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Der Physiker David Chandler untersucht das Modell von Prof. Bazănt und NIST, mit dem der Einsturz des WTC begründet wird. Diese behaupten, dass der obere Teil der Türme sich senkte und wie ein Hammer
den unteren Teil heruntergedrückt und zum Einsturz gebracht habe.
David Chandler zeigt im folgenden hier übersetzten Aufsatz aufgrund der festgestellten Beschleunigung,
der Massenverhältnisse und der Art der Bewegung, neben weiteren Gründen,
dass dieses Modell den Grundsätzen der Fundamentalphysik widerspricht.
Das bedeutet aufgrund der physikalischen Messdaten, neben den anderen Beobachtungen,
Dass das World Trade Center nicht durch die Schwerkraft alleine
sondern mit Sprengungen zum Einsturz gebracht wurde.
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Die Zerstörung des Nordturms des World Trade Centers
und die Fundamentalphysik
von David Chandler
B.S., physics, Harvey Mudd College, Claremont, CA
M.A., education, Claremont Graduate University, Claremont, CA
M.S., mathematics, California Polytechnic University, Pomona, CA
Kolumnentitel: Die Abwärtsbeschleunigung von WTC 1 (Downward Acceleration of WTC 1)
aus: Journal of 9/11 Studies - Feb 2010
http://www.journalof911studies.com/volume/2010/ChandlerDownwardAccelerationOfWTC1.pdf
(Übersetzung von Andreas Bertram-Weiss)
Abstract (Kurzdarstellung)
Die Dachlinie des Nordturms des World Trade Centers lässt erkennen, wie sie sich in einer konstanten Beschleunigung nach unten bewegte, bis sie verschwand. Die Abwärtsbeschleunigung des oberen fallenden Blocks setzt eine resultierende Kraft nach unten voraus, welche verlangt, dass die aufwärts gerichtete, ihr widerstehende Kraft weniger gross als das Gewicht des Blocks war. Daher muss auch die abwärts gerichtete Kraft, welche durch den fallenden Block ausgeübt wurde, weniger gross als dessen Gewicht sein.
Da der untere Teil des Gebäudes so konzipiert wurde, dass es mehrfach das Gewicht des oberen Blocks tragen konnte, genügte die reduzierte Kraft, welche durch den fallenden Block ausgeübt wurde, nicht, um den unteren Teil des Gebäudes zu zerdrücken. Deshalb konnte der fallende Block nicht wie ein "Rammhammer" agiert haben.
Die Beschleunigung des oberen Blocks nach unten kann als eine Konsequenz dessen, nicht als Grund dafür, verstanden werden, dass der untere Teil des Gebäudes zerfällt.
1. Einführung
Die Zerstörung des World Trade Center am 11. September 2001 war, gemäss weit verbreitetem Urteil, ein bedeutsamer Wendepunkt im Weltgeschehen. Mehr als acht Jahre nach diesem Ereignis bleiben die Gründe für die Einstürze der drei grössten Gebäude des World Trade Centers (WTC 1, WTC 2 und WTC 7) heftig umstritten, trotz der offiziellen Berichte durch die Regierungsbehörden, zuerst durch FEMA, dann durch NIST, welche versuchten, die Angelegenheit zu Grabe zu tragen.
Eine "Bewegung für die Wahrheit von 9/11" ist erstanden, welche über 1000 Architekten und Ingenieure umfasst [inzwischen 2350 - im Juni 2015 - d.Übersetzer], und zu einer neuen Untersuchung aufrufen. Die Untersucher von NIST konstruierten ein aufwändige Computermodell der Gebäude, welches sie verwendeten um die Flugzeugeinschläge zu simulieren, aber seltsamerweise bildeten sie nicht den Einsturz der Zwillingstürme nach. Sie verfolgten ihre Analyse nur bis zu dem Punkt, an dem der Einsturz einsetzte. Dabei beziehen sie sich, wie wir sehen werden, auf einem noch einfacheren Modell, welches Zdenĕk Bazănt [4, 5, 6, 7 - Prof. Bazănt legte zwei Tage nach 9/11 seine Studie vor - d.Übersetzer] vorschlug, das schlussfolgerte, dass der Einsturz, nachdem er einmal begonnen hatte, unvermeidbar zum völligen Einsturz führte.
Diese hier vorgelegte Analyse folgt nun den vereinfachten Annahmen, wie sie von Bazănt dargelegt wurden. Ich verwende dabei Messungen und einen Schwierigkeitgrad der Analyse, welcher auch für einen Einführungskurs Physik zugänglich ist. Studierende verfügen deshalb über die Kapazität, die Angemessenheit des NIST-Bazănt-Modells zu beurteilen. Ihr physikalischer Kenntnisstand stattet sie auch auf diesem Level damit aus, um an einer bedeutsamen staatsbürgerlichen Debatte mit Scharfsinn teilzunehmen.
2. Der Rammhammer (The Pile Driver)
Die Zwillingstürme des World Trade Centers wurden von oben nach unten zerstört. Insbesondere der Teil des Gebäudes [des Nordturms] oberhalb des 98. Stockwerks bis zur Dachlinie schien sich abzukoppeln und beschleunigte sich durch die unteren 98 Stockwerke.
Die Wirkweise dieses Prozesses wurde sowohl von denen debattiert, welche ihre Untersuchung auf eine streng natürliche Erklärung der Katastrophe beschränkten (Flugzeugeinschlag, Feuer und Schwerkraft), wie auch von denen, welche gewillt waren, alle möglichen Erklärungen auszuwerten (was auch vorbereitete Sprengstoffe mit umfasst). Die Zerstörung eines Gebäudes ist ein komplexer Prozess, jedoch kann reine Physik, welche auf die beobachtete Bewegung der Dachlinie angewandt wird, die Wahl zwischen den vorgeschlagenen Theorien beschränken.
Wir werden uns hier auf die Details der Zerstörung des Nordturms fokussieren.
Er war das erste Gebäude, welches von einem Flugzeug getroffen wurde und das zweite, welches am 11. September 2001 einstürzte. Es kann als das Gebäude mit der langen Antenne auf seinem Dach erkannt werden.
Die Theorie, welche von Thomas W. Eagar und Christopher Musso in JOM im Dezember 2001 veröffentlicht wurde [1], und welche von der Studie der Bundesbehörde für Notfallmanagement (FEMA) übernommen wurde, nahm an, dass die Ebenenverbindungen aufgrund der Brände brachen, was zu einem aufeinanderliegenden Einsturz (dem "pancaking") [wie Pfannkuchen, die aufeinander zu liegen kommen] der Ebenen führte.
Diese Theorie liefert keine Erklärung dafür, warum auch die Kernstruktur [der inneren Säulen des Gebäudes] versagte, und sie wurde von der Studie des National Institute of Standards and Technology (NIST) verworfen. Stattdessen wendet der NIST-Bericht sein Augenmerk auf das Versagen der Säulen.
Auf der FAQ-Seite der NIST-Website lesen wir:
NISTs Erkenntnisse unterstützen nicht die "pancake-Theorie" des Einsturzes, welches auf dem fortschreitenden Versagen des Ebenen-Systems der WTC-Türme basiert. (Das zusammengefügte Ebenensystem, welches die Säulen im Inneren und die Säulen an der Aussenwand verband, bestand aus einem durchkreuzten Gitter von Stahlträgern, in welchem Betonplatten integriert waren.) Stattdessen schloss die Untersuchung von NIST, dass der Einsturz verursacht wurde durch einsackende Stockwerk-Träger, welche an den äusseren Säulen der Südwand zogen, so dass sie diese nach innen bogen und schliesslich versagen liessen. Dieses Vorgehen erfordert, dass die Stockwerkträger mit den äusseren Säulen verbunden bleiben, deshalb ist das Aufeinanderfallen der Ebenen ("Pancaking") ausgeschlossen. [2]
Aus NISTs Sicht führten Brände dazu, dass eine kritische Anzahl von Säulen im Innenkern und an der Aussenwand weich wurden und in der Nähe der Einschlagzone letztlich versagten. Der folgende Abschnitt ist aus S. 151 in ihrem zusammenfassenden Dokument NIST NCSTAR 1.
Der Beginn des Einsturzes
- Die gebogenen Säulen der Südwand knickten ein und waren nicht in der Lage, die Gewichtskraft zu tragen. Diese Kräfte verschoben sich zu den benachbarten Säulen über die Spandrillen, jedoch wurden auch diese Säulen schnell überladen. In einer raschen Abfolge verbreitete sich diese Instabilität über die Ost- und Westwände.
- Der Teil des Gebäudes oberhalb der Einschlagzone (nähe des 98. Stockwerks) agierte wie ein starrer Block und neigte sich mindestens um 8 Grad nach Süden.
- Die Abwärtsbewegung dieses Baublocks war mehr als die beschädigte Baustruktur unten aushalten konnte, und der völlige Einsturz begann. [3]
Eine Serie von Veröffentlichungen von Zdenĕk Bazănt [4, 5, 6, 7] mit verschiedenen Mitautoren beschreiben das, was als die "Rammhammer"-Hypothese bekannt wurde, welche auch der NIST-Untersuchung zugrunde zu liegen scheint. Bazănt beschreibt ein Szenario, in welchem das obere Bauteil des Gebäudes stabil bleibt, als es die unteren Teile des Gebäudes zu Schutt zermalmt. Nur als der untere Teil des Gebäudes zu einem verdichteten Schutthaufen zertrümmert war, ist dieses obere Bauwerkstück selbst zerfallen. Dieser vorgestellte Vorgang wurde als "Crush-Down" (Runterdrücken) bekannt, welchem "Crush-Up" folgt. Seine Behauptung besteht darin, dass wenn einmal der Einsturz eingeleitet wurde, dieser unausweichlich wurde. Indem es Bazănts Analyse als Begründung verwendet, begrenzt der NIST-Bericht seine eigene Untersuchung zu den Vorgängen, die zu dem "Beginn" des Einsturzes führten, weil sie behaupten, dass alles danach unausweichlich und deshalb keine weitere Untersuchung erforderlich war.
NIST lässt dabei auch jegliche Überlegung beiseite, was wirklich während des Einsturzes selbst passierte, was auch Hinweise umfasst, welche die Richtigkeit von Bazănts Analyse in Zweifel ziehen würden.
3. Die sich beschleunigende Zerstörung
Die Dachlinie des Nordturms scheint so unvermittelt zu fallen, was einige Beobachter vage mit "Freiem Fall" oder "nahe dem Freien Fall" beschreiben. Um die wirkliche Bewegung der Dachlinie zu messen, wurde eine Kopie des Videos von Etienne Sauret mit hoher Qualität verwendet (ähnlich der Version, welche auf YouTube verfügbar ist [8] ). Das Sauret-Video zeigt die Nordseite des Nordturms, welche durch das Vorhandensein des Einschlaglochs des Flugzeugs erkennbar ist.
Es ist ein für unsere Zwecke besonders geeignetes Video, weil es eine beinahe plane, beinahe senkrechte Sicht auf die Seite des Turms bietet, welche von einer fixierten Kamera aus der Entfernung aufgenommen wurde. Eine Anzahl von Software-Programmen erlaubt das Einfügen von Markern von Bild-zu-Bild in dem Videoclip für die Bewegungsanalyse. Ein solches Programm ist Tracker [9], welches Teil eines Open Source Physik-Projekts ist. [10] Die Bildrate des Sauret Videoclips dient als Zeitbasis, ihr liegt die Standard NTSC - Häufigkeit von 30.000 Bildern pro 1001 Sekunden zu Grunde, d.h. ungefähr 29.97 Bilder pro Sekunde. Die vertikale Skala wurde durch die Etagenabstände kalibriert, welche - ausser bei der Skylobby und den Maschinenetagen, jeweils mit 12.0 feet ( 3.6576 m) bekannt sind. [11]
Die vertikale Position der Dachlinie wurde alle 6 Bilder markiert (d.h. ein Intervall von 0.2 s), und die Werte wurden für die Analyse in eine Tabellenkalkulation übertragen (vgl. Tabelle 1).
Ein Graph der Höhe der Dachlinie hinsichtlich der Zeit (Bild 1) bildet die charakteristische Form einer Parabel ab, welche auf eine abwärtsgerichtete Beschleunigung hinweist
. (1)
Ein Graph der Geschwindigkeit hinsichtlich der Zeit (Bild 2) zeigt die annähernde Gleichförmigkeit der abwärtsgerichteten Beschleunigung von dem 6. berechneten Geschwindigkeitspunkt an.
Als die Dachlinie zu fallen beginnt, geht sie rasch über in eine fast gleichförmige Abwärtsbeschleunigung.
Bild 1: Graph mit der Höhe der Dachlinie (gemessen von einem künstlichen Nullpunkt) hinsichtlich der Zeit in Intervallen von 0.2 Sekunden. Beachten Sie, dass wenn sie einmal mit dem Fallen beginnt, die Linie annähernd parabolisch verläuft.
Bild 2: Die Geschwindigkeit der Dachlinie von WTC 1 ist hier als eine Funktion der Zeit abgedruckt. Die abfallende Linie ist berechnet ab dem 6. berechneten Geschwindigkeitspunkt. Die Neigung ist in diesem Fall die Beschleunigung: - 6.31 m/s² mit einem R²- Wert von 0.997.
Hier weiter mit dem 2. Teil als Fortsetzung …
7. Anmerkungen und Verweise
[1] T. W. Eagar and C. Musso, “Why did the World Trade Center collapse? science, engineering, and speculation,” JOM, vol. 53, no. 12, pp. 8-11, 2001. [Online].
Available: http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0112/Eagar/Eagar-0112.html [Accessed Mar 1, 2009]
[2] (2006) NIST’s investigation of the Sept. 11 World Trade Center disaster—Frequently Asked Questions. [Online]. Available: http://wtc.nist.gov/pubs/factsheets/faqs_8_2006.htm [Accessed Mar 1, 2009]
[3] NIST NCSTAR 1. [Online]. Available: http://wtc.nist.gov/NCSTAR1/PDF/NCSTAR%201.pdf [Accessed Mar 1, 2009]
[4] Z. P. Bazănt, “Why did the World Trade Center collapse?” SIAM News, vol. 34, no. 8, pp. 2-6, 2001, (Es ist bemerkenswert, dass dieser Aufsatz am 13. September veröffentlicht wurde, d.h. zwei Tage nach 9/11).
[Online]. Available: http://www-math.mit.edu/~bazant/WTC/ [Accessed Mar 1, 2009]
[5] Z. P. Bazănt and Y. Zhou, “Why did the World Trade Center collapse—Simple analysis,” J. Eng. Mech., vol. 128, no. 1, pp. 2-6, 2002.[Online]. Available: http://www-math.mit.edu/~bazant/WTC/WTC-asce.pdf [Accessed Mar1, 2009]
[6] Z. P. Bazănt and M. Verdure, “Mechanics of progressive collapse: Learning from World Trade Center and building demolitions,” J. Eng. Mech., vol. 133, no. 3, pp. 308-319, 2007. [Online].
Available: http://www.civil.northwestern.edu/people/bazant/PDFs/Papers/466.pdf [Accessed Mar 1, Journal of 9/11 Studies - Feb 2010 16 2009]
[7] Bazănt, Le, Greening and Benson, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 134 (2008), “
What Did and Did not Cause Collapse of WTC Twin Towers in New York” Available: http://wtc7lies.googlepages.com/Bazant_WTC_Collapse_What_Did__Did_No.pdf
[8] E. Sauret. 9/11: North Tower collapse (Sauret). [Online]. Available:
http://www.youtube.com/watch?v=xGAofwkAOlo [Accessed Mar 1,2009]
[9] D. Brown. Tracker ver 2.53. [Online]. Available: http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ [Accessed Mar 1, 2009]
[10] Open Source Physics project, NSF DUE-0442581. [Online]. Available:
http://www.compadre.org/osp/ [Accessed Mar 1, 2009]
[11] NIST NCSTAR 1, Figure 2-2. [Online]. Available:
http://wtc.nist.gov/NCSTAR1/PDF/NCSTAR%201.pdf [Accessed Mar8, 2009]