Archimedes bol jedným z priekopníkov v oblasti matematiky, mechaniky, astronómie, fyziky. Hovorí sa mu zakladateľ matematickej fyziky, ktorý objavil mnohé zo základných fyzikálnych a matematických zákonov a pri hľadaní plôch, plôch a objemov rôznych útvarov a telies stále používajú Archimedove metódy.
Vedec predstavil koncept ťažiska, objavil zákony páky a vyvinul základy hydrostatiky. Okrem toho bol vo svojej dobe najväčším inžinierom, konštruktérom strojov a vynálezcom mechanických zariadení. Celý jeho vývoj sa stále používa. Pochybnosti stále vyvoláva iba existencia „zápalných zrkadiel“, ktoré zničili rímsku flotilu.
Archimedes našiel praktické uplatnenie pre takmer všetky svoje teoretické štúdie. Stroje skonštruované na základe pôsobenia páky (alebo po grécky „mehane“) pomáhali človeku „prekabátiť“prírodu. Je tiež zaujímavé, že mnohé z objavov geniálneho Syrakúz dostali modernú formuláciu a dôkazy až v 19. storočí.
Kto by nepoznal legendu o objave zákona, ktorý hovorí, že na telo ponorené v kvapaline pôsobí sila, ktorá sa rovná hmotnosti kvapaliny, ktorá je ním vytlačená? Hovorí sa v ňom, že na Archiméda zostúpilo vo vani zjavenie, keď si zrazu všimol, že keď zdvihol nohu z kúpeľne, hladina vody v nej sa znížila. Vedec v tieni tejto myšlienky vyskočil z kúpeľného domu nahý a zakričal „Heuréka!“rútil sa po preplnenej ulici. Tak či onak, ale tento objav sa stal prvým zákonom o hydrostatike. Podobný zákon - stanovenie špecifickej hmotnosti kovov - vyvodil Archimedes pri riešení problému, ktorý mu kladie vládca Hieron: určiť, koľko zlata obsahuje jeho koruna a či v nej nie je cudzia nečistota.
Geniálny vedec nebol introvertnou osobou. Snažil sa, aby jeho úspechy boli verejne známe a užitočné pre spoločnosť. A vďaka jeho láske k veľkolepým demonštráciám ľudia považovali jeho prácu za nevyhnutnú, vládcovia mu poskytli prostriedky na experimenty a on sám mal vždy zaujímavých a inteligentných pomocníkov. Tým spoluobčanom, ktorí boli podozriví z jeho vynálezov, Archimedes poskytol rozhodujúce dôkazy o opaku. Jedného dňa teda dômyselne nastavil páku, skrutku a navijak, na prekvapenie prizerajúcich sa „mocou jedného muža“, spustil ťažkú kuchyňu, narazil na plytčinu so všetkou posádkou a nákladom.
Cicero, veľký rečník staroveku, o Archimedovi povedal: „Tento Sicílčan vlastnil génia, ktorého by, zdá sa, ľudská prirodzenosť nemohla dosiahnuť.“Veľký vedec, vášnivý pre mechaniku, vytvoril a otestoval teóriu piatich mechanizmov, známych vo svojej dobe a nazývaných „jednoduché“. Jedná sa o páku, klin, blok, nekonečnú skrutku (teraz používanú v brúske) a navijak. Archimedes na základe nekonečnej skrutky vynašiel stroj na zavlažovanie polí, takzvaný „slimák“, stroj na čerpanie vody z podpalubí a šácht, a nakoniec prišiel k vynálezu skrutky, ktorá ju skonštruovala zo skrutky a matice.
Mnoho starodávnych historikov, vedcov a spisovateľov hovorí o ďalšom úžasnom „objave“Archimeda, ktorý ho radostne zvolal: „Daj mi miesto, kde by som mohol stáť a pozdvihol by som Zem!“Plútarchos má podobný text: „Daj mi osu a pohnem Zemou.“Tento „objav“nie je pomenovaný v žiadnom z príbehov, ale v súčasnosti sa na neho nevidí ako na obyčajnú páku, ale ako mechanizmus blízko navijaka, pozostávajúci z bubna na navíjanie lana, niekoľkých prevodových stupňov a závitovkového prevodu. Princíp budovania viacstupňového prenosu tu bol nový.
