Las Vegas-sfæren og dens nysgjerrige kobling med Isaac Newton – Physics World

Las Vegas-sfæren og dens nysgjerrige kobling med Isaac Newton – Physics World

Tidsstempel: 29. desember 2023 6:00

Sidney Perkowitz forklarer hva Isaac Newton har å gjøre med en enorm, glitrende underholdningskuppel i Las Vegas

MSG Sphere i Las Vegas, Nevada
Kuppel i ørkenen The Sphere i Las Vegas har den høyeste oppløsningen omsluttende LED-skjermen i verden. (Med tillatelse: iStock/ALFSnaiper)

Kuler, jordkloder eller kuler: kall dem hva du vil, de har alltid vært en del av fysikken selv i dens tidlige tid som "naturvitenskap". Den symmetriske perfeksjonen til en kule gjorde den til det åpenbare – men feil – valg for Aristoteles’ visjon av kosmos, som så himmellegemer reise i sirkulære baner rundt jorden båret av nestede, roterende krystallinske glober.

Senere lærte vi at fordi en kule har det minste forholdet mellom overflateareal og volum blant standardformer, adopterer en vanndråpe denne formen som sin laveste energitilstand. Nylig har metrologer brukt en polert 1 kg silisiumkule som har fått volumet hypernøyaktig målt for nøyaktig å gi Avogadros tall.

Egenskapene til buede kropper har også blitt brukt til å vise fysikk og teknologi for publikum. 1964 New Yorks verdensutstilling inneholdt Ovoid teater, en 27 m høy fotball-formet arena som huset 500 besøkende om gangen for å se presentasjoner om fremtiden til datamaskiner. I 2010 åpnet CERN sin Universet av partikler utstilling i en sfærisk struktur også 27 m høy.

Disse manifestasjonene av rundhet forsvinner sammenlignet med Sphere, som åpnet i september 2023 i Las Vegas. Med en diameter på 150 m sies det å være verdens største sfæriske struktur. Designet av arkitektene Populus og finansiert av et firma som spesialiserer seg på store underholdningssteder, har det mer enn 17,000 XNUMX tilskuere og er avhengig av mange fysiske ideer.

Utsiden av Sphere lyser med lys og farger fra 54,000 XNUMX moh2 av programmerbare lysemitterende dioder (LED) som viser bilder som spenner fra fyrverkeri og en undersjøisk scene til reklame for kommende kuppelbegivenheter. Innvendig, ytterligere 15,000 XNUMX m2 av lysdioder danner en 270o omsluttende skjerm. Den første skreddersydde filmen den viste, Postkort fra jorden, forteller historien om livet på planeten vår før menneskeheten drar til fjerne eksoverdener.

Andre måter sfæren avhenger av fysikk og matematikk er beskrevet på den nettsted. Den bemerker viktigheten av π for å bestemme egenskapene til en sfære og viser matematikken bak sfærens geodesisk struktur, laget av trekantede elementer og popularisert av den amerikanske designeren Buckminster Fuller.

The Sphere er en moderne realisering av en gammel idé for et monument fra 18-tallet til Isaac Newton

Nettstedet forteller oss om bølgeanalysen som brukes til å projisere lyd fra tusenvis av høyttalere og om fluiddynamikkteorien bak vinden og atmosfæriske effekter som følger med filmvisninger. Besøkende kan også lære om den optiske analysen som trengs for å vise høyoppløselige bilder på store buede overflater.

The Sphere er en moderne realisering av en gammel idé for et monument fra 18-tallet til kanskje tidenes største fysiker – Isaac Newton – hvis analytiske tilnærming var innflytelsesrik selv utover fysikk. I 1784, lenge etter Newtons død, den visjonære franske arkitekten Etienne-Louis Boullee kalte ham «Sulim ånd! Stort og dypt geni! Guddommelig vesen!" og designet en fantastisk struktur for å hedre ham.

Designet, som Boullée gjengav i vakkert skyggelagte tegninger, skulle være en hul kule på rundt 150 m i diameter – ved en tilfeldighet nøyaktig det samme som Las Vegas-sfæren. Innebygd i en massiv base, ville den være omringet av rader med enorme sypresser, som representerer sorg. Inne, ved basen, så Boullée for seg kulen som inneholdt en sarkofag for Newton.

Blyanttegning av en stor kuleformet bygning
Passer for en fysiker I 1784 designet Etienne-Louis Boullée en cenotaf for Isaac Newton som var en hul kule på 150 m i diameter innebygd i en massiv base og omringet av rader med sypresser. Den ble aldri bygget, men Las Vegas Sphere har en slående likhet med Boullées planer. (Med tillatelse: gallica.bnf.fr/Bibliothèque nationale de France)

Besøkende ville nå sarkofagen gjennom en tunnel, og derfra stirre opp på det enorme tomme volumet over. Tomt, men ikke helt mørkt. Kulen skulle gjennombores med åpninger som representerte forskjellige himmellegemer og som dagslys ville strømme gjennom. Om natten, ifølge Boullées tegninger, ville en sentral kuleformet lyskilde på rundt 30 m i diameter fylle kulen med en strålende glød.

Boullees design var virkelig bare en visjon. Den kunne ikke bygges da, og det fantes heller ikke en kunstig lyskilde som kunne fylle den tenkte strukturen. Newton, som hadde blitt gravlagt i Westminster Abbey i London, ble værende på hvilestedet, hvor hans grav – sammen med en hvit-grå marmormonument til ham – kan fortsatt finnes.

Men Boullées konstruksjon deler med Las Vegas Sphere dens imponerende størrelse og oppfinnsomme bruk av lys, uansett hvordan det genereres. Ved å simulere nattehimmelen om dagen ønsket Boullée å symbolisere Newtons utforskning av kosmos. Ved å fylle sfæren med lys i de mørke timene, ønsket Boullée å minne oss om Newtons banebrytende studier av lys.

Vil Las Vegas Sphere noen gang eksplisitt feire naturens, vitenskapens og fysikkens underverk – for eksempel som et slags planetarium – eller hedre en vitenskapsmann? Etter å ha kostet iøynefallende 2.3 milliarder dollar å bygge, må Sphere først oppnå kommersiell suksess. Først da vil vi kanskje en dag se bilder av Newton og andre vitenskapelige storheter overraskende, men med rette, ruvende over fargen og handlingen til Las Vegas.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden