Это один из самых безумных моментов Ветхого Завета всех времен: Моисей - добросовестный пророк трех (да, трех!) основных мировых религий - поднимает свой жезл высоко в воздух и приказывает ветрам развести Красный Море.
Вот где это становится удивительным, потому что ветер делает именно это; иначе это просто история о старике, кричащем на воду.
Теперь у Моисея есть путь к отступлению, и он ведет детей Израиля по морскому дну, окруженному с обеих сторон невероятными стенами бурной воды. Когда они выходят на дальний берег, бородатый снова поднимает свой жезл и приказывает воде обрушиться на преследующую армию фараона.
Объяснения этого великолепного подвига, конечно же, могут быть разными. Верные буквалисты списывают все на божественное вмешательство, в то время как другие обращают внимание на атмосферные аномалии или силу мифа.
Но давайте рассмотрим другой вариант: технологию управления движением.
О, конечно, это объяснение также требует существования древних технологий - машин, способных управлять ветром и отклонять большие массы воды. Но верный жезл Моисея оживляет все это, так что давайте взломаем эту причудливую трость и посмотрим, какие технологии она может содержать, не так ли?
Когда вращаются гироскопы
Да,гироскопы.
Возможно, вы помните этот гаджет из своего детского ящика для игрушек, где он жил в отбросах рядом с комком веревки с узлами. Самые трудолюбивые из вас, возможно, крутили его на полу, как волчок, или танцевали им на веревке, прежде чем изгнать в тень.
Но гироскопы - сокращенногироскопы- больше, чем просто забытые игрушки. В отличие от безликого Мистера Картофельная Голова из вашего детства, это маленькое устройство играет жизненно важную роль в некоторых из самых сложных механизмов на Земле или на орбите вокруг нее. Система автопилота самолета зависит от гироскопов, чтобы поддерживать уровень корабля, агироскопы управляющего момента(CMG) помогают убедиться, что Международная космическая станция и Космический телескоп Хаббл смотрит в правильном направлении, вращаясь вокруг планеты.
Все сводится к физическому свойству, известному какпрецессия, конусообразное движение оси вращающегося тела. Как только вы начинаете вращать гироскоп, его ось продолжает указывать в том же направлении.
Статья «Как работают гироскопы» более подробно описывает прецессию и содержит несколько полезных иллюстраций. Важно помнить, что гироскопы позволяют нам создавать машины, способные измерять или поддерживать ориентацию в физическом пространстве, удобная возможность, когда ваш самолет, скажем, окутан облаками.
Как это влияет на управление движением и сказочный жезл Моисея? Достаточно взглянуть на iPhone 4, Wii Motion Plus и PlayStation Move. Эти смартфоны и игровые контроллеры частично зависят от крошечных гироскопов, которые позволяют устройству обнаруживать движения относительно фиксированной точки - например, вашей игровой консоли или смартфона в вашей руке.
Представьте себе бородатого еврейского пророка, поднимающего контроллер Wii вместо палки, и вы поймете общую идею.
Акселерометр? Я Едва Знал Ее
Моисей направляет свой жезл к небу, пробуждая к жизни двигатели Яхве. Часть вод. Исход бывших рабов продолжается. Гироскопы вполне могут учитываться в дизайне сказочного посоха Моисея, но, как и ваш смартфон, он также может похвастатьсяакселерометром..
Акселерометр - это устройство, которое может измерять скоростьускорения, вызванного гравитацией или движением. Моисей машет своим посохом в воздухе; Моисей бросает его, как дубинку, и ловит с обратной стороны. Если бы там был акселерометр, он мог бы отслеживать движение и скорость стержня.
В наших гаджетах живут несколько типов акселерометров. Например,пьезоэлектрические акселерометры(такие, как в iPhone) зависят от таких материалов, как кристаллы, которые генерируют электрические заряды при воздействии нагрузки - измеримое явление, известное какпьезоэлектрический эффект
Другие акселерометры работают, вычисляя электрическое сопротивление материалов при механическом воздействии или изменении сопротивления из-за магнитного поля. Более совершенные акселерометры зависят от наноразмерноймикроэлектромеханической системы(MEMS)технологии
Акселерометры в вашем смартфоне или на спортивных шортах сообщают вам, сколько вы пробежали на беговой дорожке. Акселерометры внутри вашего пульта Wii определяют наклон, движение и скорость ваших бешеных движений рук, и когда эти входные данные передаются на саму игровую консоль, ваши движения влияют на действия в игре.
Так был ли жезл Моисея оснащен нанотехнологией акселерометра? Одно движение может заставить воды расступиться, а другое заставить их обрушиться потоком библейской расплаты.
Огни, Камеры, Боевик
Вот еще один вариант: что, если великолепный жезл Моисея действительно был не чем иным, как тростью? Возможно, все эти скрытые, разделяющие море механизмы просто активировались, когда бородатый пророк делал соответствующие движения.
Опять же, технологии, способные раздвигать моря, немного превосходят даже нашу современность, но машины, которые реагируют на наши движения? Почему они повсюду вокруг нас.
Посетите местный продуктовый магазин, где вы заметите небольшой детектор движения, который использует простую форму радара, чтобы знать, когда открывать дверь. Детектор движения излучает микроволновую радиоволну (или ультразвуковые волны), которая отражается от пола и возвращается к датчику. Пройдите перед его детектором движения, и эти энергетические волны отразятся немного раньше - прямо от вашего тела. Детектор регистрирует изменение времени, необходимого для возвращения волн, поэтому он открывает двери, чтобы пропустить этот изменитель.
Ваше движение управляет автоматической дверью. Та же самая радарная технология включает прожекторы безопасности, когда кто-то проходит мимо, или включает домашнюю охранную сигнализацию, когда достаточно большой объект проходит через комнату. Системы на основе света имеют луч света или лазерный луч, который охватывает пространство между источником света и датчиком. Разбейте этот луч своими движениями, и сработает сигнализация.
Датчик Kinect в Xbox 360 представляет собой еще более замечательную систему обнаружения движения. Гаджет опирается на инфракрасный проектор и датчик, чтобы визуализировать даже тускло освещенную человеческую пещеру игровой комнаты в 3-D. Как только система Kinect наметит комнату, она переходит к людям.
Kinect обнаруживает и отслеживает 48 точек на теле каждого игрока и сопоставляет их с цифровой копией тела этого игрока. Даже небрежное пожимание плечами - или драматическое поднятие мистического ветхозаветного жезла - становится управляющим входом.
Итак, вот оно: три основных способа, с помощью которых системы управления движением позволяют нам управлять гаджетами и программами с помощью движений тела. Любой из них или все они могли бы дать жезлу Моисея силу активировать супермашину, разделяющую море.
Конечно, Моисей тоже в какой-то момент превращает жезл в змею. Вы сами разбираетесь в этом трюке.
Примечание автора: как работает управление движением
Я набросал Моисея, чтобы он появился в этой статье на начальном этапе исследовательского процесса. Видите ли, наука увлекательна, но технология также вездесуща. Мы двигаем наши тела и наблюдаем, как машины подчиняются нам каждый день. Большое дело, верно?
Итак, я обратился к Моисею, знаменитой фигуре еврейской, христианской и исламской традиции. Вы также можете помнить его как волшебно выглядящего чувака, которого сыграл Чарлтон Хестон в «Десяти заповедях» или озвученный Вэлом Килмером в анимационном фильме «Принц Египта». Работая с ним над статьей, я подумал, что, хотя современные технологии могут упростить систему управления на основе стержней, Kinect-подобная система может так же легко зависеть только от деревянной палки.