Архимед е един от пионерите в областта на математиката, механиката, астрономията, физиката. Той се нарича основател на математическата физика, който е открил много от основните закони на физиката и математиката и все още използват архимедови методи за намиране на областите, повърхностите и обемите на различни фигури и тела.
Ученият представи концепцията за центъра на тежестта, откри законите на лоста и разработи основите на хидростатиката. Освен това той беше най-големият инженер, конструктор на машини и изобретател на механични устройства за времето си. Всички негови разработки все още се използват. И само съществуването на „запалителни огледала“, унищожили римския флот, все още поражда съмнения.
Архимед намира практическо приложение за почти всички свои теоретични изследвания. Машини, конструирани въз основа на действието на лоста (или „механе“на гръцки), помагат на човека да „надхитри“природата. Интересно е също, че много от откритията на гениалния Сиракуза са получили съвременна формулировка и доказателство едва през 19 век.
Кой не знае легендата за откриването на закона, който гласи, че върху тяло, потопено в течност, се действа със сила, равна на теглото на изместената от него течност? В него се казва, че на Архимед в банята се е спуснало богоявление, когато изведнъж забелязал, че когато вдигнал крак от банята, нивото на водата в него станало по-ниско. Ученият, засенчен от идеята, изскочи гол от банята и извика "Еврика!" се втурнаха по претъпканата улица. По един или друг начин, но това откритие стана първият закон за хидростатиката. Подобен закон - определянето на специфичното тегло на металите - Архимед извежда при решаването на проблема, поставен му от владетеля Хиерон: да определи колко злато се съдържа в короната му и дали има примес в него.
Блестящият учен не беше интровертен човек. Той се стреми да направи своите постижения публично известни и полезни за обществото. И благодарение на любовта му към зрелищни демонстрации, хората смятали работата му за необходима, управляващите му осигурявали средства за експерименти, а самият той винаги имал заинтересовани и интелигентни помощници. На онези от своите съграждани, които бяха недоверчиви към изобретенията му, Архимед даде решителни доказателства за противното. И така, един ден, след като умно е настроил лост, винт и лебедка, за изненада на зяпачите, „от силата на един човек“изстреля тежък камбуз, заседнал с целия си екипаж и товар.
Цицерон, великият оратор на античността, говори за Архимед: „Този сицилианец притежаваше гений, който, изглежда, човешката природа не може да постигне“. Великият учен, запален по механиката, създава и тества теорията за пет механизма, известна по негово време и наречена „проста“. Това са лостът, клинът, блокът, безкрайният винт (сега се използва в мелницата) и лебедката. Въз основа на безкраен винт, Архимед изобретява машина за напояване на полета, така наречения „охлюв“, машина за изпомпване на вода от трюмове и мини и накрая стига до изобретението на болт, конструиращ го от винт и гайка.
Много древни историци, учени и писатели говорят за поредното удивително „откритие“на Архимед, което го накара радостно да възкликне: „Дайте ми място, където бих могъл да стоя и ще издигна Земята!“Плутарх има подобен текст: „Дайте ми опорна точка и ще преместя Земята“. Това „откритие“не е посочено в нито една от историите, но в момента то се разглежда не като обикновен лост, а като механизъм близо до лебедката, състоящ се от барабан за навиване на въже, няколко предавки и червячна предавка. Самият принцип на изграждане на многостепенно предаване беше нов тук.
Архимед беше обсебен от науката и изобретенията. Проектираните от него устройства и машини са били възприемани от съвременниците му като чудеса на технологиите. Впечатлението беше, че той не спи и не яде, а посвещава цялото си време само на творческо търсене. Дори Плутарх, който възхвалява неговата мъдрост и дух, отбелязва, че „той е живял като омагьосан от някаква домашна сирена, негов постоянен спътник, който го е накарал да забрави храна, напитки и всякакви притеснения за тялото си. Понякога, когато го докарваха в банята, той рисуваше с пръст геометрични фигури върху пепелта на огнището или очертаваше линии върху смазаното му тяло. Такъв беше Архимед, който благодарение на дълбоките си познания по механика успя, доколкото зависи от него, да спаси себе си и града си от поражение."
Промоционално видео:
Именно със защитата на роднините на Сиракуза по време на 2-ра Пуническа война се увеличи славата на Арх-медения инженер, който вече беше зашеметяващ и остави отпечатък в съзнанието на целия елинистичен свят, преминавайки границите на държави и векове. Тогава Архимед беше вече над седемдесет, но на него градът повери своята защита. Това беше най-големият триумф, който учените някога са виждали. Тук талантът му се проявява не само като изобретател, но и като изключителен строител.