Archimedes bol posadnutý vedou a vynálezom. Ním navrhované prístroje a stroje vnímali jeho súčasníci ako zázraky technológie. Dojem bol taký, že nespal a nejedol, ale celý svoj čas sa venoval iba tvorivému hľadaniu. Aj Plútarchos, ktorý vychvaľoval svoju múdrosť a ducha, poznamenal: „že žil, akoby ho očarovala akási domáca siréna, jeho stály spoločník, vďaka čomu zabudol na jedlo, pitie a všetky druhy obáv o svoje telo. Niekedy po privezení do kúpeľného domu prstom nakreslil geometrické obrazce na popol krbu alebo nakreslil čiary na naolejované telo. Taký bol Archimedes, ktorý vďaka svojim hlbokým znalostiam mechaniky dokázal, pokiaľ to záviselo od neho, zachrániť seba a svoje mesto pred porážkou. ““
Propagačné video:
Práve s ochranou príbuzných Syrakúz počas 2. púnskej vojny sa zvýšila sláva inžiniera arch-medu, ktorá už bola ohromujúca a zanechala stopu vo vedomí celého helenistického sveta, ktorý prekračoval hranice krajín a storočí. Archimedes mal vtedy už vyše sedemdesiat, ale práve jemu mesto zverilo obranu. Bol to najväčší triumf, aký kedy vedci videli. Tu sa jeho talent prejavil nielen ako vynálezca, ale aj ako vynikajúci staviteľ.
V „Svetových dejinách“, napísaných asi päťdesiat rokov po obkľúčení, Polybius uviedol, že útočníci „nezohľadňovali umenie Archimeda, nebrali do úvahy, že niekedy je jeden nadaný človek schopný urobiť viac ako veľa rúk … Takéto prostriedky Archimedes pripravil vo vnútri mesta … obrana, že obrancovia sa v prípade neočakávaných metód útoku nemuseli obťažovať nepredvídanou prácou; mali vopred všetko pripravené na odrazenie nepriateľa … “Prvýkrát vytvoril v múroch pevnosti strieľne a medzery určené pre takzvanú„ dolnú a strednú bitku “. K tomu si pripočítajte desiatky ním vynájdených vojenských vozidiel - všetky druhy katapultov, stroje na vrhanie šípok a oštepov, ktoré umožňovali obyvateľom mesta odrážať útoky nadradeného nepriateľa takmer na tri roky.
Rovnako nebolo možné priblížiť sa k mestu z mora.
Ako Plútarchos napísal: „… zrazu z výšky múrov poleny padali kvôli svojej hmotnosti a danej rýchlosti na lode a utopili ich. Tieto železné pazúry a zobáky zachytili lode, zdvihli ich do vzduchu nosom hore, dozadu dozadu a potom sa ponorili do vody. A potom sa lode dostali do rotácie a vírením padali na úskalia a útesy na úpätí hradieb. Väčšina osôb na palube zahynula pod úderom. Každú minútu videli, ako sa loď vznáša vo vzduchu nad morom. Strašný pohľad!.. “
V popisoch vojenských vozidiel sú neustále uvedené „labky“zo železa; „Beaks“a „claws“, v ktorých vedci vidia predchodcov samonapínacích klieští, moderných manipulátorov a žeriavov. Stroje boli navyše mobilné, mali šípku, ktorá sa otáčala okolo zvislej osi, a každé bolo ovládané jedným vodičom. Ani predtým, ani potom Archimedes nepoužíval nikto také jedinečné vojenské vozidlá.
Ale najväčšou záhadou všetkých vynálezov Archimeda zostávajú „zápalné zrkadlá“. Veľký Syrakúzy sa okrem iného venovali optike a astronómii. Existujú dôkazy, že Archimedes napísal veľké dielo o optike, ktoré sa k nám nedostalo, nazvané „Catoptrika“, ktoré často citujú starí autori. Z diela samotného a aj potom v neskoršom prerozprávaní však prežila iba jedna veta, v ktorej je dokázané, že keď sa svetlo odráža od zrkadla, uhol dopadu mesiaca sa rovná uhlu odrazu. Ale aj na základe týchto citátov sa dá usúdiť, že Archimedes dobre vedel o zápalnom účinku rôznych zrkadiel.
Následkom toho by teoreticky mohol starogrécky vedec v boji proti rímskej flotile použiť konkávne zrkadlá a zapáliť lode zameranými slnečnými lúčmi. Ale zároveň sa v troch dochovaných opisoch útoku - Polybiovi (2. storočie pred Kr.), Titovi Livim (1. storočie pred Kr.) A Plútarchovi (1. storočie pred Kr.) - nezmieňuje o iba o horení lodí so zrkadlami, ale vo všeobecnosti o použití ohňa. A niektorí teoretici k tomu nachádzajú vysvetlenie. Ukazuje sa, že Polybius mohol o tejto skutočnosti mlčať, pretože bol veľmi nedôverčivou osobou a jeho autorita a popularita boli také významné, že následní historici sa neodvážili potvrdiť alebo vyvrátiť existenciu zrkadiel. To teda nemožno považovať za dostatočne silný dôvod na úplné popretie skutočného základu legendy.
Ale ak zrkadlá Archimeda v prírode neexistovali, prečo v literatúre 2. storočia po Kr. e. sú znovu objavené stopy tejto krásnej legendy? Spomína ich grécky satirik Lucian a rímsky lekársky vedec Galen. O štyri storočia neskôr analyzuje problematiku zápalných zrkadiel byzantský vedec Anthimius z Thrallu vo svojej eseji Zázračné mechanizmy, kde sa snaží zrekonštruovať zrkadlá na základe akčného rádiusu, ktorý sa rovná rozsahu šípu. A dospel k záveru, že riešenie spočíva v použití systému plochých zrkadiel:
„Pomocou mnohých plochých zrkadiel je možné odrážať toľko slnečného žiarenia do jedného bodu, že jeho kombinovaná činnosť spôsobí požiar. Túto skúsenosť je možné dosiahnuť pomocou veľkého množstva ľudí, z ktorých každý bude držať zrkadlo v požadovanej polohe. Ale aby nedošlo k zámene a zámene, je pohodlnejšie použiť rám, v ktorom je potrebné pripevniť 24 samostatných zrkadiel pomocou dosiek alebo ešte lepšie na závesy. Nahradením tohto mechanizmu slnečnými lúčmi je potrebné správne nastaviť centrálne zrkadlo a potom zvyšok, rýchlo a obratne ich sklopiť … tak, aby slnečné lúče odrážané týmito rôznymi zrkadlami smerovali do rovnakého bodu … “.
Na záver Anfimy pri potvrdení správnosti svojej rekonštrukcie dodáva: „Je potrebné poznamenať, že všetci ostatní autori, ktorí hovorili o zrkadlách božského Archimeda, nespomenuli ani jedno zrkadlo, ale veľa.“V skutočnosti hovoríme o prístroji v modernej slnečnej energii, ktorý sa nazýva solárny koncentrátor.
Byzantský Eustachius v Solúne odráža Anthimiu. Vo svojich Komentároch k Iliade píše: „Archimedes pomocou pravidiel catoptriky spálil rímsku flotilu na vzdialenosť šípu.““
Podrobnejšiu správu obsahuje História, ktorú zostavil byzantský kronikár Tseci a ktorý sa ako prameň odvoláva na Diodora Sicílskeho. Tseci poukazuje na to, že Archimedes pôsobil ako „šesťuholníkové zrkadlo tvorené malými obdĺžnikovými zrkadlami, ktoré sa dali pohybovať pomocou pántov a kovových lamiel. Nainštaloval toto zrkadlo tak, aby sa pretínalo v strede so slnečnými čiarami, a preto sa slnečné lúče prijaté týmto zrkadlom odrážali a odrážali sa, čím vzniklo teplo, ktoré zmenilo popol na rímske lode, hoci boli v letovej vzdialenosti šípu. ““
A ďalší byzantský historik z 12. storočia Zonara v Annals napísal: „Tento geometer, ktorý pomocou slnečných lúčov zhromaždil lúče slnka na zrkadle, zhromaždil sa a potom sa odrazil na hrúbke a hladkosti zrkadla, vznietil vzduch a zapálil veľký plameň, ktorý potom poslal na v rozsahu jeho pôsobnosti. Všetky lode ľahli popolom. ““Nikto iný zo staroveku nesvedčil v prospech existencie „solárneho lasera“Archimeda.
Staroveké pramene sa už dlho považovali za pravdivé, ale v 17. storočí, v dôsledku vývoja optiky, vyjadrili Johannes Kepler a Rene Descartes, ktorí v tejto oblasti pracovali, teoreticky oprávnené pochybnosti o možnosti vytvorenia takýchto fantastických zrkadiel. Slávny francúzsky filozof a matematik René Descartes vo svojom diele „Diopter“presvedčivo ukázal, že je nemožné dostať slnečné lúče do určitého bodu, ako aj vytvoriť paralelný lúč horiacich lúčov, a príbehy o nich sa stali legendou pre vedu.
Ako sa však neskôr ukázalo, nie na dlho. V roku 1674, štyridsať rokov po presvedčivých Descartových dôkazoch, nemecký matematik a filológ A. Kircher vo svojej knihe „The Great Art of Light and Shadow“tiež tvrdí, že pomocou mnohých experimentov bol presvedčený, že kombináciou odrazu slnka od piatich plochých zrkadiel možno získať významný kúrenie, hoci ^ nedostatočné na zapálenie dreva. Stalo sa to však v roku 1747 francúzskym prírodovedcom a vynálezcom Georgesom Louisom Buffonom.
Vo svojej šiestej spomienke Vynález zrkadiel pre zapálenie objektov na veľké vzdialenosti uviedol všetky svoje experimenty. Je pravda, že sa mu nepodarilo „zostrojiť“dizajnové zrkadlo s priemerom 71 m (!), Ale neustúpil a pokračoval v experimentovaní. Odhliadnuc od pochybností, Buffon zostrojil kompozitné zrkadlo s plochou 13-krát menšou ako vypočítaná, ktoré zapálilo strom vo vzdialenosti 50 m. Takto popisuje jeden z experimentov: „10. apríla popoludní s dostatočne jasným slnkom bola vo vzdialenosti 150 stôp zapálená doska zo smrekového dechtu. pomocou 128 zrkadiel; k vznieteniu došlo celkom náhle a na celej ploche osvetleného bodu. 11. apríla, pretože zaostrenie bolo 20 stôp od zrkadla, bolo na zapálenie malých horľavých predmetov potrebných iba 12 zrkadiel.
21 zrkadiel osvetlilo bukovú dosku, 15 zrkadiel roztavilo veľkú plechovú nádobu vážiacu asi 6 kilogramov a 117 zrkadiel roztavilo tenké plechy striebra. Prírodovedec tiež poznamenal, že „kovy, najmä striebro, pred tavením dymia. Dym bol taký silný, že sa nad zemou vytvorila dymová clona. ““Po Buffonových úspešných experimentoch, ktoré verejne uskutočnil v Kráľovej záhrade na horizontálnej platforme, sa znovu oživil názor na realitu zápalných zrkadiel a všetci sa opäť zhodli na tom, že v ére Archimeda môžu existovať a byť impozantnou bojovou zbraňou. Dôsledkom toho sa dômyselnému mužovi zo Syrakúz podarilo vytvoriť silný slnečný koncentrátor.
Na tomto probléme pracoval aj MV Lomonosov. Téma jeho dizertačnej práce, ktorá bola zostavená v roku 1741, bola pod názvom „Diskurz o katoptricko-dioptrickom zápalnom prístroji“. „Prístroj“pozostával zo série zrkadiel, ktoré nasmerovali slnečné lúče na šošovky a priniesli ich do jedného bodu. Ako to však v takýchto prípadoch malo byť, došlo aj na ďalšie „ale“. V čase Archimeda neexistovali zrkadlá takej kvality, pomocou ktorých by sa uskutočňovali demonštračné experimenty.
Starožitné zrkadlá nájdené pri vykopávkach sú také nedokonalé, že je ťažké uveriť v ich schopnosť sprostredkovať akýkoľvek presný odraz. Bola by však škoda, keby sa takáto krásna legenda vyvrátila. A preto sa talianski vedci pokúsili dokázať, že Archimedove „bojové zrkadlá“existovali, ale neboli určené na podpaľačstvo, ale na zameranie na cieľ.
Takže možno geniálny Archimedes nevynašiel „slnečný laser“, ale prvú „lúčovú zbraň“. A teraz sa musia vedci rozhodnúť, či dokážu alebo vyvrátia dve hádanky geniálneho Syrakúz.
"Zaujímavé noviny." Tajomstvá histórie “№7 2014