Imagine: Twitter
În urmă cu câteva zile un avion de linie al companiei Singapore Airlines, deplasându-se de la Londra către Singapore, a trecut printr-o zonă de turbulențe, 104 pasageri fiind răniți, iar unul decedând.
Ministerul transporturilor din Singapore a dat publicității ieri, pe 29 mai, un comunicat, care arată că în urma analizei sistemelor de date de la bord (flight data recorder - FDR și cockpit voice recorder - CVR) a rezultat, printre altele, că:
- At 07:49:21 hr (UTC) on 21 May 24, the aircraft was passing over the south of Myanmar at 37,000 ft and likely flying over an area of developing convective activity.
The Gravitational force (G), recorded as vertical accelerations, fluctuated between positive (+ve) 0.44G and +ve 1.57G for a period of about 19 sec. This would have caused the flight to begin to experience slight vibration
- At 07:49:40 hr, the aircraft experienced a rapid change in G as recorded vertical acceleration decreased from +ve 1.35G to negative (-ve) 1.5G, within 0.6 sec. This likely resulted in the occupants who were not belted up to become airborne.
- At 07:49:41 hr, the vertical acceleration changed from -ve 1.5G to +ve 1.5G within 4 sec. This likely resulted in the occupants who were airborne to fall back down.
- The rapid changes in G over the 4.6 sec duration resulted in an altitude drop of 178 ft, from 37,362 ft to 37,184 ft. This sequence of events likely caused the injuries to the crew and passengers.
În traducere:
- La 07:49:21, în timp ce aeronava trecea peste sudul Myanmarului, forța gravitațională, înregistrată ca accelerație verticală, a fluctuat între 0,44G și 1,57G pentru 19 secunde, ceea ce a dus la mici vibrații ale aeronavei.
- La 07:49:40, aeronava a înregistrat o modificare rapidă a G, de la 1,35G la -1,5G, ceea ce a facut ca pasagerii fără centură să plutească în avion.
- 07:49:41 accelerația pe verticală s-a modificat de la -1,5G la 1,5G în 4 secunde, ceea ce a făcut ca pasagerii care pluteau să cadă pe scaunele lor/ podeaua aeronavei.
- rapida modificare a G pentru 4,6 secunde a făcut ca altitudinea avionului să scadă cu 54 m.
Multiple publicații (iată un exemplu aici) au înțeles că s-a schimbat gravitația (Quartz: „Deadly turbulence on a Singapore Airlines flight was caused by rapid changes in gravity”), idee preluată și presa românească (de exemplu, G4media: „Zborul Singapore Airlines afectat săptămână trecută de turbulențe a suferit o „schimbare rapidă a forței gravitaționale””). New York Times a înțeles însă cum stau lucrurile, fără a vorbi aiureli în articolul lor dedicat subiectului.
Chiar s-a schimbat gravitația?
Desigur, așa ceva nu avea cum să se întâmple. Gravitația nu evoluează în acest fel, de la un minut la altul, cu valori atât de mari, încât cad și se ridică avioanele prin aer.
Dacă lucrurile ar sta astfel, practic nu am avea stabilitate pe sol. Pe neașteptate am lua-o către cer și tot pe neașteptate am cădea violent către sol.
Practic, dacă ce spune presa este real, specia umană, ca și cea mai mare parte a vieții, nu ar fi putut să se dezvolte.
Dacă aceste schimbări ar fi apărut, în mod misterios, recent, specia umană ar fi dispărut. Nu se poate astfel.
Chiar spune comunicatul Ministerului transporturilor din Singapore că s-a schimbat gravitația?
Răspunsul este: da și nu...
Limbajul folosit de autoritățile din Singapore este în mod clar unul înșelător. Dar, citind cu atenție, comunicatul nu spune că au avut loc modificări ale câmpului gravitațional terestru.
Ce spune comunicatul este că au fost înregistrate modificări ale valorilor forței gravitaționale, G, înregistrate ca accelerații verticale, de aparatele avionului. Ceea ce reprezintă o formulare... destul de aproximativă. Vreau să spun... greșită.
Pentru că G, în fapt, nu se referă la forța gravitațională, ci la constanta gravitațională. Dar, cel mai probabil, ar fi trebuit să se refere la accelerația gravitațională, g.
Mai jos sunt câteva explicații cu privire la terminologia corectă.
Notă:
Conceptele folosite în comunicatul din Singapore sunt destul de aproximative. Iată o scurtă clarificare a conceptelor utile în contextul nostru.
