Mulți dintre noi, studiază fizica sau istoria tehnologiei, suntem surprinși să descoperim că unele tehnologii, obiecte și cunoștințe moderne au fost descoperite și inventate în antichitate. Fantastrii în lucrările lor de a descrie astfel de fenomene folosesc chiar și un termen special: "cronoclasme" - pătrunderea misterioasă a cunoașterii moderne în trecut. Cu toate acestea, în realitate, totul este mai simplu: majoritatea acestor cunoștințe au fost descoperite cu adevărat de oamenii de știință antice, dar apoi, din anumite motive, au fost uitați și descoperite din nou după secole.
În acest articol vă sugerez să cunoașteți unul dintre oamenii de știință străvechi din antichitate. El a adus o mare contribuție la dezvoltarea științei, dar majoritatea lucrărilor și invențiilor sale au căzut în uitare și au fost uitate nemărginit. Numele lui este Heron din Alexandria.
Geron a trăit în Egipt, în orașul Alexandria, devenind astfel cunoscut ca Heron din Alexandria. Istoricii moderni sugerează că a trăit în secolul I d.Hr. Până acum, numai copiile copiate ale operelor lui Heron au fost făcute de ucenicii și urmașii săi. Unele dintre acestea sunt în limba greacă, iar altele sunt în limba arabă. Există, de asemenea, traduceri în latină, realizate în secolul al XVI-lea.
Cel mai cunoscut „metric“ Heron - tratat, în care definiția dată unui segment sferic, torusului, reguli și formule de calcul exactă și aproximativă a zonelor de poligoane regulate, volumul de trunchi de con și piramida. În această lucrare, Geron introduce termenul "mașini simple" și folosește conceptul de moment de forță pentru a descrie munca lor.
Diopterul a fost prototipul teodolitului modern. Partea principală a fost un conducător cu fortificații la capete. Această linie a fost filare în cercuri, care ar putea ocupa atât poziție orizontală și verticală, făcând posibilă pentru a bloca zone, atât în plan orizontal și vertical. Pentru instalarea corectă a dispozitivului, o linie plumb și un nivel au fost atașate la acesta. Folosind acest dispozitiv și introducerea utilizării de coordonate rectangulare, Geron ar putea decide pe teren o varietate de sarcini: pentru a măsura distanța dintre două puncte, atunci când unul dintre ele sau ambele dintre ele nu sunt disponibile pentru observator, trage o linie dreaptă perpendicular pe linia dreaptă inaccesibile, găsiți diferența de nivel dintre cele două puncte, Măsurați aria celei mai simple figuri, fără a intra chiar în zona măsurată.
Printre altele, Geron oferă o descriere a dispozitivului său inventat pentru măsurarea distanțelor - kilometrajul.
Fig. Odometru (aspect
Fig. Odometrul (dispozitivul intern)
Odometrul era un cărucior mic, montat pe două roți, cu un diametru special selectat. Roțile s-au transformat exact de 400 de ori în milliatrium (o măsură antică de lungime, egală cu 1598 m). Numeroase roți și axe au fost conduse în rotație cu ajutorul unei transmisii de angrenaj și au fost folosite ca un indicator al distanței parcurse pietricele care intră într-o tavă specială. Pentru a afla ce distanță a trecut, a fost necesar doar să numărați numărul de pietricele din tavă.
Una dintre cele mai interesante lucrări ale Heron este "Pneumatics". Cartea conține descrieri de aproximativ 80 de dispozitive și mecanisme. Cel mai cunoscut este eolipul (tradus din limba greacă: "bilele zeului eolian Eola").
Fig. Eolipil
Eolipilul era un cazan bine etanșat, cu două tuburi pe capac. Tuburile au fost echipate cu o bilă rotativă, pe suprafața căreia au fost instalate două duză de duze în formă de L. Apa a fost turnată în boiler prin orificiu, gaura a fost închisă cu o plută, iar cazanul a fost instalat peste foc. Apa fiartă, s-a format abur, care prin tuburi intrat în balon și în tuburile de ramificație în formă de L. La o presiune suficientă, jetul de abur, răsturnat de la duze, a rotit rapid mingea. Construite de oamenii de știință moderni, din desenele Heron, eolipul a dezvoltat până la 3500 de rotații pe minut!
