Kapag binibilang ang bawat gramo, makatuwirang i-pump up ang mga gulong gamit ang gas na mas magaan kaysa sa hangin. O kaya?
Noong 1972 gusto ni Eddy Merckx na mapuno ang kanyang mga gulong ng gas na mas magaan kaysa hangin para sa kanyang pagtatangka sa Hour Record. Ang kanyang framebuilder, si Ernesto Colnago, ay hindi makahawak ng anumang helium, kaya kinailangan ni Eddy na umalis, ngunit hindi iyon naging hadlang sa kanya sa paggawa pa rin ng bagong record, sa isang frame na na-drill na ng sapat na mga butas upang malito ang isang Swiss mouse.
Ngunit ano ang magiging pagkakaiba nito? Gaano karaming timbang ang matitipid? Upang makakuha ng mga sagot, kailangan nating maging siyentipiko, kaya tanggalin ang iyong gilet at sunnies at magsuot ng lab coat at safety goggles.
Ipagpalagay natin na nagpapatakbo ka ng 700c na gulong na may 25mm na gulong. Ang bawat isa ay may dami ng isang lilim sa ilalim ng isang litro. Upang manatiling naaayon sa mga pamantayang napagkasunduan ng mga chemist sa lahat ng dako (maliban sa US, para sa mga kadahilanang pinakakilala sa kanilang sarili), ipagpalagay din namin na nakasakay ka sa tabi ng dagat, kaya ang presyon ng hangin ay isang karaniwang kapaligiran, at ito ay malamig., halos nagyeyelong punto lang.
Sa lahat ng mga variable na iyon na naayos na ngayon, gawin natin ang mga kabuuan habang umiikot tayo.
Kung ang iyong mga gulong ay hindi napalaki sa parehong presyon ng atmospera, na humigit-kumulang 14.5psi, ang hangin sa bawat isa ay tumitimbang ng 1.24 gramo – halos 2.5g para sa pares.
Ikaw, gayunpaman, ay matino at nasa 100psi ang mga ito, na napisil sa halos pitong beses na mas maraming molekula. Kung ganoon, ang hangin sa isa sa iyong mga gulong ay tumitimbang ng 8.56g – higit sa 17g para sa pares.
Pagkatapos ay dumating ang sakuna. Mabutas ka - maniniwala ka ba? – sabay-sabay sa harap at likuran. Bilang isang scientist, handa ka at may mga ekstrang tubo, ngunit pumuputok ang iyong pump handle.
Sa kabutihang palad, isang dumaan na nagbebenta ng lobo, na humanga sa iyong puting amerikana at pamproteksiyon na salamin sa mata, ay nagbebenta sa iyo ng ilang helium sa karaniwang rate na £1.58 bawat litro.
I-squirt mo ito sa pamamagitan ng sirang connector ng pump, gamitin ang iyong mga hinlalaki na medyo sensitibo para tingnan na umabot sila sa eksaktong 100psi, at sumakay na kuntento sa isang mahusay na trabaho.
Diretso, mapapansin mo ang pagkakaiba, mas mabilis na nag-zip. Ang gas sa bawat gulong ngayon ay tumitimbang na lamang ng 1.18g. Ang iyong buong bike at ang iyong mabuting sarili ay halos 15g na mas magaan, salamat sa helium.
Ito ay isang pagtitipid na katumbas ng bigat ng tatlong spokes.
Nakakalungkot, ang iyong kagalakan ay nababawasan ng isa pang double puncture. Hindi kapani-paniwala, huminto ang imbentor ng pang-eksperimentong fuel cell na kotse at inilihis ang ilang hydrogen mula sa kanyang tangke patungo sa dalawa pang bagong tubo na naipasok mo sa iyong mga gulong.
Pagbayad sa kanya ng 63p kada litro na paparating na presyo, nagpe-pedal ka, mas bumibilis pa kaysa dati dahil ang gas sa bawat gulong ay maliit na 0.59g.
Kung ikukumpara sa hangin, ang iyong bike ay halos 16g na mas magaan na may hydrogen sa mga gulong – umaangat sa halagang apat na spokes.
Mabilis na bumaba
Sa iyong walang halong kasiyahan, isang miyembro ng Hackney CC ang sasama sa iyo at sumakay sa tabi, na nagbibigay ng malawak na puwesto para hindi ma-jam ang iyong mga gulong ng lab coat mo.
Ito ay si Andrea Sella, propesor ng chemistry sa University College London. Napansin niya ang sobrang bilis mo kaya, natural, magsisimula kang mag-gas.
