وقتی واحدها اشتباه می‌شوند

در درس «عدد و واحد» دیدیم که عدد بدون واحد به هیچ دردی نمی‌خورد: «۳» و «۶» می‌توانند اندازه‌ی یک میز باشند. روی میز آشپزخانه این اشتباه کوچکی است. در سال ۱۹۹۹ همین اشتباه به قیمتِ یک فضاپیما تمام شد.

فضاپیمایی به سوی مریخ

در دسامبر ۱۹۹۸، ناسا، سازمان فضایی آمریکا، فضاپیمای مدارگرد اقلیمی مریخ (Mars Climate Orbiter) را به فضا فرستاد. کارش این بود که به دور مریخ بچرخد و آب‌وهوای آن را بررسی کند.

تصویر: NASA/JPL، مالکیت عمومی.

در سفری که بیش از نه ماه طول کشید، موتورهای کوچک فضاپیما هر از گاهی روشن می‌شدند تا آن را در مسیر نگه دارند. هر بار، یک برنامه‌ی رایانه‌ای روی زمین حساب می‌کرد که این هُل چقدر قوی بوده است. برنامه‌ی دیگری، که گروه دیگری آن را اجرا می‌کرد، با این عددها حساب می‌کرد که فضاپیما کجاست.

دو گروه، دو واحد

برنامه‌ی اول عددهایش را با واحدهای پوند می‌داد - همان دستگاه قدیمی‌تری که در درس «اینچ، فوت و مایل» دیدیم. برنامه‌ی دوم انتظار داشت عددها با واحدهای SI باشند. هیچ‌کس متوجه نشد.

عدد SI برای همان هل حدود چهار و نیم برابر بزرگ‌تر است. پس هر هل حدود چهار و نیم برابر کوچک‌تر از واقعیت حساب شد. هر اشتباه خیلی کوچک بود، اما در طول نه ماه روی هم جمع شد، و هیچ‌کس دقیقاً نمی‌دانست فضاپیما واقعاً کجاست.

در ۲۳ سپتامبر ۱۹۹۹ فضاپیما به مریخ رسید. قرار بود از حدود ۱۵۰ کیلومتری سطح آن بگذرد. اما تا حدود ۶۰ کیلومتری سطح پایین رفت، در عمقِ هوای رقیق مریخ، و دیگر هیچ خبری از آن نرسید. فضاپیمایی که ساختنش سال‌ها طول کشیده بود و صدها میلیون دلار هزینه داشت، از دست رفت، چون دو گروه از دو واحد متفاوت استفاده کرده بودند.

تصویر: NASA، مالکیت عمومی.

هواپیمایی که سوختش تمام شد

روی زمین هم چنین چیزی پیش آمده است. در سال ۱۹۸۳ کانادا داشت به واحدهای متری روی می‌آورد، و یک هواپیمای تازه‌ی شرکت ایر کانادا سوختش را با کیلوگرم اندازه می‌گرفت. اما مقدار سوخت را با پوند حساب کرده بودند. در درس «کیلوگرم و گرم» دیدیم که هر پوند کمی کمتر از نیم کیلوگرم است. پس هواپیما با کمی کمتر از نصفِ سوختی که لازم داشت پرواز کرد.

در میانه‌ی پرواز هر دو موتور خاموش شدند. خلبان‌ها هواپیما را بدون موتور، مثل یک گلایدر، تا یک فرودگاه قدیمی در گیملیِ کانادا هدایت کردند و آن را فرود آوردند. هر ۶۹ نفری که در هواپیما بودند زنده ماندند. این هواپیما به گلایدر گیملی (Gimli Glider) معروف شد.

تصویر: نقاشی گلایدر گیملی در حال فرود، ۱۹۸۳.

چه یاد گرفتیم

بعد از ماجرای مدارگرد اقلیمی مریخ، ناسا واحدها را با دقت بیشتری بررسی کرد و مطمئن شد که همه‌ی گروه‌هایش از واحدهای SI استفاده می‌کنند. درسش همان چیزی است که این دوره با آن شروع شد: هر اندازه یک عدد است و یک واحد، و همه باید روی واحد توافق داشته باشند. SI برای همین است.

در خانه امتحان کنید

1. به یک دستور پخت نگاه کنید. همه‌ی مقدارها واحد دارند؟ کدام‌ها ممکن است اشتباه خوانده شوند؟
2. فرض کنید برای دوستی نوشته‌اید: «۲ تا شکر اضافه کن». سه کار مختلف بنویسید که ممکن است بکند.

واژه‌های این درس

• ناسا (NASA) - سازمان فضایی آمریکا

ایده‌ی اصلی

در سال ۱۹۹۹ فضاپیمایی در مریخ گم شد و در سال ۱۹۸۳ سوخت هواپیمایی تمام شد، چون دو گروه بی آنکه بدانند از واحدهای متفاوتی استفاده می‌کردند. عدد بدون واحدش هیچ معنایی ندارد، و داشتنِ یک دستگاه مشترک، یعنی SI، عددهای همه را یکسان نگه می‌دارد.