В "Световната история", написана около петдесет години след обсадата, Полибий казва, че нападателите "не са взели предвид изкуството на Архимед, не са взели предвид, че понякога един надарен човек е в състояние да направи повече от много ръце … Архимед е приготвил такива средства в града … защита, че защитниците не е трябвало да се занимават с непредвидена работа в случай на неочаквани методи за атака; те имаха всичко предварително готово за отблъскване на врага … „Той за първи път създаде амбразури и вратички в крепостните стени, предназначени за т. нар.„ долна и средна битка “. Добавете към това десетки военни превозни средства, измислени от него - всякакви катапулти, машини за хвърляне на стрели и копия, които позволиха на гражданите да отблъскват атаките на превъзхождащ се враг в продължение на почти три години.
Също така беше невъзможно да се приближи до града от морето.
Както Плутарх пише: „… изведнъж, от височината на стените, трупите паднаха, поради теглото си и дадената скорост, върху кораби и ги удавиха. Или железни нокти, и човки завладяха корабите, вдигнаха ги във въздуха с нос нагоре, кърма надолу и след това ги потопиха във водата. И тогава корабите бяха върнати и въртейки се, паднаха върху клопки и скали в подножието на стените. Повечето от тези на борда загинаха под удара. Всяка минута те виждаха кораб, издигнат във въздуха над морето. Ужасна гледка!.."
Железните "лапи" са постоянно включени в описанията на военните превозни средства; "Клюнове" и "нокти", в които учените виждат предшествениците на самозатягащи се клещи, модерни манипулатори и кранове. Освен това машините бяха мобилни, имаха стрелка, която се въртеше около вертикална ос и всяка се управляваше от един водач. Нито преди, нито след Архимед някой е използвал такива уникални военни превозни средства.
Но най-голямата загадка от всички изобретения на Архимед си остават „запалителните огледала“. Великият Сиракуз, наред с други неща, се занимавал с оптика и астрономия. Има доказателства, че Архимед е написал голяма работа по оптика, която не е стигнала до нас, наречена „Катоптика“, често цитирана от древни автори. От самото произведение обаче, а дори и тогава при по-късен преразказ, е оцеляла само една теорема, в която се доказва, че когато светлината се отразява от огледало, ъгълът на падане на Луната е равен на ъгъла на отражение. Но дори въз основа на тези цитати може да се заключи, че Архимед е бил добре наясно с подпалващия ефект на различни огледала.
Следователно, теоретично, древногръцкият учен може да използва вдлъбнати огледала в борбата срещу римския флот, подпалвайки кораби с фокусирани слънчеви лъчи. Но в същото време в трите оцелели описания на нападението - Полибий (2 век пр. Н. Е.), Тит Ливий (1 век пр. Н. Е.) И Плутарх (1 век пр. Н. Е.) - не се споменава за само за изгарянето на кораби с огледала, но като цяло за използването на огън. И някои теоретици намират обяснение за това. Оказва се, че Полибий е могъл да мълчи за този факт, тъй като е бил много недоверчив човек, а авторитетът и популярността му са били толкова значими, че следващите историци не смеят да потвърдят или да отрекат съществуването на огледала. По този начин това не може да се счита за достатъчно силна причина да се отрече напълно реалната основа на легендата.
Но ако огледалата на Архимед не са съществували в природата, защо в литературата от II век от н.е. д. следите от тази красива легенда са преоткрити? Те са споменати от гръцкия сатирик Лукиан и римския учен медицински лекар Гален. Четири века по-късно въпросът за запалителните огледала се анализира от византийския учен Антимий Тралски в есето му „За чудотворните механизми“, където той се опитва да реконструира огледалата въз основа на радиуса на действие, равен на обхвата на полета на стрелата. И заключава, че решението се крие в използването на система от плоски огледала:
„С помощта на много плоски огледала е възможно да се отразява достатъчно слънчева светлина в една точка, че комбинираното му действие да предизвика пожар. Това преживяване може да се направи с помощта на голям брой хора, всеки от които ще държи огледалото в желаната позиция. Но за да се избегне объркване и объркване, е по-удобно да се използва рамка, в която е необходимо да се фиксират 24 отделни огледала с плочи или, още по-добре, с панти. Заменяйки този механизъм със слънчевите лъчи, е необходимо правилно да настроите централното огледало, а след това останалите, бързо и ловко ги накланяйки … така че слънчевите лъчи, отразени от тези различни огледала, да са насочени към една и съща точка ….
В заключение Анфими, в потвърждение на коректността на своята реконструкция, добавя: „Трябва да се отбележи, че всички други автори, които са говорили за огледалата на божествения Архимед, са споменавали не едно огледало, а много“. Всъщност говорим за апарат в съвременната слънчева енергия, наречен слънчев концентратор.
Византийският Евстахий от Солун отеква от Антимия. В своите коментари към Илиада той пише: „Архимед, използвайки правилата на катоптриката, изгори римския флот на разстояние от стрела“.
По-подробен разказ се съдържа в Историята, съставена от византийския летописец Цеци, който като източник се позовава на Диодор от Сикул. Цеци посочва, че Архимед е действал като „шестоъгълно огледало, съставено от малки четириъгълни огледала, които могат да бъдат премествани с помощта на панти и метални летви. Той монтира това огледало така, че да се пресича в средата със слънчеви линии и следователно слънчевите лъчи, получени от това огледало, отразяващи се, създават топлина, която намалява римските кораби до пепел, въпреки че те са на разстояние на полет на стрела.
И друг византийски историк от 12-ти век Зонара пише в „Анали“: „Този геометър, събрал слънчевите лъчи на огледало, с помощта на тези лъчи, събрани и след това отразени от дебелината и гладкостта на огледалото, запали въздуха и запали голям пламък, който след това изпрати на кораби в неговия обхват. Всички кораби бяха превърнати в пепел. Никой друг от древните не свидетелства в полза на съществуването на „слънчевия лазер“на Архимед.
Древните източници отдавна се смятат за верни, но през 17 век, в резултат на развитието на оптиката, Йоханес Кеплер и Рене Декарт, които са работили в тази област, изразяват теоретично обосновани съмнения относно възможността за създаване на такива фантастични огледала. Известният френски философ и математик Рене Декарт в своя „Диоптър“убедително показа, че е невъзможно да се докарат слънчевите лъчи до точка, както и да се създаде паралелен лъч от горящи лъчи и историите за тях са се превърнали в легенда за науката.
Но, както се оказа, не за дълго. През 1674 г., четиридесет години след убедителните доказателства на Декарт, немският математик и филолог А. Кирхер в книгата си „Голямото изкуство на светлината и сянката“също твърди, че е бил убеден от многобройни експерименти, че чрез комбиниране на отражението на слънцето от пет плоски огледала може да се получи значително отопление, макар и ^ недостатъчно за запалване на дървата. Но след това се случи през 1747 г. от френския естественик и изобретател Жорж Луис Буфон.
В шестия си мемоар „Изобретението на огледалата за запалване на обекти на дълги разстояния“той докладва за всички свои експерименти. Вярно, той не успя да „построи“дизайнерско огледало с диаметър 71 м (!), Но той не отстъпи и продължи да експериментира. Изхвърляйки настрана съмненията, Буфон конструира композитно огледало, 13 пъти по-малко от изчисленото, което запали дърво на разстояние 50 м. Ето как той описва един от експериментите: използване на 128 огледала; запалването е станало съвсем внезапно и по цялата площ на осветеното място. На 11 април, тъй като фокусът беше на 20 фута от огледалото, бяха необходими само 12 огледала, за да се запалят малките горими предмети.
Използвайки 21 огледала, те запалиха дъска от бук, 15 огледала разтопиха голям съд от калай, тежащ около 6 килограма, а 117 огледала разтопиха тънки листове сребро. А натуралистът също забеляза, че „металите и особено среброто пушат преди да се стопят. Димът беше толкова силен, че димна завеса се образуваше над земята. След успешните експерименти на Буфон, които той провежда публично в Кралската градина на хоризонтална платформа, мнението за реалността на запалителните огледала се възражда и всички отново се съгласяват, че в ерата на Архимед те могат да съществуват и да бъдат страшно оръжие за битка. Следователно гениалният сиракузец успя да създаде мощен слънчев концентратор.
По този проблем е работил и М. В. Ломоносов. Темата на дисертацията му, съставена през 1741 г., е озаглавена „Дискурс върху катоптрично-диоптричния запалителен инструмент“. „Инструментът“се състоеше от поредица огледала, които насочваха слънчевите лъчи върху лещите, като ги довеждаха до една точка. Но както трябва да бъде в такива случаи, имаше и друго „но“. По времето на Архимед не е имало огледала с такова качество, с които са били провеждани демонстративни експерименти.
Античните огледала, намерени по време на разкопките, са толкова несъвършени, че е трудно да се повярва в способността им да предават някакво точно отражение. Но би било жалко, ако такава красива легенда бъде опровергана. Ето защо италианските учени се опитаха да докажат, че „бойните огледала“на Архимед съществуват, но не са предназначени за палежи, а за насочване към целта.
Така че, може би, блестящият Архимед е изобретил не „слънчевия лазер“, а първото „лъчево оръжие“. И сега учените трябва да решат дали да докажат или опровергаят две загадки на гениалната Сиракуза.
„Интересен вестник. Тайните на историята №7 2014