korporacja Amazon chwaliła się otwieraniem kolejnych bezobsługowych stacjonarnych sklepów spożywczych, w których zakupy miały być prostsze niż gdziekolwiek indziej. Klient nie musi czekać w kolejce, żeby zapłacić za produkty — może po prostu wyjść z nimi ze sklepu. Wejście do sklepu otwiera karta kredytowa lub aplikacja Amazonu. System kamer, czujniki wagi na półkach, rozpoznawanie obrazu i zaawansowana sztuczna inteligencja wykrywają, jakie towary zostały przez klienta wzięte z półki, które z nich zostały odłożone z powrotem na półkę, aż do momentu opuszczenia sklepu przez klienta, który oznacza zakończenie transakcji i powoduje obciążenie rachunku nabywcy.

Jak się okazało w tym tygodniu, za sztuczną inteligencją, na której bazuje promowane przez lata rozwiązanie nazwane przez Amazon „Just Walk Out”, kryje się tajemny dodatek… tysiąc pracowników w Indiach, którzy sprawdzają, co faktycznie klient zdjął z półki, co odłożył, z czym wyszedł ze sklepu.

[https://www.businessinsider.com/amazons-just-walk-out-actually-1-000-people-in-india-2024-4?IR=T]

wtorek, 2 kwietnia 2024

„Fałszywa doktryna pitagorejska, nauczana również przez Mikołaja Kopernika”

Pitagorejczycy, członkowie założonego przez Pitagorasa bractwa religijno-filozoficznego, byli zafascynowani matematyką. Jako pierwsi uważali, że świat jest uporządkowany na sposób matematyczny: poznawalny i opisywalny nie tylko jakościowo, ale przede wszystkim ilościowo, przez stosunki liczbowe i prawidłowości matematyczne. Wszechświat był dla nich harmonijnie zorganizowaną całością — jego naturę stanowił „kosmos”, czyli porządek, harmonia wszystkich rzeczy.

Dla Pitagorasa najdoskonalszym z kształtów była kula, nic dziwnego więc, że w środowisku pitagorejskim powstała pierwsza znana nam koncepcja geometrycznej budowy wszechświata, przypominająca późniejsze systemy heliocentryczne i geocentryczne. W V wieku p.n.e. Filolaos głosił, że świat ma formę koncentrycznych sfer: pośrodku znajduje się Centralny Ogień, najczystsza z substancji, wokół którego po kołowych orbitach krążą kuliste ciała niebieskie: Ziemia, Księżyc, Słońce, planety i gwiazdy stałe. Najdalszą ze znanych planet był Saturn, znano więc pięć planet; łącznie ze Słońcem i Księżycem — siedem wyróżnionych ciał na niebie; plus gwiazdy stałe i Ziemia daje razem dziewięć. Jednak dla pitagorejczyków najdoskonalszą z liczb była dziesiątka. Platon i Arystoteles piszą, że to dlatego w tym systemie umieszczono dodatkowo Antychton, czyli Przeciwziemię: planetę obiegającą Centralny Ogień, znajdującą się zawsze po przeciwnej stronie niż Ziemia. Według Filolaosa kulista Ziemia, krążąc po kole wokół centrum świata, jednocześnie obraca się wokół własnej osi w taki sposób, że zawsze pozostaje odwrócona „tyłem”, niezamieszkałą częścią do Centralnego Ognia, w podobny sposób, jak Księżyc w swoim obiegu zawsze zwraca tę samą część swej powierzchni w stronę Ziemi. To wyjaśnia, dlaczego nigdy nie widzimy ani Centralnego Ognia, ani Przeciwziemi.

kosmos pitagorejski

Mimo że autorzy starożytni zwykle starannie rozróżniali odmienne systemy budowy świata proponowane przez konkretnych filozofów i astronomów, po setkach lat różnego rodzaju koncepcje głoszące, iż Ziemia nie tkwi nieruchomo w centrum świata, ale krąży wokół niego, określono zbiorczym epitetem:

Doszło do wiadomości tejże Świętej Kongregacji, iż fałszywa i sprzeczna z Pismem Świętym doktryna pitagorejska o ruchu Ziemi i nieruchomości Słońca, nauczana również przez Mikołaja Kopernika w »De revolutionibus orbium coelestium« (…) już się rozpowszechniła…
[Dekret Kongregacji Indeksu Ksiąg Zakazanych z 1616, po sprawie Galileusza]

Zapewne niemały wpływ na takie sformułowanie dekretu miały słowa samego Kopernika, który w swoim głównym dziele wzmiankował:

Nie byłoby nic tak dalece dziwnego, gdyby kto prócz dziennego obrotu jaki inny bieg Ziemi przyznawał, to jest że Ziemia obraca się nie tylko około siebie, ale nadto wielu innym biegom podlega, i że jest jedną z gwiazd ruchomych, jak to miał utrzymywać Filolaus Pitagorejczyk, matematyk tak znakomity, iż dla widzenia go Platon nie omieszkał udać się do Italii, jak o tym świadczą pisarze życia Platona
[De revolutionibus orbium coelestium, ks. I, rodz. V, tłum. Jan Baranowski]

Co więcej, w poprzedzającym traktat liście dedykacyjnym do papieża Pawła III Kopernik wspomina, że szukał we wszystkich dostępnych mu dziełach alternatywnych opinii dawniejszych uczonych na temat ruchów ciał niebieskich i…

Jakoż rzeczywiście doczytałem się najprzód w Cyceronie, że Nicetas mniemał, iż Ziemia się obraca. Potem znalazłem także w Plutarchu [=Pseudo-Plutarch, De Placita Philosophorum III 13], że niektórzy uczeni byli tego samego zdania. Słowa tego pisarza, aby wszystkim były wiadome, przytaczam tutaj [tu w oryginale łacińskim cytat grecki]: »Choć powszechnie utrzymują, że Ziemia stoi i nie rusza się, Filolaos Pitagorejczyk twierdzi, że Ziemia krąży wokół ognia po nachylonym kole [=kole w płaszczyźnie ekliptyki], podobnie do Słońca i Księżyca. Heraklides z Pontu i Ekfantos Pitagorejczyk przypisują Ziemi ruch, ale nie przez zmianę miejsca, lecz że na kształt koła obracającego się wokół osi, obraca się z zachodu na wschód wokół swego środka«. To mi dało powód, że i ja o biegu Ziemi myśleć zacząłem.