Proiectul a fost un rezervor mare de bronz, cu un cilindru instalat coaxial, brazier și conducte pentru apă rece și caldă. Cazanul a fost foarte economic și a asigurat încălzirea rapidă a apei.
O parte semnificativă a "Pneumaticii" Heronului este descrierea diferitelor sifoane și vase, din care apa curge prin gravitate prin tub. Principiul încorporat în aceste modele este utilizat cu succes de șoferii moderni, dacă este necesar, pentru a turna benzina din rezervorul mașinii. Pentru a crea miracole divine, preoții trebuiau să folosească inteligența și cunoștințele științifice ale Heronului. Unul dintre cele mai impresionante miracole a fost mecanismul pe care la dezvoltat, care a deschis porțile templului când focul era aprins pe altar.
Încălzit de foc, aerul a intrat în vas cu apă și a strâns o anumită cantitate de apă într-un butoi suspendat pe frânghie. Cilindrul, plin cu apă, a coborât și, cu ajutorul unei frânghii, a rotit cilindrii care propulsau ușile balansei. Ușile s-au deschis. Când focul se opri, apa din cilindru se toarnă înapoi în vas, contragreutatea suspendată pe frânghie, rotirea cilindrilor, închizând ușile.
Destul de un mecanism simplu, dar ce efect psihologic asupra enoriașilor!
O altă invenție, a mărit în mod semnificativ rentabilitatea templelor antice, a fost inventată de mașina lui Geron pentru vânzarea de apă sfântă.
Mecanismul intern al dispozitivului era destul de simplu și consta dintr-o pârghie echilibrată, controlând supapa care se deschidea sub greutatea monedei. Moneda a căzut prin decalaj spre o tavă mică și a activat maneta și supapa. Supapa se deschise, se scurge apă. Apoi moneda a alunecat din tavă, iar pârghia sa întors în poziția inițială, închizând supapa.
Această invenție a Heron a devenit primul ATM din lume. La sfârșitul secolului al XIX-lea, mașinile automate au fost inventate din nou.
Următoarea invenție a lui Heron a fost, de asemenea, folosită în mod activ în temple.
Invenția se referă la două vase conectate printr-un tub. Unul din vase a fost umplut cu apă, iar al doilea cu vin. Enoriașul a adăugat o cantitate mică de apă în vas cu apă, apa a intrat într-o altă navă și a mușcat din ea o cantitate egală de vin. Omul a adus apă și ea "sa transformat în vin, conform voinței zeilor!" Nu este un miracol?
Și aici este un alt proiect al vasului proiectat de Geron pentru a transforma apa în vin și vice-versa.
Jumătatea amforei este umplută cu vin, iar cealaltă jumătate cu apă. Apoi, gâtul amforei este închis cu un dop. Lichidul este extras cu ajutorul unui robinet situat în partea de jos a amforei. În partea superioară a vasului, sub mânerele proeminente, sunt forate două găuri: una în partea "vin", iar cealaltă în partea "apă". Paharul a fost adus la robinet, preotul a deschis-o și a turnat în ceașcă, fie vin, fie apă, conectând imperceptibil unul dintre găuri cu un deget.
O invenție unică pentru timpul său a fost o pompă de apă, proiectul căruia a fost descris de Geron în lucrarea sa "Pneumatics".
Pompa a fost prezentată în două cilindri de pistoane raportate, echipate cu supape, din care a fost deplasată alternativ apă. Pompa a fost activată de forța musculară a doi oameni, care, la rândul ei, au apăsat pe umerii pârghiei. Se știe că pompele de acest tip au fost folosite ulterior de către romani pentru a stinge incendiile și s-au remarcat printr-o calitate ridicată a fabricației și o montare surprinzător de precisă a tuturor pieselor.
Cea mai obișnuită metodă de iluminare din cele mai vechi timpuri era iluminarea cu lămpi cu ulei. Dacă există o lampă de monitor a fost ușor, în prezența mai multor lămpi au fost solicitate în slujitorul care ar umbla în mod regulat în jurul camerei și ajustate fitilului în lămpile. Heron a inventat o lampă de ulei automată.
