Arhimede a fost unul dintre pionierii în domeniul matematicii, mecanicii, astronomiei, fizicii. El este numit fondatorul fizicii matematice, care a descoperit multe dintre legile de bază ale fizicii și matematicii și încă folosesc metode arhimediene pentru găsirea zonelor, suprafețelor și volumelor diferitelor figuri și corpuri.
Omul de știință a introdus conceptul de centru de greutate, a descoperit legile pârghiei și a dezvoltat elementele de bază ale hidrostatice. În plus, a fost cel mai mare inginer, proiectant de mașini și inventator de dispozitive mecanice din vremea sa. Toate evoluțiile sale sunt încă în uz. Și doar existența „oglinzilor incendiare” care au distrus flota romană mai ridică îndoieli.
Arhimede a găsit aplicații practice pentru aproape toate studiile sale teoretice. Mașinile construite pe baza acțiunii pârghiei (sau „mehane” în greacă) l-au ajutat pe om să „depășească” natura. De asemenea, este interesant faptul că multe dintre descoperirile geniului Siracuza au primit o formulare modernă și o dovadă doar în secolul al XIX-lea.
Cine nu cunoaște legenda despre descoperirea legii care afirmă că un corp scufundat într-un lichid este acționat de o forță egală cu greutatea lichidului deplasat de acesta? Se spune că iluminarea a coborât asupra lui Arhimede în baie, când a observat brusc că atunci când și-a ridicat piciorul din baie, nivelul apei din ea a scăzut. Omul de știință, umbrit de idee, a sărit gol din baie și a strigat „Eureka!” s-a repezit de-a lungul străzii aglomerate. Într-un fel sau altul, dar această descoperire a devenit prima lege a hidrostaticelor. O lege similară - determinarea greutății specifice a metalelor - Arhimede a dedus la rezolvarea problemei care i-a fost pusă de conducătorul Hieron: determinați cât de mult aur este conținut în coroana sa și dacă există vreo impuritate străină în ea.
Genialul om de știință nu era o persoană introvertită. El s-a străduit să-și facă cunoscut public realizările și utile societății. Și datorită dragostei sale pentru demonstrații spectaculoase, oamenii au considerat necesară munca sa, conducătorii i-au pus la dispoziție mijloacele pentru experimente și el însuși a avut întotdeauna ajutoare interesate și inteligente. Celor din concetățenii săi care erau suspicioși cu privire la invențiile sale, Arhimede le-a oferit dovezi decisive contrare. Așadar, într-o zi, el, reglând inteligent o pârghie, un șurub și un troliu, spre surprinderea privitorilor, „prin puterea unui singur om” a lansat o bucătărie grea care fusese prăbușită, cu tot echipajul și încărcătura sa.
Cicero, marele orator al antichității, a vorbit despre Arhimede: „Acest sicilian posedă un geniu pe care, se pare, natura umană nu îl poate atinge”. Marele om de știință, pasionat de mecanică, a creat și testat teoria celor cinci mecanisme, cunoscută pe vremea sa și numită „simplă”. Acestea sunt pârghia, pană, bloc, șurub fără sfârșit (utilizat acum în polizor) și troliu. Pe baza unui șurub nesfârșit, Arhimede a inventat o mașină pentru irigarea câmpurilor, așa-numitul „melc”, o mașină pentru pomparea apei din cală și arbori și, în cele din urmă, a ajuns la invenția unui șurub, construindu-l dintr-un șurub și o piuliță.
Mulți istorici, oameni de știință și scriitori antici vorbesc despre o altă „descoperire” uimitoare a lui Arhimede, care l-a făcut să exclame cu bucurie: „Dă-mi un loc unde să pot sta și voi ridica Pământul!” Plutarh are un text similar: „Dă-mi un punct de sprijin și voi mișca Pământul”. Această „descoperire” nu este menționată în niciuna dintre povești, dar în prezent este văzută nu ca o pârghie obișnuită, ci ca un mecanism apropiat de troliu, format dintr-un tambur pentru înfășurarea unei frânghii, mai multe roți dințate și un angrenaj melcat. Principiul construirii unei transmisii cu mai multe etape a fost nou aici.
