Credit:pix abay/CC0 Public Domain一开始，Stephan Schlamminger想做的只是写下一个方程，帮助他获得G的更精确值，G是决定大质量物体之间吸引力强度的引力常数。为了衡量这种吸引力，NIST国家标准与技术研究所的物理学家Schlamminger和他的同事们研究了所谓的扭摆的运动——在这种情况下，一组质量由一根细线悬挂，周期性地扭曲和解开，而不是周期性地来回摆动。Schlamminger推导的等式提供了关于如何最小化或快速抑制金属丝来回扭曲量的指导。如果数量很少，就更容易定位和测量导线的位置，这就转化为对G. Schlamminger的更精确的测量。Schlamminger急于立即公布结果。但是后来他开始思考:这个发现只会让一小部分人感兴趣，那些用扭摆方法测量G的人。
这个等式可以应用于其他设备吗？
原来他不用走很远就能找到联系。
在2月17日《美国物理学杂志》在线发布的一篇文章中，他和他的同事描述了他们的G方程与建筑工地起重机操作员安全快速运输重物所需的操作之间令人惊讶的联系。
当然，Schlamminger最初并没有想到建筑起重机。但是他记得大约15年前当他还是博士后时的一次谈话，当时他在西雅图的华盛顿大学从事一个类似的测量G的项目。施拉明格的顾问曾问他是否知道起重机操作员的技巧。
操作起重机不适合胆小的人。将一个1000磅重的钢铁块摆动得太快或太远，都会有人丧命。但是通过两个精心设计的动作，一个熟练的起重机操作员可以拿起一个很重的货物，把它停稳，没有任何危险的摆动，准确地到达正确的目的地。此外，起重机的电缆和负载可以模拟为垂直摆，以类似扭摆扭转和松开的方式来回移动。钟摆完成一周运动所需的时间称为周期。
应用他为扭摆推导出的方程，Schlamminger发现他可以预测起重机操作员需要对小车施加的速度变化的强度和时间，小车是一种沿着轨道水平移动负载的轮式机械装置。
如果起重机操作员运输一个静止的负载，并将其移动一段相对较短的距离，该等式建议将负载停在正确的位置:操作员应首先施加一个与起重机小车运动方向相反的速度，然后在一个钟摆周期后施加完全相同的速度。
如果操作员不得不在最初静止时拿起一个负载，并将其移动一个相对较大的距离(几十米),该等式提供了不同的指导，以说明起重机在这种情况下较大的摆动运动:操作员应首先施加一个力，使起重机小车从静止加速到某一速度，然后在半个周期后再次改变小车速度，使速度加倍。
如果负载有一些独立于起重机的初始摆动，事情会变得更复杂。在这种情况下，操作员施加力以控制负载的两个时间不再精确地相隔半个周期或一个周期，但是等式仍然提供了适当的动作时间。
NIST工程师Nicholas Dagalakis说，“我相信训练有素的操作员可以执行这些操作”，以更安全地运输建筑负载，他开发了数学模型并优化了NIST robo crane的设计。Dagalakis不是这项新研究的合著者。
Schlamminger说，尽管经验丰富的起重机操作员本能地知道NIST研究人员开发的策略，并且对小车的计算机控制包含了这些运动，但这似乎是第一次用数学形式描述起重机操作。
“这真的是一个丰富的应用程序，值得与世界分享，”他补充说。
他和他的合作者，包括NIST的Newell、Leon Chao和Vincent Lee，以及英国伯明罕大学的Clive Speake，对该书将会获得更广泛的读者感到满意，最终准备出版。
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