Den Gamle Greske Faren Til Laservåpen - Alternativt Syn

Den Gamle Greske Faren Til Laservåpen - Alternativt Syn
Den Gamle Greske Faren Til Laservåpen - Alternativt Syn

Video: Den Gamle Greske Faren Til Laservåpen - Alternativt Syn

Video: Den Gamle Greske Faren Til Laservåpen - Alternativt Syn
Video: Barn for en dag - Skolegang og hårdt arbejde i Den Gamle By 2024, Kan
Anonim

Archimedes var en av pionerene innen matematikk, mekanikk, astronomi, fysikk. Han kalles grunnleggeren av matematisk fysikk, som oppdaget mange av de grunnleggende lovene i fysikk og matematikk, og de bruker fortsatt arkimediske metoder for å finne områdene, overflatene og volumene til forskjellige figurer og kropper.

Forskeren introduserte konseptet med tyngdepunktet, oppdaget spakens lover og utviklet det grunnleggende om hydrostatikk. I tillegg var han den største ingeniøren, maskindesigneren og oppfinneren av mekaniske apparater i sin tid. All utviklingen hans er fortsatt i bruk. Og bare eksistensen av "brannspeil" som ødela den romerske flåten, reiser fremdeles tvil.

Archimedes fant praktisk anvendelse for nesten alle sine teoretiske studier. Maskiner konstruert på grunnlag av spakens virkning (eller "mehane" på gresk) hjalp mennesket til å "overvinne" naturen. Det er også interessant at mange av oppdagelsene til geniet Syracuse mottok en moderne formulering og bevis bare på 1800-tallet.

Hvem kjenner ikke legenden om oppdagelsen av loven, som sier at et legeme nedsenket i en væske blir påvirket av en kraft som er lik vekten av væsken som fortrenges av den? Det står at en epifani kom ned over Archimedes i badekaret, da han plutselig la merke til at da han løftet foten ut av badet, ble vannstanden i den lavere. Forskeren, overskygget av ideen, hoppet naken ut av badhuset og ropte "Eureka!" suste langs den overfylte gaten. En eller annen måte, men denne oppdagelsen ble den første loven om hydrostatikk. En lignende lov - bestemmelse av metalls spesifikke tyngdekraft - dedikerte Archimedes da han løste problemet som herskeren Hieron hadde på ham: å bestemme hvor mye gull som er inneholdt i kronen hans og om det er urenhet i den.

Den strålende forskeren var ikke en introvert person. Han forsøkte å gjøre sine prestasjoner offentlig kjent og nyttige for samfunnet. Og takket være sin kjærlighet til spektakulære demonstrasjoner, mente folk at hans arbeid var nødvendig, herskerne ga ham midler til eksperimenter, og han hadde alltid interesserte og intelligente assistenter. Til de av hans medborgere som var mistillit mot oppfinnelsene hans, ga Archimedes avgjørende bevis på det motsatte. Så en dag lanserte han, med smart justering av en spak, en skrue og en vinsj, til tilskuers overraskelse, "ved kraften fra en mann" en tung bysse som hadde gått på grunn, med hele mannskapet og lasten.

Cicero, antikkens store taler, snakket om Archimedes: "Denne sicilianeren hadde et geni som det ser ut til at menneskets natur ikke kan oppnå." Den store forskeren, lidenskapelig opptatt av mekanikk, skapte og testet teorien om fem mekanismer, kjent i sin tid og kalt "enkel". Dette er spaken, kilen, blokken, endeløs skrue (brukes nå i kvernen) og vinsjen. På grunnlag av en endeløs skru oppfant Archimedes en maskin for vanning av felt, den såkalte "sneglen", en maskin for å pumpe vann fra lasterom og gruver, og kom til slutt til oppfinnelsen av en bolt, som konstruerte den fra en skrue og en mutter.

