Винаходи та відкриття Архімеда - щоденник metallman - сервіс онлайн-щоденників

Зійшовши світилами для світу і часів,
Чи не розточили темряву глибокої цієї ночі,
Сказали казку нам і занурилися в сон.
Омар Хайям

Будь-які розповіді про великих людей зазвичай починаються з їх біографії. На жаль, у випадку з Архімедом нам доведеться задовольнятися лише набором непідтверджених фактів. Про життя цього вченого ходить безліч легенд, але достовірних відомостей вкрай мало.
Батьківщиною винахідника була Сицилія, місто Сіракузи. Більшу частину життя він провів саме там. Дата його народження - 287 рік до нашої ери - встановлена ​​на підставі свідоцтва візантійського історика Іоанна Ціна (12 століття), який писав, що Архімед прожив 75 років і загинув в 212 році до нашої ери.

У своїх працях винахідник згадував, що його батьком був астроном і математик Фідій, який походив зі знатного сиракузского роду. Судячи з усього, в юному віці хлопчик був посланий на навчання в Олександрію - найбільший культурний центр того часу. Надалі він активно спілкувався з математиками олександрійської школи (наприклад, з Ерастофеном), і це наштовхує на думку про те, що в якості «підручників» Архімед використовував праці олександрійці Евкліда. Тематика його подальших досліджень також збігалася з «евклідової наукою» і значно розвивала її - це, перш за все, теорія чисел, а також планиметрия і геометрія.
Вивчившись в Олександрії, Архімед повернувся додому і влаштувався «на роботу» при дворі свого далекого родича - Сіракузького тирана Герона II. Існує безліч легенд про те, як Архімед виконував найхитромудріші завдання Герона, проте в реальності правитель, швидше за все, не надавав особливого практичного значення його досліджень і допомагав видатному вченому лише тому, що його присутність в Сіракузах помітно підвищувало культурний статус міста.
Перебуваючи «під крилом» освіченого монарха протягом більшої частини свого життя, винахідник міг спокійно працювати - і працював, та так плідно, що в наші дні слово «Архімед» невідомо лише тим, хто живе в лісі, молиться колесу і непритомніє при вигляді літака.

Сіракузи - один з найвпливовіших і красивих міст в античному Середземномор'ї. Був заснований в 8 столітті до нашої ери під назвою Сіраки ( «болото», тому що поруч з містом дійсно знаходилося болото). Герон II мудро правил Сиракузамі 50 років: уникав великих воєн, розвивав юриспруденцію, науки і мистецтва. Його спадкоємець - юний Ієронім - зійшов на трон в 215 році і майже відразу ж привів місто до краху, посварившись з Римом. Сіракузи впали через те, що деякі городяни вирішили обговорити умови мирного договору і відкрили римлянам невеликі двері в стіні, однак ті увірвалися всередину і швидко придушили опір.

Війська римського консула Марцелла дуже довго (близько 8 місяців) осаджували Сіракузи. Причиною затримки нібито було те, що великий учений перед загрозою вторгнення перейшов від чистої математики до механіки і почав створювати дивовижні бойові пристосування для захисту рідного міста. Більш того - за деякими свідченнями, Архімед особисто керував обороною міста і розпоряджався його технічними ресурсами.
Римляни були не дурні. Оцінивши оборонні новації греків, Марцелл наказав своїм солдатам не чіпати геніального інженера при захопленні міста, плануючи, мабуть, переманити його до себе на службу. Неважко уявити, які військові механізми міг би винайти Архімед, працюючи на практичних і жорстоких римлян.
Однак історія розпорядилася інакше. За легендою, один з легіонерів знайшов вченого в саду його будинку, коли той вивчав креслення на піску, не звертаючи ніякої уваги на вуличні бої. Чи то римлянин не впізнав цього грека, чи то свідомо порушив наказ командувача (кажуть, що Архімед сказав солдатові не чіпати його малюнки - «кола», проте в яких саме виразах він це зробив, залишається неясним) - в будь-якому випадку найбільший розум свого часу був просто зарубаний на місці.

Noli turbare circulos meos!
(Лат. - «Не порушуй моїх кіл!»)

Плутарх (45-120) повідомляє, що за заповітом Архімеда на його могилі було встановлено кулю, укладений в циліндр, з вказівкою на те, що співвідношення їх обсягів одно 2/3. У своїй праці «Про сфері і циліндрі» Архімед довів таку ж кратність співвідношення площі поверхонь цих двох фігур.

Винахідник наказав витягнути на берег велике судно і наповнити його вантажем, після чого встав біля поліспаста (котушкового блоку) і став без будь-яких видимих ​​зусиль тягнути на себе канат, прив'язаний до корабля. Останній, на подив присутніх, «поплив» по ​​суші, як по воді.

Так само значні і інші твори: «Про коноїд і сфероидах», «Про спіралі», «Вимірювання круга», «Квадратура параболи», «Псамміт» ( «Обчислення піщинок» - тут вчений пропонував спосіб дізнатися кількість піщинок, укладену в обсязі всього світу, тобто описував систему запису надвеликих чисел).
Окремо слід сказати про його роботах в області механіки. Тут він дійсно був піонером, багато в чому нагадуючи Леонардо да Вінчі.

Так воду качали в 16 столітті. І точно так же її качають в сучасному Єгипті.

За свідченнями Діодора Сицилійського, римські раби в Іспанії осушалі цілі річки за допомогою пристрою, який розробив Архімед під час візиту до Єгипту. Це був так званий «Архимедов гвинт» - потужний і одночасно дуже простий гвинтовий насос. Втім, деякі свідчення говорять про те, що схожий пристрій було винайдено на 300 років раніше для зрошення висячих садів Вавилона (так званих «Садів Семіраміди»).

Архімед нібито винайшов мозаїчну гру - «стомахіон» (з плоских кістяних шматочків різної геометричної форми необхідно скласти впізнавані фігури - людини, тварини, і т. П.). Йому також приписується створення одометра (приладу, що вимірює пройдену відстань).

Облога Сіракуз. Настінний малюнок з галереї Уфицци (Флоренція, Італія), 17 століття.

Під час облоги Сіракуз Архімед побудував безліч дивовижних пристосувань, з яких можна виділити два найефективніших. Перше - це «Лапа Архімеда», унікальна підйомна машина і прообраз сучасного крана. Зовні вона була схожа на важіль, який виступає за міську стіну і оснащений противагою. Полібій у «Всесвітньої історії» писав, що якщо римський корабель намагався пристати до берега близько Сіракуз, цей «маніпулятор» під керуванням спеціально навченого машиніста захоплював його ніс і перевертав (вага римських трирем перевищував 200 тонн, а у пентер міг досягати і всіх 500) , затоплюючи атакуючих.

Підйомний кран - теж зброя.

Римляни були шоковані, побачивши машини Архімеда в дії. Плутарх пише, що іноді справа доходила до абсурду: побачивши на стіні Сіракуз якусь мотузку або колоду, непереможні римські легіонери в паніці рятувалися втечею, думаючи, що зараз проти них буде застосовано черговий пекельний механізм.

Схожі машини збивали зі стін облогові драбини римлян, а далекобійні і неймовірно точні катапульти Архімеда обстрілювали їх кораблі камінням. Але ще дивніше був другий «сюрприз» - променеву зброю.

Два варіанти - або відбивачем було одне дзеркало, або солдатські щити.

Усвідомивши марність спроб взяти місто штурмом, римський флот (за різними джерелами, близько 60 кораблів) встав на якір неподалік від міста. За легендою, Архімед сконструював велике дзеркало, або роздав солдатам невеликі увігнуті дзеркала (у істориків немає єдиної точки зору - іноді тут навіть фігурують начищені до блиску мідні щити), за допомогою яких «сконцентрував» сонячне світло на флоті противника і спалив його дотла.

Цицерон писав, що після того, як Сіракузи були розграбовані, Марцелл вивіз звідти два прилади - «сфери», створення яких приписується Архімеда. Перший був якоюсь подобою планетарію, а другий моделював рух світил по небу, що передбачало наявність в ньому складного шестереночние механізму.

Антикітери - можливо, найдавніший шестереночние механізм на світлі.

До недавнього часу це свідчення вважалося сумнівним, проте в 1900 році близько грецького острова Антикітери на глибині 43 метрів було знайдено останки корабля, з якого підняли залишки якогось пристрою - «просунутої» системи бронзових шестерень, що датується 87 роком до нашої ери. Це доводить, що Архімед цілком міг створити складний механізм - своєрідний «комп'ютер» античних часів.

Гіперболоїд інженера Архімеда