‘Isa sa mga hamon na makikita mo ay ang mga particle ng helium at hydrogen ay napakaliit kaysa sa mga molekula ng hangin kung kaya’t maaari silang magpaikot-ikot sa mga materyales na naglalaman ng mga ito.
'At mas mabilis silang gumagalaw para magawa nila ito nang mabilis – kaya naman ang mga lobo na puno ng helium ay mabilis na naninigas, ' sabi ng prof.
Sa sandaling iyon, may hanging pumapasok sa kanal kung saan, halos mahuhulaan, sumakay ka sa isang piraso ng salamin at isang kumikinang na upos ng sigarilyo.
Ang hindi maiiwasang pagbutas sa harap ng gulong ay naglalabas ng hydrogen at, sa pag-alam sa kapansin-pansing pagkasunog ng pinakamagaan at pinaka-sagana na elemento sa uniberso, natatakot kang magkaroon ng sunog ng mga proporsyon ng Hindenburg.
Sella, gayunpaman, nagkibit-balikat lang, hindi nababagabag. 'Mabilis na kumalat ang hydrogen kaya malamang na hindi ito masunog at masunog,' sabi niya. ‘Para mangyari iyon, malamang na kailangan mo ng hydrogen-inflated na peloton ng mga gulong sa loob ng isang selyadong bike shed at sa lahat ng mabutas nang sabay-sabay.’
Habang hinihiram mo ang kanyang pump para maglagay ng hangin sa bagong tubo na mabait na ibinigay niya sa iyo, sinabi niya na kung nag-aalala ka, dapat mong gamitin ang helium dahil ito ay lubos na hindi gumagalaw, bagama't dalawang beses na mas mabigat kaysa sa hydrogen.
Bago mo maipaliwanag na nasubukan mo na ang helium, tumawag siya mula kay Dr Michael de Podesta, principal research scientist sa National Physical Laboratory, na nagturo ng isa pang disadvantage ng helium.
‘Ito ay hindi gaanong compressible kaya ito ay magbibigay ng mas mahirap na biyahe,’ sabi niya. ‘Mas malambot ang hydrogen.’ Natutuwa kang magkaroon muli ng hangin sa harap na gulong dahil mas mahusay itong tumugon sa masungit na ibabaw ng kalsada.
Dahil sa napakaraming kaalaman na dapat tunawin, huminto ka sa isang mainit na cafe at tumira sa isang plato ng beans sa toast, na makikita ang iyong sarili na nakikibahagi sa isang mesa kay Gordon Edwards, emeritus science fellow sa National Physical Lab.
Itinuro niya na ang anumang bigat na matitipid sa rim, sa pamamagitan man ng mas magaan na gas o mas payat na gulong, ay dalawang beses na mas epektibo kaysa sa ibang lugar sa bike o siklista.
‘Pinapabilis nito ang pag-accelerate at freewheeling pababa,’ sabi niya.
Nakakahiya, kumakalam ang iyong tiyan, na nag-uudyok sa iyo na magtanong tungkol sa paggalaw ng gas sa loob ng gulong. ‘Sa pagsisimula mo, hindi ito iikot ngunit ang friction sa gulong ay mabilis na hatakin ito hanggang sa parehong bilis,’ sabi ni Edwards.
'Ang hangin ay mas malapot kaysa sa helium at hydrogen kaya, marahil, ay magtatagal ngunit sa palagay ko, para sa alinman sa mga ito, ang oras ng balanse ay nasa pagkakasunud-sunod ng ilang segundo.”
Ang isa pang siklista ay sumandal, humihingi ng paumanhin sa pag-abala at idinagdag, 'Sa pagsisimula mong sumulong, anumang gas sa loob ng iyong gulong ay magbibigay ng mas maraming presyon sa likuran ng gulong kaysa sa harap. Baliktad ang sitwasyon kapag bumagal ka,’ sabi niya.
Ang logo sa kanyang jersey ay nagsasabing siya si Dr Richard Martineau, direktor ng nuclear science at teknolohiya sa Idaho National Lab, kaya hindi ka makipagtalo.
Tinanong ng may-ari ng cafe sina Edwards at Martineau kung ikaw, na naka-white coat, safety goggles, aero helmet at lycra, ay nakakaabala sa kanila, kaya humingi ka ng paumanhin at umalis. Magkakabisa ang beans at pumutok ka sa hangin.
Isa pang mabilis na pagkalkula ay nagpapakita na kung maaari kang patuloy na umutot sa loob ng tatlong linggo at dalawang araw, sa karaniwan, makakatipid ka ng kaparehong bigat ng pagpuno sa iyong mga gulong ng helium. Mga pagpipilian, eh?