Mange eldgamle historikere, forskere og forfattere forteller om enda en fantastisk "oppdagelse" av Archimedes, som fikk ham til å utbryte med glede: "Gi meg et sted hvor jeg kunne stå og jeg vil heve jorden!" Plutarch har en lignende tekst: "Gi meg en støttepunkt, så vil jeg bevege jorden." Denne “oppdagelsen” er ikke navngitt i noen av historiene, men for øyeblikket blir den ikke sett på som en vanlig spak, men som en mekanisme nær vinsjen, bestående av en trommel for å vikle et tau, flere gir og et ormutstyr. Prinsippet om å bygge en flerstegsoverføring var nytt her.

Archimedes var besatt av vitenskap og oppfinnelse. Enhetene og maskinene designet av ham ble av hans samtid oppfattet som mirakler av teknologi. Inntrykket var at han ikke sov eller spiste, men brukte all sin tid bare på kreativt søk. Selv Plutarch, som hyllet sin visdom og ånd, bemerket at «han levde som trollbundet av en slags hjemmesirene, hans konstante følgesvenn, og fikk ham til å glemme mat, drikke og eventuelle bekymringer om kroppen hans. Noen ganger, når han ble brakt til badehuset, tegnet han geometriske figurer på ildstedet med fingeren, eller tegnet streker på den oljede kroppen. Slik var Archimedes, som takket være hans dype kunnskap om mekanikk, så langt det var avhengig av ham, var i stand til å redde seg selv og byen fra nederlag."

Kampanjevideo:

Image
Image

Det var med beskyttelsen til slektningene til Syracuse under 2. puniske krig at æren til erke-honning-ingeniøren økte, noe som allerede var overveldende og satte et preg på bevisstheten til hele den hellenistiske verden, som krysset landegrensene og århundrene. Archimedes var da allerede over sytti, men det var for ham som byen overlot forsvaret. Det var den største triumfen som forskere noensinne har sett. Her ble talentet hans ikke bare manifestert som en oppfinner, men også som en fremragende byggmester.

I "verdenshistorien", skrevet omtrent femti år etter beleiringen, sa Polybius at angriperne "ikke tok hensyn til Archimedes-kunsten, ikke tok i betraktning at noen ganger en begavet person er i stand til å gjøre mer enn mange hender … Archimedes forberedte slike midler inne i byen … forsvar som forsvarerne ikke trengte å bry seg med uforutsett arbeid i tilfelle uventede angrepsmetoder; de hadde alt klart på forhånd for å frastøte fienden … "Han skapte for første gang omfavnelser og smutthull i festningsmurene, beregnet på den såkalte" nedre og midtre kampen ". Legg til dette dusinvis av militære kjøretøyer oppfunnet av ham - alle slags katapulter, maskiner for å kaste dart og spyd, som tillot byfolk å avvise angrepene fra en overlegen fiende i nesten tre år.

Det var også umulig å nærme seg byen fra havet.

Som Plutarch skrev: “… plutselig, fra høyden av veggene, falt tømmerstokkene, på grunn av sin vekt og den oppgitte hastigheten, på skip og druknet dem. Enten tok jernklør og nebb fangene på skipene, løftet dem opp i luften med nesen opp, hekk ned og senket dem deretter ned i vannet. Og så ble skipene satt i rotasjon og falt rundt på fallgruver og klipper ved foten av veggene. De fleste om bord døde under slaget. Hvert minutt så de et skip hevet i luften over havet. Et forferdelig syn!.."

Jern "poter" er stadig omtalt i beskrivelsene av militære kjøretøyer; "Nebb" og "klør", der forskere ser forgjengerne av selvstrammende tang, moderne manipulatorer og kraner. Videre var maskinene mobile, hadde en pil som roterte rundt en vertikal akse, og hver ble styrt av en enkelt driver. Ingen brukte slike unike militære kjøretøy verken før eller etter Archimedes.