Arhimede era obsedat de știință și invenție. Dispozitivele și mașinile proiectate de el au fost percepute de contemporanii săi ca miracole ale tehnologiei. Impresia a fost că nu a dormit și nu a mâncat, ci și-a dedicat tot timpul doar căutării creative. Chiar și Plutarh, care și-a înălțat înțelepciunea și spiritul, a remarcat că „a trăit ca vrăjit de un fel de sirenă domestică, însoțitorul său constant, făcându-l să uite mâncarea, băutura și orice griji legate de corpul său. Uneori, când a fost adus la baie, el a desenat cu degetul figuri geometrice pe cenușa vetrei sau a trasat linii pe corpul său uns. Așa a fost Arhimede, care, grație cunoștințelor sale profunde de mecanică, a reușit, în măsura în care depindea de el, să se salveze pe sine și orașul său de înfrângere.
Video promotional:
Odată cu protecția rudelor Siracuzei în timpul celui de-al doilea război punic, a crescut gloria inginerului Arch-miere, care era deja copleșitoare și a lăsat o amprentă asupra conștiinței întregii lumi elenistice, trecând granițele țărilor și secolelor. Arhimede avea deja peste șaptezeci de ani, dar orașului i-a încredințat apărarea. A fost cel mai mare triumf pe care oamenii de știință l-au văzut vreodată. Aici talentul său s-a manifestat nu numai ca inventator, ci și ca un constructor remarcabil.
În „Istoria lumii”, scrisă la aproximativ cincizeci de ani după asediu, Polibiu a spus că atacatorii „nu au ținut cont de arta lui Arhimede, nu au ținut cont că uneori o persoană înzestrată este capabilă să facă mai mult decât multe mâini … Arhimede s-a pregătit în interiorul orașului … astfel de mijloace apărare, că apărătorii nu aveau nevoie să se deranjeze cu munca neprevăzută în cazul unor metode de atac neașteptate; aveau totul pregătit din timp pentru a respinge inamicul … „El a creat pentru prima dată ambrazuri și lacune în zidurile cetății, destinate așa-numitei„ bătălii de jos și de mijloc”. Adăugați la aceasta zeci de vehicule militare inventate de el - tot felul de catapulte, mașini pentru aruncarea săgeților și sulițe, care le-au permis orășenilor să respingă atacurile unui inamic superior timp de aproape trei ani.
De asemenea, era imposibil să te apropii de oraș de la mare.
După cum a scris Plutarh: „… brusc, de la înălțimea zidurilor, buștenii au căzut, pe seama greutății lor și a vitezei date, pe nave și i-au înecat. Ghearele și ciocurile de fier au capturat corăbiile, le-au ridicat în aer cu nasul în sus, pupa în jos și apoi au plonjat în apă. Și apoi corăbiile au fost aduse în rotație și, rotindu-se, au căzut pe capcane și stânci de la poalele zidurilor. Majoritatea celor de la bord au murit sub lovitură. În fiecare minut vedeau o corabie ridicată în aer deasupra mării. O priveliște îngrozitoare!.."
„Labele” de fier sunt prezentate în mod constant în descrierile vehiculelor militare; „Ciocuri” și „gheare”, în care oamenii de știință îi văd pe predecesorii clestelor auto-strângătoare, manipulatoarele moderne și macaralele. Mai mult, mașinile erau mobile, aveau o săgeată care se rotea în jurul unei axe verticale și fiecare era controlată de un singur șofer. Nici înainte, nici după Arhimede nu a folosit cineva vehicule militare atât de unice.
Dar cel mai mare mister dintre toate invențiile lui Arhimede rămâne „oglinzile incendiare”. Marea Siracuza a fost, printre altele, angajată în optică și astronomie. Există dovezi că Arhimede a scris o mare lucrare despre optică care nu a ajuns până la noi numită „Catoptrika”, adesea citată de autori antici. Cu toate acestea, din lucrarea în sine, și chiar și atunci într-o relatări ulterioară, a supraviețuit doar o teoremă, în care se dovedește că atunci când lumina este reflectată de la o oglindă, unghiul de incidență al lunii este egal cu unghiul de reflexie. Dar chiar și pe baza acestor citate, se poate concluziona că Arhimede era conștient de efectul incendiar al diferitelor oglinzi.
În consecință, teoretic, vechiul om de știință grec ar putea folosi oglinzi concavă în lupta împotriva flotei romane, dând foc navelor cu raze solare focalizate. Dar, în același timp, în cele trei descrieri supuse supraviețuirii atacului - Polibiu (sec. II î. Hr.), Titus Liviu (sec. I î. Hr.) și Plutarh (sec. I î. Hr.) - nu se menționează numai despre arderea navelor cu oglinzi, dar în general despre utilizarea focului. Și unii teoreticieni găsesc o explicație pentru acest lucru. Se pare că Polibiu ar fi putut să tacă în legătură cu acest fapt, deoarece era o persoană foarte neîncrezătoare, iar autoritatea și popularitatea sa erau atât de semnificative încât istoricii care au urmat nu au îndrăznit să confirme sau să infirme existența oglinzilor. Astfel, acest lucru nu poate fi considerat un motiv suficient de puternic pentru a nega complet baza reală a legendei.
Dar dacă oglinzile lui Arhimede nu existau în natură, de ce în literatura secolului al II-lea d. Hr. e. urmele acestei frumoase legende sunt redescoperite? Acestea sunt menționate de satiristul grec Lucian și de omul de știință roman Galen. Patru secole mai târziu, problema oglinzilor incendiare este analizată de savantul bizantin Anthimius of Thrall în eseul său Despre mecanismele miraculoase, unde încearcă să reconstruiască oglinzile pe baza unei raze de acțiune egale cu intervalul unei săgeți. Și ajunge la concluzia că soluția constă în utilizarea unui sistem de oglinzi plate:
„Cu ajutorul multor oglinzi plate, este posibil să reflectăm atât de multă lumină solară într-un singur punct, încât acțiunea sa combinată va provoca un incendiu. Această experiență poate fi realizată cu ajutorul unui număr mare de oameni, fiecare dintre aceștia menținând oglinda în poziția dorită. Dar pentru a evita confuzia și confuzia, este mai convenabil să folosiți un cadru în care este necesar să fixați 24 de oglinzi separate cu plăci sau, chiar mai bine, cu balamale. Înlocuind acest mecanism cu razele soarelui, este necesar să setați corect oglinda centrală, iar apoi restul, înclinându-le rapid și cu îndemânare … astfel încât razele soarelui reflectate de aceste diferite oglinzi să fie direcționate în același punct ….
În concluzie, Anfimy, ca confirmare a corectitudinii reconstrucției sale, adaugă: „Trebuie remarcat faptul că toți ceilalți autori care au vorbit despre oglinzile divinului Arhimede nu au menționat o singură oglindă, ci multe”. De fapt, vorbim despre un aparat în energia solară modernă, numit concentrator solar.
Eustachiusul bizantin al Tesalonicului ecou Anthimia. În Comentariile sale despre Iliada, el scrie: „Arhimede, folosind regulile catoptriei, a ars flota romană la o distanță de săgeată”.
O relatare mai detaliată este conținută în Istorie, compilată de cronicarul bizantin Ceci, care, ca sursă, se referă la Diodor de Sicul. Tseci subliniază că Arhimede a acționat ca „o oglindă hexagonală formată din mici oglinzi dreptunghiulare care ar putea fi deplasate cu balamale și lamele metalice. El a instalat această oglindă astfel încât să se intersecteze în mijloc cu liniile solare și, prin urmare, razele soarelui primite de această oglindă, reflectate, au creat o căldură care a transformat navele romane în cenușă, deși erau la distanța de zbor a unei săgeți."
Și un alt istoric bizantin din secolul al XII-lea Zonara a scris în Analele: „Acest geometru, după ce a adunat razele soarelui pe o oglindă, cu ajutorul acestor raze, colectate și apoi reflectate de grosimea și netezimea oglinzii, a aprins aerul și a aprins o flacără mare, pe care apoi a trimis-o către navele din sfera sa de aplicare. Navele au fost toate reduse la cenușă . Nimeni altcineva din antici nu a depus mărturie în favoarea existenței „laserului solar” al lui Arhimede.
Sursele antice au fost considerate mult timp adevărate, dar în secolul al XVII-lea, ca urmare a dezvoltării opticii, Johannes Kepler și Rene Descartes, care au lucrat în acest domeniu, au exprimat îndoieli justificate teoretic cu privire la posibilitatea creării unor astfel de oglinzi fantastice. Celebrul filozof și matematician francez Rene Descartes în „Dioptria” sa a arătat convingător că este imposibil să aduci razele soarelui la un punct, precum și să creezi un fascicul paralel de raze arzătoare, iar poveștile despre ele au devenit o legendă pentru știință.
Dar, după cum sa dovedit, nu pentru mult timp. În 1674, la patruzeci de ani după dovezile convingătoare ale lui Descartes, matematicianul și filologul german A. Kircher în cartea sa „Marea artă a luminii și umbrei” susține, de asemenea, că a fost convins de numeroase experimente că, combinând reflexia soarelui din cinci oglinzi plate, se poate obține un încălzire, deși ^ nu este suficientă pentru a aprinde lemnul. Dar apoi s-a întâmplat în 1747 de către naturalistul și inventatorul francez Georges Louis Buffon.
În al șaselea memoriu, Invenția oglinzilor pentru aprinderea obiectelor la distanțe lungi, el a raportat toate experimentele sale. Adevărat, nu a reușit să „construiască” o oglindă de design cu un diametru de 71 m (!), Dar nu s-a retras și a continuat să experimenteze. Aruncând deoparte îndoielile, Buffon a construit o oglindă compozită de 13 ori mai mică decât cea calculată, care a dat foc unui copac la o distanță de 50 m. Iată cum descrie unul dintre experimente: folosirea a 128 de oglinzi; aprinderea s-a produs destul de brusc și pe întreaga zonă a punctului luminat. Pe 11 aprilie, deoarece focalizarea se afla la 20 de metri de oglindă, erau necesare doar 12 oglinzi pentru a aprinde micile obiecte combustibile.
21 de oglinzi au aprins o placă de fag, 15 oglinzi au topit un vas mare de tablă cu o greutate de aproximativ 6 kilograme și 117 oglinzi au topit foi subțiri de argint. Naturalistul a mai remarcat că „metalele, și mai ales argintul, fumează înainte de topire. Fumul era atât de puternic încât s-a format o paravan de fum peste sol. După experimentele de succes ale lui Buffon, pe care le-a desfășurat public în Grădina Regelui pe o platformă orizontală, opinia despre realitatea oglinzilor incendiare a reînviat și toată lumea a fost de acord că în epoca lui Arhimede acestea ar putea exista și ar putea fi o armă formidabilă de luptă. În consecință, ingeniosul om din Siracuza a reușit să creeze un puternic concentrator solar.
La această problemă a lucrat și MV Lomonosov. Tema disertației sale, întocmită în 1741, a fost intitulată „Discursul asupra instrumentului de incendiu catoptric-dioptric”. „Instrumentul” consta dintr-o serie de oglinzi care direcționau razele soarelui spre lentile, aducându-le la un punct. Dar, așa cum ar trebui să fie în astfel de cazuri, a existat un alt „dar”. Pe vremea lui Arhimede, nu existau oglinzi de o asemenea calitate, cu care s-au efectuat experimente demonstrative.
Oglinzile antice găsite în timpul săpăturilor sunt atât de imperfecte încât este greu de crezut în capacitatea lor de a transmite orice reflecție exactă. Dar ar fi păcat dacă o legendă atât de frumoasă ar fi infirmată. Și, prin urmare, oamenii de știință italieni au încercat să demonstreze că „oglinzile” de luptă ale lui Arhimede existau, dar nu erau destinate incendierii, ci pentru a viza ținta.
Deci, poate, strălucitul Arhimede a inventat nu „laserul solar”, ci prima „armă cu raze”. Și acum oamenii de știință trebuie să decidă dacă vor dovedi sau infirma deja două mistere ale geniului Siracuza.
„Ziar interesant. Secretele istoriei №7 2014
