Než muži kráčeli po měsíci, několik žen provedlo matematiku, která vše umožňovala. Katherine Johnson byla jednou z těch matematiků a tento týden zemřela ve věku 101 let.
Ke konci svého života se jí dostalo uznání, které si zaslouží za svou důležitou práci v NASA. Možná jste ji viděli vylíčenou Taraji P. Henson ve filmu „Skryté postavy„Nebo se o ní dozvěděli jako o jednom z lidí, kteří dostali prezidentskou medaili svobody od prezidenta Baracka Obamy. Možná jste viděli standing ovation, kterého se jí dostalo během Oscarů, když byla oslavován za svou práci během slavnostního předávání cen v roce, kdy byly Skryté postavy nominovány.
Ale dříve v životě, když dělala složitou matematiku, která by bezpečně poslala americké astronauty do vesmíru, Johnson nedostal zdaleka takové uznání, jaké si zaslouží. Vyrostla v době, kdy černé ženy čelily ještě větší diskriminaci než dnes.
Ačkoli někteří ze slavných astronautů, zejména John Glenn, věděli, že Johnson a její kolegové byli strojci jejich letů, ti muži byli ti, kteří získali mezinárodní slávu, uznání a více příležitostí k bohatství, zatímco ona šla téměř úplně bez povšimnutí.
Ale počkej... K čemu astronauti potřebovali matematiky?
Když přemýšlíte o výbuchu raket do vesmíru, pravděpodobně myslíte spíše na mocné stroje, které to dokážou tak daleko, nebo vesmírné obleky, které astronauti nosí, aby jim pomohli přežít v nule gravitace.
Ale než se postaví jakýkoli stroj nebo skafandr, museli matematici zjistit trajektorii rakety. A zjišťování trajektorií zahrnuje složitou matematiku. Před přistání na Měsíci„NASA měla docela dobrý nápad, jak pohnat věci do vesmíru. Prostě si nebyli jisti, jak zajistit, aby se to vrátilo dolů.
Ale nejen jakýmkoli způsobem nahoru a dolů! Matematici museli přijít na rovnice, které by odpálily raketu vzdálenou 238 900 mil do absolutní rozlehlosti vesmíru, aby přistály na konkrétním místě na Měsíci. Poté, co se někteří kluci trochu procházeli po povrchu, museli vymyslet způsob, jak se dostat zpět do té rakety a přistát s ní jen ve vzdálenosti 20 mil od oceánu. Celá věc způsobila, že hledání jehly v kupce sena se zdálo snadné.
Jak to dokázali?
Vrátili se v čase. Tak nějak - aby pohnuli astronautský program NASA do budoucnosti, obrátili se k matematice staré staletí. V roce 1700 švýcarský matematik Leonhard Euler tvrdě pracoval na vývoji nejdůležitějších pojmů a metod, které v matematice existují i dnes.
Věděl, že ačkoli je matematika známá tím, že je přesná a přesná, mnoho problémů vyžaduje, aby matematici zjistili rovnice pro situace, kdy (zatím) není zcela řešení. Nakonec NASA ještě nedala lidi do vesmíru, takže zatímco měli idea jak to udělat, nevěděli úplně všechna přesná čísla, která potřebovali, aby je tam vzali.
Johnson a její kolegové věděli, že je třeba zohlednit faktory, jako je gravitační síla, která táhne kosmické lodě zpět k Zemi a také to, jak rychle by kosmická loď letěla na své cestě zpět k naší planeta. A sázky byly příliš vysoké, aby stačily jen odhadnout nebezpečí a zjistit, jak to šlo - dokonce i ty nejmenší nesprávný výpočet by mohl znamenat smrt pro astronauty, stejně jako konec vesmírného programu, který byl sjednocení národa.
Byl to Johnson, kdo měl Aha! okamžik, který ji přivedl k Eulerovi. Jeho metoda umožňovala jí a jejím kolegům matematikům pracovat jako doslovné počítače (jako lidé, kteří počítají), aby mohli počítat trajektorie kosmické lodi spíše v přibližných termínech, než pracovat na konkrétním řešení, kde by jeden skluz způsobil kouzla katastrofa.
Stručný příběh: Fungovalo to. Neil Armstrong šel na Měsíc, muži se vrátili bezpečně zpět a Katherine Johnson pokračovala ve své plodné kariéře s tím, že sotva někdo znal její jméno.
Matematika: Ve skutečnosti se to může hodit
Je snadné vidět, jak Katherine Johnson využila svou neuvěřitelnou matematickou mysl k tomu, aby dokázala dělat úctyhodné věci. Je méně snadné vidět, jak matematika, kterou ve třídě děláš, může vést k takovým výsledkům. Koneckonců, jak má memorování multiplikačních tabulek nebo zabalení mysli kolem algebry poslat více lidí na Měsíc?
Ale spoléhání Johnsona na staletou metodu matematiky, stejně jako její vytrvalá snaha o vyřešení problému posílání lidí do vesmíru ukazuje, jak mohou pracovní znalosti matematiky pomoci vašemu mozku pracovat novými a vzrušujícími způsoby.
Jako příklad si vezměte Eulera. Žil v době, kdy téměř nikdo neměl ve svých domovech fungující toalety. Neexistoval způsob, jak by mohl uvěřit, že rovnice, na kterých pracoval, jednoho dne pošlou lidi chodit po Měsíci.
Ale stejně postupoval vpřed, protože chápal, že jeho metody mohou být jednoho dne použity na problémy, které přesahují jeho představivost. On a poté Johnson o staletí později přijali způsob, jakým jim učení matematiky rozšířilo mozek, přinutili je přemýšlet o věcech různými způsoby a pomohl jim logicky přistupovat k problémům.
Konečný výsledek? Řešení problému, který se kdysi zdál neřešitelný.