Kukaan ei uskonut, että Brian Shimerillä olisi ollut mahdollisuutta. Kahden kuukauden ikäisenä 40-vuotiaana amerikkalainen rattikello saapui vuoden 2002 Salt Lake Cityn olympialaisiin neljällä talvipeleillä vyönsä alla, mutta ei olympiamitalia. Joten kun hänen joukkueensa veti käämitysradan läpi ja ansaitsi tuon kauan odotetun pronssin, kaikki hämmästyivät - etenkin Shimeristä. '' En tiedä mikä vei meidät mäkeä niin nopeasti '', hän kertoi The New York Timesille . '' Sähköä ilmassa, väkijoukko heiluttaa ja huutaa. ''
Asiaan liittyvä sisältö
- Miksi curling Ice eroaa muusta jäästä
Varmasti väkijoukon tuki - yhdessä joukkueen intensiivisen harjoituksen ja Shimerin tarkkojen käännösten kanssa - olivat ratkaisevia. Mutta yksi talviurheiluun kuulumaton sankari näytti myös pääosassa joukkueen voittoa: jäätä.
Urheilussa, kun vain sadannesosa sekunneista erottaa voittajat ja häviäjät, jokaisella kitkaa aiheuttavalla kolahdalla tai uralla on merkitys. Ja jää kuluttaa ylityöt, joten Shimer ja hänen joukkueensa 17. lähtöpaikka olisivat voineet helposti olla haittapuoli. Kelkka valmistui kuitenkin viidennellä tavalla asettamalla ne pronssille. "Et voi tehdä niin, jos jää ei ole tasaista", sanoo Tracy Seitz, Whistler Sliding Center -nimisen Kanadan jääradan toimitusjohtaja, joka on maailman nopein jäärata. Seitz tietäisi: Hän oli myös yksi Salt Lake Cityn ns. "jäämeistereitä", asiantuntijoiden tehtävänä oli haaste luoda ihanteelliset jääradat maailmanluokan urheilijoille.
Jää tekemisessä on paljon muutakin kuin silmällistä. Molekyylitasolla olympiakurssien lumi ja jää on täsmälleen sama juttu, joka tekee lumiukkoja, tukkii ovensi ja lähettää ajattelemattomia sivullisia, jotka huolehtivat ajotieltä. Kaikki jäädytetty vesi koostuu molekyyleistä, jotka on järjestetty kuusikulmaiseen rakenteeseen, joka on samanlainen kuin kenno. Mutta jäänpäällysteinen kelkkaradan, hampaiden ja luurankojen liukaskelmat tai hiihtotien kiinteä, litteä lumi on muotoiltu tarkasti ja käsitelty peleihin johtavien kuukausien aikana, optimoimalla näiden pakkasten vesimuotojen ominaisuudet.
"Se ei ole vain jääpala, kuten normaalisti ajattelet, kuten pakastimessa istuvat jääkuutiot", sanoo Unehin yliopiston matemaatikko Kenneth Golden, joka tutkii jään rakenteita. "Se on paljon kiehtovampaa ja monimutkaisempaa ainetta kuin ihmiset yleensä ajattelevat."
Shimer (edessä), Mike Kohn, Doug Sharp ja jarruttaja Dan Steele pysähtyvät päätyttyään kolmanteen ajoonsa Utahin olympiapuiston radalla Park Cityssä, Utahissa, vuoden 2002 talviolympialaisten aikana. (Yhdysvaltain armeijan kuvat / Wikimedia Commons) Jää, jää, ehkä
Ensimmäinen vaihe minkä tahansa jäähaaran tai radan rakentamiseksi on veden puhdistaminen liuenneiden kiinteiden aineiden, kuten suolojen ja mineraalien, poistamiseksi. Tällaiset epäpuhtaudet eivät sovi säännölliseen jään kuusikulmaiseen rakenteeseen, joka muodostuu veden jäätyessä. Sama ominaisuus näkyy merijäässä, Golden selittää, että meriveden suola suljetaan pois jättäessään luomalla ylimääräisen suolaisen nesteen jään alle. Mutta kaiteella tai radalla epäpuhtaudet kerääntyvät kiteiden väliin tai heitetään pintaan aiheuttaen pieniä heikkouksia jäässä. Kuten Seitz sanoo, "mitä puhtaampi vesi on, sitä tiheämpi jäälaatta olisi", mikä tarkoittaa tasaisempaa pintaa.
Jään laatu ja puhtaus ovat niin tärkeitä, että sen elinkelpoisuuden varmistamiseksi on luotu erityinen asema - jäämeisteri. Unohda kuvanveistäjät, jotka tekevät monimutkaisia jääveistoksia; Jäämestarit tekevät jäästä joitain maapallon vaikuttavimmista rakenteista. Ainakin vuosi ennen Games themes 12 -summaa he suihkuttavat satoja paperiohuita kerroksia tästä erittäin puhdasta vettä betoniväylälle tai kentälle, joka jäähdytetään upotetulla jäähdytysjärjestelmällä nopeaa jäädyttämistä varten. Jäätyneen telan asettaminen bobsled-ajoon kestää noin viisi päivää keskeytymätöntä työtä, Seitz sanoo.
Tämä prosessi estää pakkaskerrosten muodostumisen, jotka muodostuvat, kun kostea ilma jäätyy jäisen pinnan yli. Pakkaskerrokset voivat vangita ilmakuplat jäässä, mikä voi toimia tiensä pieninä pisteinä. "Emme ajattele sitä [jäätä] juoksevana, mutta se on hyvin paljon niin juoksevaa ja se liikkuu koko ajan", Seitz sanoo. "Ne jään ilmakerrokset luovat heikkouksia, jotka voivat puhkeaa ja aiheuttaa epäjohdonmukaisuuksia jääpinnassa." Bobsledille yksi pieni pistemerkki voi aiheuttaa kelkan pomppimisen jatkuen ongelmaan. "Yksi kohokohta luo kaksi iskua luo kolme iskua, ja edelleen ja edelleen ja edelleen", hän sanoo.
Muut jääpohjaiset urheilulajit, kuten jääkiekko, luistelu ja curling, käyttävät yhtä huolellista kerrostamista. Kullakin urheilulajilla ihanteellinen jäälämpötila ja paksuus ovat erilaiset. Esimerkiksi luistelu korjaa paksuimman ja lämpimimmän jään: Karkeasti kahden tuuman pinta pidetään lempeän 25 asteen Fahrenheit-asteen ympärillä, mikä antaa luistelijoille mahdollisuuden kiinnittää luistimet jäähän, mikä on tarpeen niiden painovoimaa uhkaavien hyppyjen ja pyöritysten suorittamiseksi. .
Osa taikuudesta ei ole vain tekniikassa - se on itse jään luonteessa. Jäässä olevat vesimolekyylit eivät ole reunoillaan niin voimakkaasti lukkiutuneita kennokennoon kuin sen keskipisteeseen, jolloin syntyy nestemainen kerros, joka tunnetaan esisulattimena ja joka voitele pinnan ja jonka uskotaan antavan jään ainutlaatuisen liukaslaadun. Pieneen jäähakeeseen kohdistetun luistimen tai terän voimakas paine voi hieman alentaa sen sulamispistettä, mikä todennäköisesti myötävaikuttaa siihen liukasen vesikerrokseen. Lievän sulamisen pintaan liukuvan terän kitkan avulla uskotaan myös lisäävän nestettä seokseen.
Jotkut jäämestarit kokeilevat luovia toimenpiteitä täydellisen pinnan saavuttamiseksi. Jääharrastajien joukossa on jo pitkään ollut myytti, että musiikki voi auttaa jään kiteytymistä. Jäämestar Dimitri Grigoriev soitti vuoden 2014 Sotšin olympialaisissa klassista musiikkia - tarkalleen ottaen Vivaldin ”Four Seasons” - laatiessaan jäistä raitaa. "Meillä oli klassinen soittaminen täällä, niin että jää kiteytyy oikein kovalla tavalla, ei rock-musiikista, ei hiljaisuudesta", hän kertoi NPR: lle ja lisäsi: "Suhtaudun tosissani siihen, katso sitä!" (NPR katsoi sitä, ja tätä väitettä ei voida puolustaa arvostetulla tieteellä.)
Tällaiset taikauskut eivät vaikuta Seitziin. "Jos aiomme tehdä jotain, räjäytämme todennäköisesti heavy metal -musiikkia", hän sanoo - miehistölle, ei jäälle. Se pitää miehistönsä "hereillä ja menossa kovalle" raivoaikaisena työaikana radan asettamisessa, hän sanoo.
Italialainen Carolina Kostner esiintyy naisten taitoluistelun vapaalla luistimella vuoden 2014 talviolympialaisissa Sotšissa, Venäjällä. (Tribune Content Agency LLC / Alamy) Mitä enemmän lunta
Tohtorikorkeakoulun glaciologina Sarah Konrad on viettänyt huomattavan osan ajastaan lumen ajatteluun. Mutta hänen yhteytensä valkoisiin asioihin on myös henkilökohtaisempaa: Hän kilpaili sekä ampumahiihto- että hiihtohiihtotapahtumissa vuoden 2006 talviolympialaisissa Torinossa, Italiassa, 38-vuotiaana - ensimmäisenä Yhdysvaltain naisena, joka pääsi kahteen urheiluun talvipeleissä.
Yllättäen lumiurheilun hitaimmat olosuhteet ovat ne, joita vapaa-ajan hiihtäjät etsivät eniten: vasta pudonnut jauhe.
Toisin kuin jäästä, joka muodostuu jäätyvästä vedestä, lunta muodostuu kosteuden tai vesihöyryjen kiteytymisestä ilmakehässä, kun se on "superjäähdytetty" tai jäähdytetty juuri sen jäätymispisteen alapuolelle. Jotta kristalli todella muodostuisi, vesihöyryn on kohdattava jotain, kuten pölyä, sen kiteytymisen käynnistämiseksi. Juuri siitä, miksi näitä hiukkasia tarvitaan ja miten ne auttavat lumen muodostumisessa, keskustellaan edelleen, mutta ilman niitä on oltava hämmästyttävän kylmää - selvästi alle -20 astetta Fahrenheit-astetta - jotta jääkiteet voivat muodostaa itsensä.
Kun se alkaa, kide houkuttelee muita jäähdytettyjä vesihöyryjä kasaamaan monimutkaisissa kuvioissa. Kuusi yhteistä "siivekkää" lumihiutalet, kuten Konrad kutsuu heille, kaikuu itse jäätyneiden vesimolekyylien kuusikulmaiseen järjestelyyn. Vaikka upea, nämä monimutkaiset hiutaleet eivät ole optimaalisia urheilulle. Reunat ja kulmat, jotka tekevät lumihiutaleista niin visuaalisesti houkuttelevia, tarkoittavat myös karheutta hiihtoajoneuvon ylöspäin ja hidasta kulkua olympialaisille. "Se on epätasainen pinta, jopa mikroskooppisella tasolla", sanoo Konrad, joka on tällä hetkellä Wyomingin yliopiston projektijohtaja.
Mutta kun lumi koskettaa maata, lumihiutaleen muoto alkaa muuttua. Tuulen ja muiden fysikaalisten voimien lisäksi lumihiutale morfioituu hitaasti ajan myötä, tiivistyen ja pyöristyneenä. "Siirryt tältä höyhennellyltä, monimutkaiselta kristallilta jotain, joka on enemmän kuin kuulalaakeri", Konrad sanoo. "Se on paljon nopeampaa, koska siinä on vähemmän karkeita reunoja."
Jotkut asiantuntijoiden kurssirakentajat jopa mieluummin keinolummalle - jonka sanotaan olevan "vanha lumi" - tunne ilman ikääntymisen pyrkimyksiä - luonnonhiutaleisiin. Tämä lumi syntyy suihkuttamalla hieno vesisumu ja paineilma radan yli. Ilman laajeneminen jäähdyttää kosteuden ja pitää sen korkealla, varmistaen riittävän jäätymisajan. Konradin mukaan kiteistä puuttuvat tarvittavat olosuhteet ja aika monimutkaisten kuusisiirtäisten hiutaleiden muodostamiseksi, joten syntyvä muoto on ennustettavissa, mikä tekee siitä helpon työskennellä kurssirakennuksessa. "Mutta se vie siitä hauskanpitoa", Konrad lisää.
