“小数据”面前的大失误(上)( 二 )


解体的构件之一是窗户—机头的玻璃窗和座舱的玻璃舷窗 , 形状都接近规则的方形 。机头的玻璃窗、座舱的玻璃舷窗(左下角除外)接近方形
为什么方形窗容易解体呢?答案很简单:应力集中 。
应力集中之处容易解体的实例不胜枚举:“巧克力排”的方角凹痕处(为便于食用者折断而压制)最容易折断 , 地震时砖木结构的木窗方角处的砖最容易产生裂缝 , 普通玻璃的裂缝两端会“谁也不能阻挡”地一直裂下去 , 在不容易撕裂的医用胶布(没有剪口时)剪出的小口处可轻易撕断……
应力集中的又一次惨剧也是因为不起眼的“细节”—钢索“发毛”(指表面有微小的裂口) 。2008年10月28日 , 重庆市武隆县在建的芙蓉江大桥工地 , 23名上班工人乘坐的吊斗钢索突然断裂 , 11死、12伤 , 至少有7人因此被逮捕法办 。这类钢索断裂 , 绝大多数不是因为“超载” 。原来 , 惨剧发生3天前的10月25日 , 已经发现钢索“发毛” , 但是 , 工人报告后仍未引起重视—相关人员没有认识到应力集中的巨大危害 , 误认为这点微小裂口对几厘米粗的钢索“不值一提”……
克服应力集中危害的方法之一是 , 变方角为弧状圆角 。所以 , 现代飞机座舱的玻璃舷窗 , 都是圆形或者四角都是弧状圆角的方形 。
应力集中也是把“双刃剑” 。例如 , 应急敲破公共汽车的玻璃车窗逃生时 , 应该用车上的小铁锤猛敲车窗玻璃的某一角 , 而不应该敲中间 。从蜂巢、“哈勃”到“长征”二号—“小错”摊“大事”
一场海难发生了 。一个数学家算错了角度 。
这两件互不相干的事 , 有一个共同的罪魁祸首—印错了的对数表 。
“小数据”面前的大失误(上)
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《知识就是力量》杂志1956年第7期第37页谈到过这次海难:“有趣的是 , 对数表的错误是完全偶然发现的—一艘船遇难的时候 , 船长是根据这张对数表来计算经度的 。”这是一艘“在不应该的情况下沉没”的英国军舰 。
也就是这张印错了的对数表 , 使瑞士数学家塞缪尔·柯尼希差点被冤枉 。
原来 , 蜂房的角度是当时数学家们关心的一个问题 , 此前已经有不少人研究过 。柯尼希在1712年出版的《蜜蜂的观察》中发表的数据 , 比此前巴黎天文学家马拉尔迪说的钝角109°28′和锐角70°32′ , 分别相差2′ 。后来才发现 , 柯尼希计算的时候 , 就用了那个印错了的对数表 。
“小错”摊“大事”的实例 , 在各个领域层出不穷 。
1990年4月24日—一个天文学上值得纪念的日子 , 价值15亿美元、长13米、12.5吨的“大个子”隆重升空 。它就是著名的哈勃空间望远镜(HST)—以在1929年对宇宙膨胀理论做出重大贡献的美国天文学家哈勃的姓氏命名 。
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【“小数据”面前的大失误(上)】哈勃空间望远镜
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“长征”二号捆绑式大型运载火箭发射记录
遗憾的是 , HST在升空之前就已经“病体缠身” 。因此 , 后来不得不对它进行多次“太空治疗” 。它的疾病之一 , 是从设计能“巡天遥看一千河”的“千里眼” , 变成了“鼠目寸光”的“近视眼” 。原因只是一个细节:磨制其直径为2.4米的主镜面时使用的零件校准器中有一个元件存在1毫米的错位 , 使主镜面边缘比设计要求低了2.7微米 。这2.7微米是多少呢?一个数据能比较:一根普通的头发丝的粗细约50微米 。