Arhimed je bio jedan od pionira na polju matematike, mehanike, astronomije, fizike. Zovu ga utemeljiteljem matematičke fizike, koji je otkrio mnoge osnovne fizikalno-matematičke zakone, a oni i dalje koriste arhimedovske metode za pronalaženje područja, površina i volumena raznih figura i tijela.
Znanstvenik je predstavio koncept težišta, otkrio zakone poluge i razvio osnove hidrostatike. Uz to, bio je najveći inženjer, dizajner strojeva i izumitelj mehaničkih uređaja svog vremena. Sva njegova dostignuća i dalje su u upotrebi. I samo postojanje "zapaljivih ogledala" koje su uništile rimsku flotu i dalje izaziva sumnju.
Arhimed je pronašao praktičnu primjenu za gotovo sve svoje teorijske studije. Strojevi izrađeni na temelju djelovanja poluge (ili "mehane" na grčkom) pomogli su čovjeku da "nadmudri" prirodu. Zanimljivo je i da su mnoga otkrića genijalne Sirakuze dobila modernu formulaciju i dokaz tek u 19. stoljeću.
Tko ne zna legendu o otkriću zakona koji kaže da na tijelo uronjeno u tekućinu djeluje sila jednaka težini tekućine koja je istisnuta? Kaže da se prosvjetljenje spustilo na Arhimeda u kadi, kad je iznenada primijetio da kad je podigao nogu iz kupaonice, razina vode u njoj postala niža. Znanstvenik, zasjenjen tom idejom, gol je iskočio iz kupaonice i povikao "Eureka!" pojurio prepunom ulicom. Na ovaj ili onaj način, ali ovo je otkriće postalo prvi zakon hidrostatike. Sličan zakon - određivanje specifične težine metala - Arhimed je zaključio prilikom rješavanja problema koji mu je postavio vladar Hieron: utvrditi koliko zlata sadrži njegova kruna i ima li u njemu stranih nečistoća.
Briljantni znanstvenik nije bio introvertirana osoba. Nastojao je svoja dostignuća učiniti javno poznatima i korisnima društvu. A zahvaljujući njegovoj ljubavi prema spektakularnim demonstracijama, ljudi su smatrali njegov rad nužnim, vladari su mu osiguravali sredstva za eksperimente, a on sam uvijek je imao zainteresirane i inteligentne pomoćnike. Onima svojih sugrađana koji su bili sumnjičavi prema njegovim izumima, Arhimed je pružio odlučne dokaze koji govore suprotno. Tako su jednog dana, pametno namjestivši polugu, vijak i vitlo, na iznenađenje promatrača, "snagom jednog čovjeka" pokrenuli tešku kuhinju, nasukanu, sa svom posadom i teretom.
Ciceron, veliki govornik antike, govorio je o Arhimedu: "Ovaj je Sicilijanac posjedovao genija kojeg, čini se, ljudska priroda ne može postići." Veliki znanstvenik, zaljubljenik u mehaniku, stvorio je i testirao teoriju pet mehanizama, poznatu u njegovo vrijeme i nazvanu "jednostavnom". To su poluga, klin, blok, beskrajni vijak (sada se koristi u brusilici) i vitlo. Na temelju beskonačnog vijka, Arhimed je izumio stroj za navodnjavanje polja, takozvani "puž", stroj za crpljenje vode iz skladišta i rudnika, i na kraju došao do izuma zasuna, konstruirajući ga od vijka i matice.
Mnogi drevni povjesničari, znanstvenici i pisci govore o još jednom nevjerojatnom "Arhimedovom otkriću" zbog kojeg je radosno uzviknuo: "Dajte mi mjesto na kojem bih mogao stajati i podići ću Zemlju!" Plutarh ima sličan tekst: "Dajte mi uporište i pomaknut ću Zemlju." Ovo "otkriće" nije imenovano ni u jednoj od priča, ali trenutno se na njega ne gleda kao na običnu polugu, već kao na mehanizam u blizini vitla, koji se sastoji od bubnja za namatanje užeta, nekoliko stupnjeva prijenosa i pužnog zupčanika. Načelo izgradnje višestupanjskog prijenosa ovdje je bilo novo.
Arhimed je bio opsjednut znanošću i izumima. Aparati i strojevi koje je dizajnirao njegovi su suvremenici doživljavali kao čuda tehnologije. Dojam je bio da nije spavao ni jeo, već je svo vrijeme posvetio samo kreativnoj potrazi. Čak je i Plutarh, koji je uzdizao njegovu mudrost i duh, primijetio, „da je živio kao da je opčinjen nekom vrstom domaće sirene, svojim stalnim pratiteljem, tjerajući ga da zaboravi hranu, piće, sve vrste briga oko svog tijela. Ponekad je, dovodeći u kupalište, prstom crtao geometrijske figure na pepelu ognjišta ili crtao crte na nauljenom tijelu. Takav je bio Arhimed koji je, zahvaljujući svom dubokom poznavanju mehanike, mogao, koliko je o njemu ovisilo, spasiti sebe i svoj grad od poraza."
Promotivni video:
Zaštitom rođaka Sirakuze tijekom 2. punskog rata povećala se slava Arh-medenog inženjera, što je već bilo prevladavajuće i ostavilo je traga u svijesti čitavog helenističkog svijeta, prelazeći granice zemalja i stoljeća. Tada je Arhimed imao više od sedamdeset godina, ali njemu je grad povjerio obranu. Bio je to najveći trijumf koji su znanstvenici ikad vidjeli. Ovdje se njegov talent pokazao ne samo kao izumitelj, već i kao izvanredan graditelj.
U "Svjetskoj povijesti", napisanoj pedesetak godina nakon opsade, Polibije je rekao da napadači "nisu uzeli u obzir Arhimedovu umjetnost, nisu uzeli u obzir da je ponekad jedna nadarena osoba sposobna učiniti više od mnogih ruku … Arhimed je pripremao takva sredstva unutar grada … obrana da se branitelji nisu trebali zamarati nepredviđenim radom u slučaju neočekivanih metoda napada; imali su sve unaprijed spremno za odbijanje neprijatelja … "Po prvi je put stvorio ambrazure i puškarnice u zidovima tvrđave, namijenjene takozvanoj" donjoj i srednjoj bitci ". Tome se dodaju deseci vojnih vozila koja je on izumio - sve vrste katapulta, strojevi za bacanje strelica i koplja, koji su stanovnicima grada omogućavali gotovo tri godine odbijanje napada nadmoćnijeg neprijatelja.
Također nije bilo moguće prići gradu s mora.
Kao što je Plutarh napisao: „… odjednom, s visine zidova, trupci su, zbog svoje težine i zadane brzine, pali na brodove i utopili ih. Ili su željezne pandže i kljunovi zarobili brodove, podigli ih u zrak s podignutim nosom, krmom prema dolje, a zatim ih uronili u vodu. A onda su brodovi dovedeni u rotaciju i vrtložeći se padali su na zamke i litice u podnožju zidina. Većina ljudi na brodu umrla je pod udarom. Svake su minute ugledali brod podignut u zrak iznad mora. Užasan prizor!.."
U opisima vojnih vozila stalno se nalaze željezne "šape"; "Kljunovi" i "kandže", u kojima znanstvenici vide prethodnike samozateznih klešta, moderne manipulatore i dizalice. Štoviše, strojevi su bili pokretni, imali su strelicu koja se okretala oko vertikalne osi, a svakom je upravljao jedan vozač. Nitko nije koristio takva jedinstvena vojna vozila ni prije ni poslije Arhimeda.
No, najveća tajna svih Arhimedovih izuma ostaju "zapaljiva ogledala". Veliki Sirakužanin, između ostalog, bavio se optikom i astronomijom. Postoje dokazi da je Arhimed napisao veliko djelo o optici koje do nas nije došlo pod nazivom "Catoptrika", a koje su često citirali drevni autori. Međutim, iz samog djela, pa čak i tada u kasnijem prepričavanju, preživio je samo jedan teorem u kojem se dokazuje da je kad se svjetlost odbije od zrcala upadni kut Mjeseca jednak kutu odbijanja. Ali čak i na temelju ovih citata, može se zaključiti da je Arhimed bio dobro svjestan zapaljivog učinka različitih zrcala.
Prema tome, teoretski je drevni grčki znanstvenik mogao koristiti konkavna zrcala u borbi protiv rimske flote, paleći brodove s fokusiranim sunčevim zrakama. Ali istodobno, u tri sačuvana opisa napada - Polibij (2. st. Pr. Kr.), Tit Livije (1. st. Pr. Kr.) I Plutarh (1. st. Pr. Kr.) - ne spominje se samo o paljenju brodova zrcalima, već općenito o upotrebi vatre. A neki teoretičari za to nalaze objašnjenje. Ispada da je Polibije mogao prešutjeti ovu činjenicu, budući da je bio vrlo nepovjerljiva osoba, a njegov su autoritet i popularnost bili toliko značajni da se kasniji povjesničari nisu usudili potvrditi ili poreći postojanje zrcala. Stoga se to ne može smatrati dovoljno snažnim razlogom da se u potpunosti negira stvarna osnova legende.
Ali ako Arhimedova zrcala nisu postojala u prirodi, zašto u literaturi 2. stoljeća n. e. tragovi ove lijepe legende su ponovno otkriveni? Spominju ih grčki satiričar Lucijan i rimski medicinski znanstvenik Galen. Četiri stoljeća kasnije, pitanje zapaljivih ogledala analizira bizantski znanstvenik Antimije od Trala u svom eseju O čudesnim mehanizmima, gdje pokušava rekonstruirati zrcala na temelju radijusa djelovanja jednakog rasponu strelice. I zaključuje da je rješenje u korištenju sustava ravnih ogledala:
„Uz pomoć mnogih ravnih zrcala moguće je odbiti toliko sunčeve svjetlosti u jednu točku da će njegovo kombinirano djelovanje izazvati požar. Ovo iskustvo može se obaviti uz pomoć velikog broja ljudi, od kojih će svaki držati zrcalo u željenom položaju. No, kako bi se izbjegla zabuna i zbrka, prikladnije je koristiti okvir u kojem je potrebno pričvrstiti 24 odvojena ogledala pločama ili, još bolje, šarkama. Zamjenjujući ovaj mehanizam sunčevim zrakama, potrebno je pravilno postaviti centralno zrcalo, a zatim ostatak, brzo i spretno ih naginjući … tako da sunčeve zrake reflektirane ovim različitim zrcalima budu usmjerene u istu točku ….
Zaključno, Anfimy, potvrđujući ispravnost svoje rekonstrukcije, dodaje: "Treba napomenuti da su svi drugi autori koji su govorili o zrcalima božanskog Arhimeda, spomenuli ne jedno zrcalo, već mnoštvo." Zapravo govorimo o uređaju u modernoj solarnoj energiji, koji se naziva solarni koncentrator.
Bizantski Eustahije iz Soluna odjekuje Antimijom. U svojim Komentarima o Ilijadi on piše: "Arhimed je, koristeći pravila katoptrike, spalio rimsku flotu na udaljenosti od strijele."
Detaljniji prikaz sadržan je u Povijesti, koju je sastavio bizantski ljetopisac Ceci, koji se kao izvor poziva na Diodora iz Sikula. Tseci ističe da je Arhimed djelovao kao „šesterokutno zrcalo sastavljeno od malih pravokutnih zrcala koja se mogla pomicati šarkama i metalnim letvicama. Ugradio je ovo zrcalo tako da se presijeca u sredini sa sunčanim linijama, pa su sunčeve zrake koje je primalo to zrcalo odbijale stvarajući toplinu koja je rimske brodove pretvorila u pepeo, iako su bili na udaljenosti leta strelice.
A još jedan bizantski povjesničar iz 12. stoljeća Zonara u Analima je napisao: „Ovaj je geometar, sakupivši zrake sunca na zrcalu, uz pomoć tih zraka, prikupljenih, a zatim odraženih debljinom i glatkošću zrcala, zapalio zrak i zapalio veliki plamen, koji je potom poslao brodovima iz njegovog opsega. Brodovi su svi pretvoreni u pepeo. " Nitko drugi od starih nije svjedočio u korist postojanja Arhimedova "solarnog lasera".
Drevni izvori dugo su se smatrali istinitima, ali u 17. stoljeću, kao rezultat razvoja optike, Johannes Kepler i Rene Descartes, koji su radili na ovom polju, izrazili su teoretski opravdane sumnje u mogućnost stvaranja takvih fantastičnih zrcala. Poznati francuski filozof i matematičar Rene Descartes u svojoj je "Dioptriji" uvjerljivo pokazao da je nemoguće sunčeve zrake dovesti do točke, kao i stvoriti paralelni snop gorućih zraka, a priče o njima postale su legenda za znanost.
Ali, kako se ispostavilo, ne zadugo. 1674., četrdeset godina nakon Descartesovih uvjerljivih dokaza, njemački matematičar i filolog A. Kircher u svojoj knjizi "Velika umjetnost svjetla i sjene" također tvrdi da su ga brojni eksperimenti uvjerili da se kombiniranjem odraza sunca s pet ravnih zrcala može dobiti značajan grijanje, iako ^ nedovoljno za paljenje drva. Ali onda se to dogodilo 1747. godine od strane francuskog prirodoslovca i izumitelja Georgesa Louisa Buffona.
U svojim šestim memoarima, Izum ogledala za paljenje predmeta na velike udaljenosti, izvijestio je o svim svojim eksperimentima. Istina, nije uspio "izgraditi" izračunato zrcalo promjera 71 m (!), Ali nije se povukao i nastavio eksperimentirati. Stavljajući po strani sumnje, Buffon je sagradio kompozitno zrcalo površine 13 puta manje od izračunatog, koje je zapalilo drvo na udaljenosti od 50 m. Evo kako opisuje jedan od pokusa: „10. travnja popodne s dovoljno jakog sunca zapaljena je smrčena daska zapaljena na udaljenosti od 150 metara pomoću 128 zrcala; paljenje se dogodilo prilično iznenada i na cijelom području osvijetljenog mjesta. 11. travnja, budući da je žarište bilo udaljeno 20 metara od zrcala, bilo je potrebno samo 12 zrcala da bi se zapalili mali gorivi predmeti.
21 zrcalo zapalilo je bukovu ploču, 15 zrcala rastopilo je veliku limenu posudu tešku oko 6 kilograma, a 117 ogledala rastopilo tanke plahte srebra. Prirodnjak je također primijetio da „metali, a posebno srebro, puše prije topljenja. Dim je bio toliko jak da se nad zemljom stvorio dimni zaslon. Nakon Buffonovih uspješnih eksperimenata, koje je javno provodio u Kraljevskom vrtu na vodoravnoj platformi, oživjelo je mišljenje o stvarnosti zapaljivih ogledala i svi su se opet složili da bi u eri Arhimeda mogli postojati i biti zastrašujuće oružje za bitku. Slijedom toga, domišljati čovjek iz Sirakuze uspio je stvoriti snažan solarni koncentrator.
MV Lomonosov je također radio na ovom problemu. Tema njegove disertacije, sastavljene 1741. godine, nosila je naslov "Rasprava o katoptrijsko-dioptrijskom zapaljivom instrumentu". "Instrument" se sastojao od niza zrcala koja su usmjeravala sunčeve zrake na leće, dovodeći ih do jedne točke. Ali, kao što bi u takvim slučajevima trebalo biti, postojalo je još jedno "ali". U vrijeme Arhimeda nije bilo zrcala takve kvalitete, s kojima su se izvodili demonstrativni eksperimenti.
Starinska zrcala pronađena tijekom iskapanja toliko su nesavršena da je teško vjerovati u njihovu sposobnost da prenesu bilo kakav točan odraz. Ali bila bi šteta kad bi se tako lijepa legenda pobila. Stoga su talijanski znanstvenici pokušali dokazati da su Arhimedova "bojna ogledala" postojala, ali nisu bila namijenjena paljenju, već ciljanju u metu.
Dakle, možda je briljantni Arhimed izumio ne "solarni laser", već prvo "zračno oružje". A sada znanstvenici moraju odlučiti hoće li dokazati ili opovrgnuti dvije zagonetke genijalne Sirakuze.
“Zanimljive novine. Tajne povijesti №7 2014