Alppikursseilla kuitenkin paljon työtä tehdään radan nopean ja kestävän varmistamiseksi. Suunnittelijat kastelevat pinnan usein ja antavat sen sitten jäähtyä uudelleen muodostaen tiiviisti pakatun, nopean radan. Mutta jos lumi on liian märkää tai ilma on liian lämmin, rata tulee nopeasti upeaksi ja putoaa. Lumikursseista vastaavat ihmiset viettävät kuukausia yleensä peleihin johtaviin juoksuihin - muotoilevat ja muotoilevat jatkuvasti jokaista nurkkaa ja kentää täydellisen tasapainon saavuttamiseksi vakaan, nopean kurssin ja jääkerroksen välillä.
Tietenkin joskus säähaittoja on mahdoton korjata. Tämä oli ongelma vuoden 2014 Sotšin peleissä, joissa epätavallisen lämpimät olosuhteet johtivat kuohkeisiin kursseihin ja rakeiseen eli sokeriseen lumeseen. Puoliputken osalta yli puolet kilpailijoista putosi karsintakierrosten aikana. Kaksinkertainen olympiamitalisti Hannah Teter kutsui putkea "vaaralliseksi" ja "hulluksi".
Maastohiihdossa, Konrad sanoo, "Lämpimämpiä olosuhteita ovat vahat ja rakenne, josta tulee erittäin tärkeitä." Suksien pohjiin levitetään erilaisia vahayhdistelmiä - usein kirjaimellisesti silittämällä -, jotta ne auttavat liukumaan helposti lumen päälle. Ja jos käytät väärää vahaa, Konrad selittää: "Voit todella puhaltaa sen". Joukkueet käyttävät kohtuuttomia määriä rahaa ja aikaa vahateknikoihin, jotka käsittelevät näitä päätöksiä. Teknikot suunnataan kursseille tapahtuman johdosta kuluneiden kahden vuoden aikana oppiakseen olosuhteista, joita he voivat kohdata, ja mikä toimii parhaiten jokaisessa.
...
Kaikki talviurheilulajit luottavat ja ovat olemassa jäädytetyn veden ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta. Loppujen lopuksi, Golden huomauttaa, luistelu alkoi yksinkertaisen tosiasian takia, että jää kelluu nestealtaisen yläpuolella. Laajemmassa mielessä pohjois- ja etelänavoilla esiintyvä elämän monimuotoisuus johtuu siitä, että jää muodostaa hyllyn, joka tukee elämää yläpuolella ja suojaa alla olevaa nestemäistä aluetta. Kuten Golden ihmettelee: "Kaikki tämä johtuu tästä pienestä asiasta: koska veden kiinteä muoto on vähemmän tiheä kuin nestemäinen."
Ilmaston lämpenemisen ja lumisateiden lisääntyessä yhä harvemmin joissain maissa, ulkoilma talviurheilu on uhattuna. Sotšissa järjestäjät loivat tarpeeksi lunta kattamaan 1 000 jalkapallokenttää peittämällä tilavat paalut eristetyllä joogamatolla kuten huovat. Yhdessä tekniikan kanssa, jolla luodaan keinolumia ja säilytetään lunta vuodesta toiseen, tämäntyyppisistä korjauksista voi tulla yhä tärkeämpiä olympialaisia varten tulevina vuosina.
Onneksi tämä ei ole huolenaihe PyeongChangissa, jossa helmikuun tuulenjakauma yleensä leijuu yhden numeron kohdalla. Itse asiassa lämpötilat saattavat jopa laskea joidenkin urheilulajien optimaalisten olosuhteiden alapuolelle: Seitz sanoo, että bobsledille, jonka lämpötila on selvästi alle 23 astetta Farenheit, jää on erityisen hauras. Konradin mukaan hiihtohiihdossa "onnellinen lämpötila" on noin 25 astetta Fahrenheit; kylmempi ja lumi tulee kuivaa ja hidasta.
Konrad vie kaikki ehdot ehdottomasti. "Hiihtäjän näkökulmasta ei todellakaan ole" parasta "lunta, kunhan se on siellä ja vertailukelpoinen kaikille kilpailijoille, olemme yleensä melko onnellinen", hän sanoo.
Mutta niin kauan kuin on talvipelejä, ei ole pulaa niistä tekijöistä ja olosuhteista, jotka huolelliset jäämestarit ottavat huomioon tekeessään keskustelua. 45 minuutin puhuvan jään jälkeen kysyin Seitziltä mahdollisia erottelevia ajatuksia jäätyneestä vedestä. "Voisin todennäköisesti jatkaa ikuisesti", hän sanoo.
