Zanim mężczyźni weszli na Księżyc, kilka kobiet wykonało obliczenia, które umożliwiły to wszystko. Katherine Johnson była jedną z tych matematyków i zmarła w tym tygodniu w wieku 101 lat.
Pod koniec życia zaczęła zdobywać uznanie, na które zasłużyła za swoją ważną pracę w NASA. Być może widzieliście ją w roli Taraji P. Henson w filmie „Ukryte postacie” lub dowiedział się o niej jako o jednej z osób, które otrzymały Prezydencki Medal Wolności od prezydenta Baracka Obamy. Może widziałeś owację na stojąco, którą otrzymała podczas rozdania Oskarów, kiedy była? celebrowana za swoją pracę podczas ceremonii wręczenia nagród w roku nominacji Hidden Figures.
Ale wcześniej w swoim życiu, kiedy wykonywała złożoną matematykę, która bezpiecznie wysłała amerykańskich astronautów w kosmos, Johnson nie zdobyła uznania, na jakie zasługiwała. Dorastała w czasach, gdy czarne kobiety spotykały się z jeszcze większą dyskryminacją niż dzisiaj.
Chociaż niektórzy ze słynnych astronautów, zwłaszcza John Glenn, wiedzieli, że Johnson i jej koledzy byli mózgami ich lotów, ci mężczyźni byli tymi, którzy otrzymali międzynarodową sławę, uznanie i więcej okazji do bogactwa, podczas gdy ona pozostała prawie całkowicie niezauważona.
Ale poczekaj... Do czego astronauci potrzebowali matematyków?
Kiedy myślisz o rakietach wystrzeliwujących w kosmos, prawdopodobnie myślisz bardziej o potężnych maszyny, które mogą dotrzeć tak daleko, lub skafandry kosmiczne, które noszą astronauci, aby pomóc im przetrwać w zera powaga.
Ale zanim zbudują jakiekolwiek maszyny lub skafandry kosmiczne, matematycy musieli wymyślić trajektorię rakiety. A wyznaczanie trajektorii wymaga skomplikowanej matematyki. Zanim lądowanie na Księżycu, NASA miała całkiem niezły pomysł na wyrzucanie rzeczy w kosmos. Po prostu nie byli pewni, jak upewnić się, że wróci.
Ale nie tylko w górę iw dół! Matematycy musieli wymyślić równania, które wystrzeliłyby rakietę z odległości 238 900 mil w absolutny bezkres kosmosu, aby wylądować w określonym miejscu na Księżycu. Potem, po tym, jak niektórzy faceci spacerowali przez chwilę po powierzchni, musieli wymyślić sposób, aby wrócić do tej rakiety i wylądować w odległości zaledwie 20 mil od oceanu. Całość sprawiła, że znalezienie igły w stogu siana wydawało się łatwe.
Jak to zrobili?
Cofnęli się w czasie. Cóż, w pewnym sensie – aby wprowadzić program astronautów NASA w przyszłość, zwrócili się do matematyki, która miała wieki. W XVIII wieku szwajcarski matematyk Leonhard Euler ciężko pracował, rozwijając niektóre z najważniejszych koncepcji i metod, które istnieją w matematyce nawet dzisiaj.
Wiedział, że chociaż matematyka jest znana z tego, że jest dokładna i precyzyjna, wiele problemów wymaga od matematyków znalezienia równań dla sytuacji, w których nie ma jeszcze rozwiązania. W końcu NASA nie umieściła jeszcze ludzi w kosmosie, więc kiedy mieli pomysł jak to zrobić, nie znali dokładnie wszystkich liczb, których potrzebowali, aby ich tam zabrać.
Johnson i jej koledzy wiedzieli, że muszą wziąć pod uwagę takie czynniki, jak siła grawitacji, która pociąga statki kosmiczne z powrotem w kierunku Ziemi, a także jak szybko statek kosmiczny podróżowałby w drodze powrotnej do naszego to planeta. A stawka była zbyt wysoka, by zaryzykować zgadywanie i zobaczyć, jak poszło – nawet najmniejsze błędna kalkulacja może oznaczać śmierć astronautów, a także koniec programu kosmicznego, który był jednoczenie narodu.
To Johnson miał Aha! moment, który zaprowadził ją do Eulera. Jego metoda pozwoliła jej i jej koleżankom matematykom pracować jako dosłowne komputery (na przykład ludzie, którzy obliczają) do obliczania trajektorię statku kosmicznego w ujęciu przybliżonym, zamiast pracować nad konkretnym rozwiązaniem, w którym jedna wpadka oznaczałaby katastrofa.
Krótko mówiąc: zadziałało. Neil Armstrong szedł na Księżycu, mężczyźni bezpiecznie wrócili, a Katherine Johnson kontynuowała swoją płodną karierę, prawie nikt nie znał jej imienia.
Matematyka: to może się przydać
Łatwo zobaczyć, w jaki sposób Katherine Johnson wykorzystała swój niesamowity matematyczny umysł, aby pomóc w wykonywaniu budzących podziw rzeczy. Trudniej jest zobaczyć, jak matematyka, którą wykonujesz na swojej klasie, może prowadzić do takich wyników. W końcu, w jaki sposób zapamiętywanie tabliczki mnożenia lub owijanie umysłu algebrą ma wysyłać więcej ludzi na Księżyc?
Ale poleganie Johnson na wielowiekowej metodzie matematyki, a także jej zawziętość w próbach rozwiązania problemu wysyłania ludzi w kosmos, pokazuje, jak praktyczna wiedza z matematyki może pomóc mózgowi pracować w nowy i ekscytujący sposób.
Weźmy za przykład Eulera. Żył w czasach, kiedy prawie nikt nie miał działających toalet w swoich domach. W żaden sposób nie mógł uwierzyć, że równania, nad którymi pracował, pewnego dnia wyślą ludzi na Księżyc.
Ale i tak posunął się do przodu, rozumiejąc, że jego metody mogą pewnego dnia znaleźć zastosowanie w problemach wykraczających poza jego wyobraźnię. On, a potem Johnson, wieki później, przyjęli sposób, w jaki uczenie się matematyki rozszerzyło ich mózgi, zmusiło ich do myślenia o rzeczach na różne sposoby i pomogło im logicznie podejść do problemów.
Efekt końcowy? Rozwiązanie problemu, który kiedyś wydawał się nie do rozwiązania.