Constanta gravitațională, notată cu G, este o constantă fizică ce apare în legea atracției universale gravitaționale dintre obiectele cu masă. Fiind o constantă, G nu se schimbă de la o zi la alta 😀 Valoarea constantei gravitaționale este G = 6,67 x 10-11 Nm2/ kg2.
La suprafața Pământului, accelerația gravitațională, g, variază între 9,78–9,82 m/s2 în funcție de latitudine.
Legătura dintre G și g poate fi înțeleasă prin intermediul formulei de calcul al accelerației gravitaționale la suprafața unui corp ceresc (cum ar fi Tera): g = G x (M/R2), unde M este masa Pământului, iar este raza Pământului.
G = Fr2/m1m2, unde F este forța de atracție gravitațională, r este distanța dintre corpuri, iar m1 și m2 sunt masele corpurilor.
Forța de atracție dintre corpuri depinde, așadar, de distanța dintre corpuri și de masa acestora. Aceasta este și o explicație de ce nu s-a schimbat gravitația în cazul zborului nostru: ar fi trebuit să se fi schimbat semnificativ masa Terrei, pentru că masa avionului este neglijabilă în ecuație.
Lanțul cauzal este diferit față de ce a priceput presa: din cauza modificărilor în altitudine ale avionului, avionul (dispozitivul de înregistrare a schimbărilor accelerației, denumit „accelerometru”) a înregistrat modificări ale... accelerației.
Un accelerometru este un dispozitiv care măsoară accelerația/ decelerația pe una sau mai multe axe. În contextul aviației, accelerometrele sunt folosite pentru a monitoriza și înregistra accelerațiile experimentate de avion și de pasageri în timpul zborului, cum ar fi în timpul decolării, aterizării, turbulențelor sau manevrelor bruște. Accelerația gravitațională g este folosită ca valoare de referință standard pentru măsurători și calibrări.
Așadar, nu modificări ale forței gravitaționale au dus la fluctuațiile în altitudine ale avionului, ci fluctuațiile în altitudine ale avionului au dus la înregistrări ale unor valori diferite de către accelerometrul de la bordul avionului.
Cu certitudine accelerometrul a înregistrat valori diferite de cea standard (G) atât la decolare, cât și la aterizare. Cât și (în fapt, mai ales!) pe timpul turbulențelor.
Ce înseamnă că s-a schimbat forța gravitațională, G, în contextul aeronavei Singapore Airlines?
Să clarificăm ce este cu valorile diferite ale forței gravitaționale, G.
Să luăm următorul exemplu, banal. Intri într-un lift, la parter, și te deplasezi către etajul 4. Când liftul pleacă, dispozitivul pe care-l ai cu tine (accelerometrul) va indica o accelerare, iar corpul tău, cum știm cu toții, experimentează o forță suplimentară, generată de accelerația liftului la plecare. De aici, așadar, valori mai mari ale G pe accelerometru.
În realitate, desigur, nu vorbim de nicio modificare a gravitației terestre, cu atât mai puțin a contantei gravitaționale, G, ci doar de apariția unei accelerații suplimentare celei generate de gravitație (explicația este mai complicată, pentru că, în fapt, gravitația nu este accelerație; puteți citi o explicație lămuritoare aici).
În schimb, când iei liftul de la etajul 4 către parter, are loc o accelerație inițială (până când liftul ajunge la o mișcare rectilinie și uniformă), de data asta către în jos, care este măsurată de către accelerometru (va afișa valori negative, de exemplu: -0,3G).
Harta câmpului gravitaţional al Terrei (Potsdam Gravity Potato)
Sateliţii GRACE şi CHAMP au fost folosiţi pentru a crea harta câmpului gravitaţional al Terrei. După cum se poate observa, sunt diferenţe între diversele părţi al suprafeţei terestre. De unde aceste diferenţe? Cauze posibile sunt: distribuţia neuniformă a masei în oceane, continente ori în interiorul Pământului, printre altele.
Cam asta este. Dar, una peste alta, acest exemplu arată încă o dată cât de important este ca publicațiile să aibă măcar un jurnalist care să fie educat în domeniul științei, pentru a nu bate câmpii despre subiecte simple.
Ce s-a întâmplat în realitate?
Greu de spus cu certitudine, dar cauzele probabile sunt: ori „goluri de aer” (zone cu mari diferențe de densitate a aerului, care duc la căderi și urcări bruște ale aeronavei) ori, poate, defecțiuni tehnice ale aeronavei, posibil însoțite și de manevre neinspirate ale piloților.
Sigur, sunt speculații, dar nu acesta este scopul articolului, să spunem care au fost cauzele reale. Îi lăsăm pe cei din Singapore 😀.