Lampa este alcătuită dintr-un bol în care au fost turnate alimentatoare de ulei și fitil. Acest dispozitiv conținea un flotor și o unelte conectate la el. Prin scăderea nivelului uleiului, flotorul scade, se rotește roata dințată, și, la rândul său, alimentat în zona de ardere a unui fitil feroviar înfășurat subțire. Această invenție a reprezentat una dintre primele aplicații ale rack-ului cu roată.
În "Pneumatics" din Heron, este prezentată și o descriere a designului seringii. Din păcate, nu se știe dacă acest dispozitiv a fost folosit în scopuri medicale în epoca antichității. De asemenea, nu se știe dacă francezul Charles Pravoz și Scot Alexander Wood, care sunt considerați inventatori ai unei seringi medicale moderne, știau despre existența sa.
Fântâna Heron este formată din trei nave, plasate una deasupra celeilalte și comunicând între ele. Două nave mai mici - sunt închise, iar partea de sus are forma unui bol deschis, care este umplut cu apă. De asemenea, apa este turnată în vasul mijlociu, mai târziu închisă. Tubul se extinde de la fundul cupa până aproape de fundul vasului inferior, apa curge în jos din paharul și apucare aerul situat acolo, crește elasticitatea. Vasul inferior este comunicat cu mijlocul printr-un tub prin care presiunea aerului este transferată la vasul mijlociu. Producerea de presiune asupra apei, aerul face să se ridice de la mijlocul vasului prin tubul în paharul superior, în care capătul tubului se ridica deasupra suprafeței apei, și are o fântână. Fântâna de apă care se încadrează în bol și fluxurile din acestea prin tubul în vasul inferior, unde nivelul apei crește treptat, iar nivelul apei din vas scade media. Curând fântâna nu mai funcționează. Pentru ao porni din nou, trebuie doar să schimbi vasele inferioare și mijlocii.
Unic pentru munca sa timp științifică este "Mecanica" Heron. Această carte ne-a ajuns în traducerea omului de știință arab din secolul al IX-lea d.Hr. Kosty al-Balbaki. Până în secolul al XIX-lea, această carte nu a fost publicată nicăieri și era, se pare, necunoscută științei, fie în Evul Mediu, fie în timpul Renașterii. Acest lucru este confirmat de absența listelor textului său în originalul grecesc și în traducerea latină. În "Mecanica", pe lângă descrierea celor mai simple mecanisme: pene, pârghii, poarta, bloc, șurub, găsim mecanismul creat de Geron pentru ridicarea încărcăturilor.
Organul creat de Geron nu era original, ci doar o construcție îmbunătățită a hidraulului, un instrument muzical inventat de Ctesibius. Gidravlos - a fost un set de țevi cu supape care au creat un sunet. Aerul din țevi a fost alimentat cu un rezervor de apă și o pompă, care a creat presiunea necesară în acest rezervor. Controlul supapelor țevilor, ca și în organul modern, a fost efectuat folosind o tastatură maniple. Heron a propus să automatizeze sistemul hidraulic, folosind o roată eoliană, care a servit ca unitate pentru o pompă care a pompat aerul în rezervor.
Este cunoscut faptul că Geron a stabilit un fel de teatru de păpuși, care se deplasează pe roți ascunse de spectatori și a fost o structură arhitecturală mică - patru coloane, cu o bază și arhitravă comună. Papusi pe scena, condus de un sistem complex de corduri și unelte, de asemenea, ascunse de ochii publicului, reproduce festivități ceremonia în onoarea lui Dionysos. Odată ce un teatru a ieșit din oraș, pe scena cifra de Dionysos a fulgeră foc la pantera, care se află la picioarele zeității, turnat vin din boluri, iar anturajul incepe sa danseze pe muzica. Atunci muzica și dansul s-au oprit, Dionysus sa întors în cealaltă direcție, flacăra a strălucit în cel de-al doilea altar - și toată acțiunea a fost repetată. După această prezentare, păpuși s-au oprit și performanța sa încheiat. Această acțiune a provocat în mod invariabil interesul tuturor locuitorilor, fără deosebire în ceea ce privește vârsta. Dar nu mai puțin succes a fost câștigat de spectacolele de stradă ale unui alt teatru de păpuși din Heron.
Acest teatru (Pinax) a fost foarte mic în dimensiuni, ușor de transportat din loc în loc, el a fost o coloană mică, din care partea de sus a existat o scenă de teatru bate joc, ascunse în spatele ușilor. Au deschis și închis de cinci ori, împărțind în acte dramatice întoarcerea tristă a câștigătorilor Troiei. Pe o scenă mică, cu o îndemânare ea arată cum au fost construirea de soldați și lansează nave care navighează au navigat pe ele într-o mare furtunoasă, și au pierit în adâncurile unui fulger și tunete. Pentru a simula tunetele, Geron a creat un dispozitiv special în care bilele se toarnă din cutie, lovind bordul.
În teatrele sale automate, Geron, de fapt, folosea elementele programării: acțiunile automatelor au fost executate în ordine strictă, peisajele reușind reciproc la momentele potrivite. Este de remarcat că principala forță motrice care conducea mecanismele teatrului a fost gravitatea (a fost folosită energia corpurilor care se încadrează), au fost folosite și elementele pneumatice și hidraulice.
Diopterul a fost prototipul teodolitului modern. Partea principală a fost un conducător cu fortificații la capete. Această linie a fost filare în cercuri, care ar putea ocupa atât poziție orizontală și verticală, făcând posibilă pentru a bloca zone, atât în plan orizontal și vertical. Pentru instalarea corectă a dispozitivului, o linie plumb și un nivel au fost atașate la acesta. Folosind acest dispozitiv și introducerea utilizării de coordonate rectangulare, Geron ar putea decide pe teren o varietate de sarcini: pentru a măsura distanța dintre două puncte, atunci când unul dintre ele sau ambele dintre ele nu sunt disponibile pentru observator, trage o linie dreaptă perpendicular pe linia dreaptă inaccesibile, găsiți diferența de nivel dintre cele două puncte, Măsurați aria celei mai simple figuri, fără a intra chiar în zona măsurată.
Chiar și în timpul lui Heron, una dintre capodoperele ingineriei antice a fost conducta de apă de pe insula Samos, creată conform proiectului lui Eupalin și trecând prin tunel. Apa de-a lungul acestui tunel a fost alimentată în oraș dintr-o sursă aflată pe cealaltă parte a muntelui Castro. Se știa că pentru a accelera munca, tunelul a fost săpat simultan de pe ambele maluri ale muntelui, ceea ce a necesitat o înaltă calificare de la inginerul care supraveghea construcția. Lucrările de apă lucrau de mai multe secole și au surprins contemporanii lui Heron, de asemenea menționați în scrierile sale și Herodot. Era de la Herodot că lumea modernă a aflat despre existența tunelului Eupalin. Am aflat, dar nu am crezut, pentru că se credea că vechii greci nu aveau tehnologia necesară pentru a construi un astfel de obiect complex. După studierea lucrării lui Geron "Despre dioptrii" găsită în 1814, oamenii de știință au primit oa doua confirmare documentară a existenței tunelului. Și numai la sfârșitul secolului XIX expediția arheologică germană a descoperit cu adevărat tunelul legendar al lui Eupalina.
Iată cum, în lucrarea sa, Geron dă un exemplu de utilizare a dioptriei pe care a inventat-o pentru a construi tunelul lui Eupalin:
Punctele B și D sunt intrările în tunel. Lângă punctul B se alege punctul E, de unde este construit un segment EF, perpendicular pe segmentul BE, de-a lungul muntelui. Mai mult, sistemul de bypass construit montane segmente perpendiculare reciproc, atâta timp cât linia KL obținută pe care punctul M este selectat dintre ea și construi MD perpendicular pe intrarea liniei tunelului D. Folosind DN și NB, pregătit BND triunghi și măsoară unghiul a.
De-a lungul vieții sale, Geron a creat multe invenții diverse, interesante nu numai pentru contemporanii săi, ci și pentru noi - trăind două milenii mai târziu.