Men det største mysteriet med alle oppfinnelsene til Archimedes er fortsatt "brannspeil". Den store syrakuseren var blant annet engasjert i optikk og astronomi. Det er bevis for at Archimedes skrev et stort arbeid om optikk som ikke har kommet ned til oss kalt "Catoptrika", ofte sitert av gamle forfattere. Imidlertid, fra selve arbeidet, og til og med da i en senere gjenfortelling, overlevde bare en teorem, der det er bevist at når lys reflekteres fra et speil, er innfallsvinkelen til månen lik refleksjonsvinkelen. Men selv på grunnlag av disse sitatene kan det konkluderes med at Archimedes var klar over den branneffekten av forskjellige speil.

Derfor kunne den gamle greske forskeren teoretisk bruke konkave speil i kampen mot den romerske flåten og sette fyr på skip med fokuserte solstråler. Men på samme tid, i de tre gjenlevende beskrivelsene av overgrepet - Polybius (2. århundre f. Kr.), Titus Livy (1. århundre f. Kr.) og Plutarch (1. århundre f. Kr.) - er det ingen omtale av bare om forbrenning av skip med speil, men generelt om bruk av ild. Og noen teoretikere finner en forklaring på dette. Det viser seg at Polybius kunne ha holdt taus om dette faktum, siden han var en veldig mistroisk person, og hans autoritet og popularitet var så viktig at påfølgende historikere ikke våget å bekrefte eller benekte eksistensen av speil. Dermed kan dette ikke betraktes som en sterk nok grunn til å fullstendig benekte legendenes virkelige grunnlag.

Image
Image

Men hvis speilene til Archimedes ikke fantes i naturen, hvorfor i litteraturen fra det 2. århundre e. Kr. e. spor av denne vakre legenden blir gjenoppdaget? De er nevnt av den greske satirikeren Lucian og den romerske medisinsk forskeren Galen. Fire århundrer senere blir spørsmålet om brannspeil analysert av den bysantinske forskeren Anthimius of Thrall i essayet om mirakuløse mekanismer, der han søker å rekonstruere speil basert på en handlingsradius som er lik pilens rekkevidde. Og han kommer til at løsningen ligger i bruken av et system med flate speil:

“Ved hjelp av mange flate speil er det mulig å reflektere nok sollys til ett punkt at den kombinerte handlingen vil forårsake brann. Denne opplevelsen kan gjøres ved hjelp av et stort antall mennesker, som hver vil holde speilet i ønsket posisjon. Men for å unngå forvirring og forvirring er det mer praktisk å bruke en ramme der det er nødvendig å fikse 24 separate speil med plater eller, enda bedre, med hengsler. Ved å erstatte denne mekanismen med solstrålene, er det nødvendig å stille sentralspeilet riktig, og deretter hvile dem raskt og behendig … slik at solstrålene som reflekteres av disse forskjellige speilene rettes til samme punkt ….

Avslutningsvis tilføyer Anfimy, som bekreftelse på korrektheten i rekonstruksjonen,: "Det skal bemerkes at alle andre forfattere som snakket om speilene til den guddommelige Archimedes, ikke nevnte ett speil, men mange." Vi snakker faktisk om et apparat i moderne solenergi, kalt en solkonsentrator.

Den bysantinske Eustachius fra Thessaloniki ekko Anthimia. I sine kommentarer til Iliaden skriver han: "Archimedes, ved å bruke reglene for katoptikk, brente den romerske flåten på en pilavstand."

En mer detaljert redegjørelse er inneholdt i historien, samlet av den bysantinske kronikøren Ceci, som som kilde refererer til Diodorus av Siculus. Tseci påpeker at Archimedes fungerte som “et sekskantet speil bestående av små firkantede speil som kunne flyttes ved hjelp av hengsler og metalllameller. Han satte dette speilet slik at det krysset seg i midten med sollinjer, og derfor reflekterte solstrålene som mottok dette speilet, og skapte en varme som reduserte de romerske skipene til aske, selv om de var i pilens flyavstand."

Og en annen bysantinsk historiker Zonara fra det 12. århundre skrev i Annalene:”Dette geometeret, etter å ha samlet solstrålene på et speil, ved hjelp av disse strålene, samlet og reflektert av speilets tykkelse og glatthet, antente luften og tente en stor flamme, som han deretter sendte til skip innenfor dets virkeområde. Skipene ble alle redusert til aske. " Ingen andre fra eldgamle vitnet til fordel for eksistensen av "sollaseren" til Archimedes.

Gamle kilder har lenge vært ansett som sanne, men på 1600-tallet uttrykte Johannes Kepler og Rene Descartes, som jobbet innen dette feltet, som et resultat av utviklingen av optikk teoretisk berettigede tvil om muligheten for å lage slike fantastiske speil. Den berømte franske filosofen og matematikeren René Descartes viste i sin "Diopter" overbevisende at det er umulig å bringe solstrålene til et punkt, samt å skape en parallell stråle av brennende stråler, og historier om dem har blitt en legende for vitenskapen.

Men som det viste seg, ikke lenge. I 1674, førti år etter de overbevisende bevisene til Descartes, hevder den tyske matematikeren og filologen A. Kircher i sin bok "The Great Art of Light and Shadow" at han gjennom mange eksperimenter var overbevist om at man ved å kombinere refleksjon av solen fra fem flate speil kan få en betydelig oppvarming, selv om ^ utilstrekkelig til å tenne treet. Men så skjedde det i 1747 av den franske naturforskeren og oppfinneren Georges Louis Buffon.

I sin sjette memoar, The Invention of Mirrors for Igniting Objects at Long Distances, rapporterte han alle eksperimentene sine. Riktignok klarte han ikke å "bygge" et designspeil med en diameter på 71 m (!), Men han trakk seg ikke tilbake og fortsatte å eksperimentere. Ved å sette til side tvil, bygde Buffon et sammensatt speil med et område 13 ganger mindre enn det beregnede, som satte fyr på et tre i en avstand på 50 m. Slik beskriver han et av eksperimentene:”10. april på ettermiddagen med en tilstrekkelig lys sol ble et gran tjærbrett antennet i en avstand på 150 fot bruker 128 speil; tenningen skjedde ganske plutselig, og over hele området av det opplyste stedet. 11. april, siden fokuset var 20 meter fra speilet, var det bare 12 speil som var nødvendig for å tenne de små brennbare gjenstandene.

Ved hjelp av 21 speil tente de et bøkebrett, 15 speil smeltet et stort tinnkar, som veide omtrent 6 kilo, og 117 speil smeltet tynne ark av sølv. Og naturforskeren la også merke til at”metaller, og spesielt sølv, røyker før de smelter. Røyken var så sterk at en røykskjerm dannet seg over bakken. Etter Buffons vellykkede eksperimenter, som han gjennomførte offentlig i King's Garden på en horisontal plattform, ble oppfatningen om virkeligheten av brannspeil gjenopplivet, og alle var igjen enige om at de i Archimedes-tiden kunne eksistere og være et formidabelt kampvåpen. Derfor klarte den geniale Syracuse-mannen å skape en kraftig solkonsentrator.

MV Lomonosov jobbet også med dette problemet. Temaet for hans avhandling, samlet i 1741, hadde tittelen "Discourse on the Catoptric-Dioptric Incendiary Instrument." "Instrumentet" besto av en serie speil som dirigerte solstrålene mot linsene, og førte dem til ett punkt. Men som det skulle være i slike tilfeller, var det et annet "men". På den tiden av Archimedes var det ingen speil av en slik kvalitet som demonstrative eksperimenter ble utført med.

Antikke speil funnet under utgravninger er så ufullkomne at det er vanskelig å tro på deres evne til å formidle noen eksakt refleksjon. Men det ville være synd hvis en så vakker legende ble tilbakevist. Og derfor prøvde italienske forskere å bevise at Archimedes '"kampspeil" eksisterte, men ikke var ment for brannstiftelse, men for å sikte mot målet.

Så, kanskje, oppdaget den strålende Archimedes ikke "sollaseren", men det første "strålevåpenet". Og nå må forskere bestemme om de skal bevise eller motbevise to gåter fra geniet Syracuse.

“Interessant avis. Historiens hemmeligheter №7 2014

Anbefalt: