Las Vegas-sfæren og dens nysgerrige forbindelse med Isaac Newton – Physics World

Las Vegas-sfæren og dens nysgerrige forbindelse med Isaac Newton – Physics World

Tidsstempel: 29. december 2023 kl. 6:00

Sidney Perkowitz forklarer, hvad Isaac Newton har at gøre med en enorm, glitrende underholdningskuppel i Las Vegas

MSG Sphere i Las Vegas, Nevada
Kuppel i ørkenen The Sphere i Las Vegas har den højeste opløsning omsluttende LED-skærm i verden. (Med høflighed: iStock/ALFSnaiper)

Kugler, glober eller kugler: kald dem, hvad du vil, de har altid været en del af fysikken selv i dens tidlige dage som "naturvidenskab". Den symmetriske perfektion af en kugle gjorde den til det åbenlyse – men forkerte – valg for Aristoteles' vision af kosmos, som så himmellegemer rejse i cirkulære baner rundt om Jorden båret af indlejrede, roterende krystallinske glober.

Senere lærte vi, at fordi en kugle har det mindste forhold mellem overfladeareal og volumen blandt standardformer, antager en vanddråbe denne form som sin laveste energitilstand. For nylig har metrologer brugt en poleret 1 kg siliciumkugle der har fået sin volumen hypernøjagtigt målt for præcist at give Avogadros tal.

Egenskaberne ved buede kroppe er også blevet brugt til at vise fysik og teknologi til offentligheden. 1964 New Yorks verdensudstilling fremhævede Ovoide teater, et 27 m højt fodboldformet spillested, der husede 500 besøgende ad gangen for at se præsentationer om fremtidens computere. I 2010 åbnede CERN sit Partiklernes univers udstilling i en sfærisk struktur også 27 m høj.

Disse manifestationer af rundhed forsvinder i forhold til Sphere, som åbnede i september 2023 i Las Vegas. Med en diameter på 150 m siges det at være verdens største sfæriske struktur. Tegnet af arkitekterne Populus og finansieret af et firma, der er specialiseret i store underholdningssteder, har det mere end 17,000 tilskuere og er afhængigt af masser af fysiske ideer.

Det ydre af Sphere gløder med lys og farve fra 54,000 m2 af programmerbare lysemitterende dioder (LED'er), der viser billeder lige fra fyrværkeri og en undersøisk scene til reklamer for kommende kuppelbegivenheder. Indenfor yderligere 15,000 m2 af lysdioder danner en 270o wrap-around skærm. Den første specialfremstillede film, den viste, Postkort fra Jorden, fortæller historien om livet på vores planet, før menneskeheden rejser til fjerne exo-verdener.

Andre måder, hvorpå sfæren afhænger af fysik og matematik, er beskrevet på dens hjemmeside. Det bemærker vigtigheden af ​​π for at bestemme egenskaberne af en kugle og viser matematikken bag kuglens geodætisk struktur, lavet af trekantede elementer og populariseret af den amerikanske designer Buckminster Fuller.

The Sphere er en moderne realisering af en gammel idé til et monument fra det 18. århundrede til Isaac Newton

Hjemmesiden fortæller os om bølgeanalysen, der bruges til at projicere lyd fra tusindvis af højttalere, og om fluid-dynamikteorien bag vinden og atmosfæriske effekter, der ledsager filmvisninger. Besøgende kan også lære om den optiske analyse, der er nødvendig for at vise billeder i høj opløsning på store buede overflader.

The Sphere er en moderne realisering af en gammel idé til et monument fra det 18. århundrede til den måske største fysiker gennem tiderne - Isaac Newton - hvis analytiske tilgang var indflydelsesrig selv ud over fysikken. I 1784, længe efter Newtons død, den visionære franske arkitekt Etienne-Louis Boullee kaldte ham "Sublim ånd! Stort og dybt geni! Guddommelig væsen!" og designet en fantastisk struktur for at ære ham.

Designet, som Boullée gengivet i smukt skraverede tegninger, skulle være en hul kugle på omkring 150 m i diameter - tilfældigvis nøjagtig den samme som Las Vegas-sfæren. Indlejret i en massiv base, ville det være omgivet af rækker af enorme cyprestræer, som repræsenterer sorg. Inde ved sin base så Boullée for sig kuglen med en sarkofag til Newton.

Blyantstegning af en stor kugleformet bygning
Velegnet til en fysiker I 1784 designede Etienne-Louis Boullée en cenotaph for Isaac Newton, der var en hul kugle på 150 m i diameter indlejret i en massiv base og omkranset af rækker af cypresser. Det blev aldrig bygget, men Las Vegas Sphere har en slående lighed med Boullées planer. (Med høflighed: gallica.bnf.fr/Bibliothèque nationale de France)

Besøgende ville nå sarkofagen gennem en tunnel og derfra stirre op på det store tomme volumen ovenover. Tom, men ikke helt mørk. Kuglen skulle gennembores med åbninger, der repræsenterede forskellige himmellegemer, og gennem hvilke dagslys ville strømme ind. Om natten, ifølge Boullées tegninger, ville en central kugleformet lyskilde omkring 30 m på tværs fylde kuglen med et strålende skær.

Boullees design var virkelig kun en vision. Den kunne ikke bygges dengang, og der var heller ikke en kunstig lyskilde, der kunne fylde den forestillede struktur. Newton, der var blevet begravet i Westminster Abbey i London, blev på sit hvilested, hvor hans grav – sammen med en hvid-og-grå marmor monument til ham – kan stadig findes.

Men Boullées konstruktion deler med Las Vegas-sfæren dens imponerende størrelse og opfindsomme brug af lys, uanset hvordan det er. Ved at simulere nattehimlen om dagen ønskede Boullée at symbolisere Newtons udforskning af kosmos. Ved at fylde kuglen med lys i de mørke timer, ønskede Boullée at minde os om Newtons banebrydende studier af lys.

Vil Las Vegas-sfæren nogensinde eksplicit fejre naturens, videnskabens og fysikkens vidundere - f.eks. som en slags planetarium - eller ære en videnskabsmand? Efter at have kostet iøjnefaldende $2.3 milliarder at bygge, skal Sphere først nå kommerciel succes. Først da vil vi måske en dag se billeder af Newton og andre videnskabelige storheder overraskende, men med rette, tårne ​​sig op over farverne og handlingen i Las Vegas.

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden