Архимед: древнегреческий гений, опередивший свое время
Архимед был греческим математиком, ученым, инженером-механиком и изобретателем, который считается одним из величайших математиков древнего мира. Отец простых машин, он представил концепцию рычага и составного шкива, а также различные изобретения, от водяных часов до знаменитого винта Архимеда. Он также разработал устройства для использования в войне, такие как катапульта, железная рука и луч смерти.
Жизнь Архимеда: Сиракузы и Александрия
Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287 году до нашей эры. Он был сыном астронома и математика по имени Фидий. О его семье, раннем возрасте и школьном образовании известно очень мало, кроме того, что он получил образование в Александрии, Египет - главном центре изучения греческого языка в то время. Александрия - это место, где Архимед учился с учениками Евклида, известного греческого математика, прежде чем он вернулся в Сиракузы на остаток своей жизни.
В третьем веке до нашей эры Сиракузы были центром торговли, искусства и науки. Древнегреческий биограф Плутарх упоминает, что, находясь в Сиракузах, Архимед предлагал свои услуги королю Иеро II. Архимед получил известность благодаря своим отношениям с королем и его сыном Гелоном.
Винт Архимеда
Архимед наиболее известен своими изобретениями, созданными во время правления короля Иеро II, такими как винт Архимеда. Первоначально разработанный древними египтянами, это было устройство, используемое для подъема воды с более низкого уровня на более высокий. Архимед усовершенствовал это творение.
Машина состоит из полой трубы со спиралью, которую можно поворачивать за ручку на одном конце. Когда нижний конец трубы помещается в корпус и ручка повернута, вода поднимается по трубе. Сегодня винт Архимеда все еще используется в качестве метода полива в развивающихся странах. Он также используется для подъема сыпучих материалов, например зерна.
Война приходит в Сиракузы, и изобретения Архимеда помогают защитить город
Расположенные между Римом и Карфагеном во время Пунических войн (264–146 гг. До н.э.), Сиракузы оказались на пути римской экспансии. В 214 г. до н.э. прокарфагенские фракции в городе встали на сторону Карфагена против Рима. Вскоре после этого римская армия отплыла в Сиракузы с намерением разрушить город.
Архимед помог дать отпор римлянам своими блестящими изобретениями. Он укрепил городские стены с помощью военных приспособлений, таких как катапульты и баллисты, которые могли стрелять снарядами на большие расстояния и атаковать вражеские корабли. Это оружие использовалось в битвах и позволило Сиракузам продержаться против Рима около трех лет.
Одной из самых известных машин, изобретенных Архимедом и использовавшихся против римских кораблей во время осады города, был подъемный кран для метания камня. Состоящая из вращающейся балки, установленной на платформе, она имела противовес на одном конце (то есть большой камень), а на другом конце она была подвешена на веревке. Когда вражеский корабль приблизился к стене, операторы устройства выпустили лебедку, позволив грузу пройти через стену, вращая балансир. Когда груз зависал над кораблем, веревка перерубалась и камень падал на корабль, чем и причинял значительный ущерб.
Коготь Архимеда
Похожим изобретением стал Коготь Архимеда, также известный как Железная рука. Это своего рода древний подъемный кран с металлическим крюком на конце, который мог перелезать через городские стены, захватывать вражеские римские корабли и затаскивать их на скалах. Сообщается, что Коготь Архимеда использовался для защиты Сиракуз, хотя никто точно не знает, как он выглядел. Позднее греческие и римские историки, такие как Плутарх, Полибий и Ливий, говорили об этом устройстве в своих трудах. Вот описание Когтя из жизнеописаний Плутарха:
В то же время огромные балки выступали из стен, чтобы выступать над римскими кораблями: некоторые из них были затем потоплены большими грузами, падающими сверху, а другие были схвачены на носу железными когтями или клювами, как у журавлей, которых поднимали в воздух с помощью противовесов, пока они не встали вертикально на корме, а затем позволяли погрузиться на дно, или же они вращались с помощью лебедок, расположенных внутри города, и разбивались о крутые скалы и скалы, которые выступил под стенами, что привело к большим человеческим жертвам среди экипажей. Часто можно было видеть ужасающее зрелище, когда корабль поднимали из воды в воздух и кружили, пока он висел там, пока всех не вытряхнуло из корпуса и не бросило в разные стороны, после чего корабль бросился вниз по стенам.
Самое противоречивое и устрашающее изобретение Архимеда: Луч смерти
Самым спорным и, возможно, самым ужасным изобретением Архимеда был его знаменитый луч тепла или смерти. Иногда называемое «горящим зеркалом», это было предположительно устройство, которое использовало зеркала на утесах Сиракуз, чтобы фокусировать солнечный свет на деревянных кораблях, заставляя их загораться.
Устройство состояло из большого массива бронзовых или медных щитов, расположенных по параболе. Когда подошел римский флот, легенда гласит, что Архимед из этого оружия поджег вражеские галеры. Однако исторические сведения об этом луче смерти появлялись в текстах намного позже, и древние историки той эпохи не упоминали о нем.
Современные писатели, такие как Плутарх, Полибий и Ливий, не упоминали использование зеркал, поджигающих корабли, хотя и обсуждали некоторые защитные устройства, созданные Архимедом.
Самый ранний источник, в котором упоминается, что Архимед использовал горящие зеркала, был написан Антемием из Тралл в 500 году нашей эры, примерно через 700 лет после этого. В своем трактате, озаглавленном «О горящих очках», он упомянул, как Архимед, возможно, использовал параболическое зеркало, чтобы сфокусировать солнечные лучи на вторгающихся римских кораблях.
Лукиан (120–180 гг. Н. Э.) И Гален (130–200 гг.) сообщили, что Архимед искусственно поджег римские корабли, но они не уточняют, как именно. В 1100 году нашей эры писатели Зонарес и Цецес цитировали использование луча смерти из более ранней работы (ныне утерянной) под названием «Осада Сиракуз», в которой говорилось:
Когда Марцелл [римский генерал] поставил корабли на цель, старик [Архимед] построил своего рода шестиугольное зеркало. Он разместил на надлежащем расстоянии от зеркала другие зеркала меньшего размера того же типа, которые перемещались с помощью шарниров и определенных металлических пластин. Он ставил его среди солнечных лучей в полдень, как летом, так и зимой. Отражаясь от этого лучи направлялись на корабли и вспыхнуло страшное пламя, которое превратило их в пепел с расстояния выстрела из лука. Таким образом, старик сбил Марцелла с толку своими изобретениями.
Известно, что принципы теплового луча Архимеда понятны сегодня, и можно воспроизвести горящее зеркало, используя современные технологии. Возможно, Архимед знал бы об этих принципах при жизни, но мог ли он на самом деле построить такое оружие - это совсем другое дело. Интересно, что телешоу «Разрушители мифов» посвятило три эпизода проверке мифа о Луче смерти с помощью 500 больших, плоских современных зеркал. Во всех трех эпизодах это было сочтено неправдоподобным.
Архимед умер в 212 году до нашей эры в возрасте 75 лет, когда Сиракузы были захвачены римскими войсками. Легенда гласит, что он работал над математической задачей, когда римский солдат приказал ему встретиться со своим командиром. Сообщается, что Архимед отказался сделать это, что разозлило солдата и он убил Архимеда на месте.
Сообщается, что его последние слова были «не мешайте моим кругам». Цицерон описал посещение гробницы Архимеда, которую, по его словам, увенчали сфера и цилиндр, олицетворяющие математические открытия Архимеда.
Архимед Палимпсест
Многие говорят, что смерть Архимеда положила конец золотому веку математики. Его сочинения считались основополагающими текстами по геометрии в то время и рассматривались в почти религиозном свете. Греческая математика постепенно пришла в упадок с наступлением Средневековья, и интерес к математике пропал до Ренессанса.
Хотя оригиналы давно утеряны, многие сочинения Архимеда сохранились и были скопированы переписчиками, передававшими его работы из поколения в поколение. В 10 веке была сделана копия его самого важного труда, названного «Метод механических теорем».
Однако в 1200-х годах у средневекового писца закончился пергамент, и он переработал страницы 300-летней давности в книгу молитв. Он обрезал пергамент, стер текст и повернул листы под прямым углом, прежде чем рисовать молитвы.
Рукопись, получившая название «палимпсест», начала свою новую жизнь в монастыре Мар-Саба в Иудейской пустыне на Ближнем Востоке, где труды Архимеда оставались непрочитанными и неизвестными на протяжении веков. Палимпсест снова довольно загадочным образом обнаруживался в библиотеке в Константинополе в 1906 году, прежде чем он снова пропал - пока он не был продан с аукциона в Нью-Йорке в 1998 году. Сегодня эта книга является единственным сохранившимся источником двух работ Архимеда, которые являются теперь полностью читаемы благодаря технологии обработки изображений.
Современная полемика
При довольно неожиданном повороте событий в 2017 году статуя Архимеда была сочтена некоторыми неуместной и «безвкусной». Как вы только что прочитали, Архимед был талантливым математиком и изобретателем, так в чем же может быть проблема?
Были высказаны опасения по поводу того, что статуя находится в деревне в Хэмпшире, Англия. В частности, утверждается, что статуя Архимеда «[…] освещается ночью и, как таковая, является одновременно потенциальным отвлечением для водителей транспортных средств, едущих по Колледж-лейн, и опять же совершенно неуместна в сельской местности. Сама природа статуи (обнаженного мужчины) может показаться некоторым представлением искусства, но также может рассматриваться как оскорбление для других ».
Готов поспорить, Архимед никогда бы не ожидал, что его появление может быть таким тревожным.
