Arquímedes fue uno de los pioneros en el campo de las matemáticas, la mecánica, la astronomía, la física. Se le llama el fundador de la física matemática, quien descubrió muchas de las leyes básicas de la física y las matemáticas, y todavía utilizan métodos de Arquímedes para encontrar las áreas, superficies y volúmenes de varias figuras y cuerpos.
El científico introdujo el concepto de centro de gravedad, descubrió las leyes de la palanca y desarrolló los conceptos básicos de la hidrostática. Además, fue el mayor ingeniero, diseñador de máquinas e inventor de dispositivos mecánicos de su tiempo. Todos sus desarrollos todavía están en uso. Y solo la existencia de "espejos incendiarios" que destruyeron la flota romana aún suscita dudas.
Arquímedes encontró aplicaciones prácticas para casi todos sus estudios teóricos. Las máquinas construidas sobre la base de la acción de la palanca (o "mehane" en griego) ayudaron al hombre a "burlar" a la naturaleza. También es interesante que muchos de los descubrimientos del genio Siracusa recibieron una formulación y prueba modernas solo en el siglo XIX.
¿Quién no conoce la leyenda sobre el descubrimiento de la ley, que establece que un cuerpo sumergido en un líquido es afectado por una fuerza igual al peso del líquido desplazado por él? Dice que la iluminación descendió sobre Arquímedes en el baño, cuando de repente se dio cuenta de que cuando sacaba el pie del baño, el nivel del agua bajaba. El científico, eclipsado por la idea, saltó desnudo de la casa de baños y gritó "¡Eureka!" corrió por la concurrida calle. De una forma u otra, pero este descubrimiento se convirtió en la primera ley de la hidrostática. Una ley similar, la determinación de la gravedad específica de los metales, dedujo Arquímedes al resolver el problema que le planteó el gobernante Hierón: determinar cuánto oro contiene su corona y si hay alguna impureza extraña en ella.
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El científico brillante no era una persona introvertida. Se esforzó por dar a conocer públicamente sus logros y hacerlos útiles a la sociedad. Y gracias a su amor por las demostraciones espectaculares, la gente consideró necesario su trabajo, los gobernantes le proporcionaron los medios para los experimentos y él mismo siempre tuvo ayudantes interesados e inteligentes. Para aquellos de sus conciudadanos que desconfiaban de sus inventos, Arquímedes proporcionó pruebas decisivas de lo contrario. Entonces, un día, él, ajustando hábilmente una palanca, un tornillo y un cabrestante, para sorpresa de los espectadores, "con el poder de un solo hombre" lanzó una cocina pesada que había encallado, con toda su tripulación y carga.
Cicerón, el gran orador de la antigüedad, dijo de Arquímedes: "Este siciliano poseía un genio que, al parecer, la naturaleza humana no puede lograr". El gran científico, apasionado de la mecánica, creó y probó la teoría de los cinco mecanismos, conocidos en su época y llamados "simples". Estos son la palanca, la cuña, el bloque, el tornillo sin fin (que ahora se usa en la amoladora) y el cabrestante. Sobre la base de un tornillo sin fin, Arquímedes inventó una máquina para regar campos, el llamado "caracol", una máquina para bombear agua desde bodegas y pozos, y finalmente llegó a la invención de un tornillo, construyéndolo a partir de un tornillo y una tuerca.
Muchos historiadores, científicos y escritores antiguos cuentan sobre otro asombroso "descubrimiento" de Arquímedes, que lo hizo exclamar con alegría: "¡Dame un lugar donde pueda pararme y levantaré la Tierra!" Plutarco tiene un texto similar: "Dame un punto de apoyo y moveré la Tierra". Este "descubrimiento" no se menciona en ninguna de las historias, pero en la actualidad no se ve como una palanca ordinaria, sino como un mecanismo cercano al cabrestante, que consiste en un tambor para enrollar una cuerda, varios engranajes y un tornillo sin fin. El principio mismo de construir una transmisión multietapa era nuevo aquí.
Arquímedes estaba obsesionado con la ciencia y la invención. Los aparatos y máquinas diseñados por él fueron percibidos por sus contemporáneos como milagros de la tecnología. La impresión era que no dormía ni comía, sino que dedicaba todo su tiempo solo a la búsqueda creativa. Incluso Plutarco, quien ensalzó su sabiduría y espíritu, comentó que “vivía como embrujado por una especie de sirena doméstica, su constante compañera, haciéndole olvidar la comida, la bebida y las preocupaciones de su cuerpo. A veces, cuando lo llevaban a la casa de baños, dibujaba figuras geométricas en la ceniza de la chimenea con el dedo o dibujaba líneas en su cuerpo engrasado. Así fue Arquímedes, que gracias a su profundo conocimiento de la mecánica pudo, en la medida de lo que dependiera de él, salvarse a sí mismo ya su ciudad de la derrota.
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Fue con la protección de los familiares de Siracusa durante la Segunda Guerra Púnica que aumentó la gloria del Arco-miel-ingeniero, que ya era abrumadora y dejó una huella en la conciencia de todo el mundo helenístico, cruzando las fronteras de países y siglos. Arquímedes tenía ya más de setenta años, pero a él le confió la ciudad su defensa. Fue el mayor triunfo que jamás hayan visto los científicos. Aquí su talento se manifestó no solo como inventor, sino también como un destacado constructor.
En "Historia mundial", escrita unos cincuenta años después del asedio, Polibio dijo que los atacantes "no tomaron en cuenta el arte de Arquímedes, no tomaron en cuenta que a veces una persona talentosa es capaz de hacer más que muchas manos … Arquímedes preparó dentro de la ciudad … tales medios". defensa, que los defensores no necesitaban preocuparse por trabajos imprevistos en caso de métodos de ataque inesperados; tenían todo preparado de antemano para repeler al enemigo …”. Por primera vez creó troneras y aspilleras en los muros de la fortaleza, destinadas a la llamada" batalla baja y media ". Agregue a esto decenas de vehículos militares inventados por él: todo tipo de catapultas, máquinas para lanzar dardos y lanzas, que permitieron a la gente del pueblo repeler los ataques de un enemigo superior durante casi tres años.
También era imposible acercarse a la ciudad desde el mar.
Como escribió Plutarco: “… de repente, desde lo alto de los muros, los troncos cayeron, por su peso y la velocidad dada, sobre los barcos y los ahogaron. Que garras y picos de hierro capturaron los barcos, los levantaron en el aire con la nariz hacia arriba, la popa hacia abajo y luego se sumergieron en el agua. Y luego los barcos se pusieron en rotación y, girando, cayeron sobre escollos y acantilados al pie de las murallas. La mayoría de los que estaban a bordo murieron bajo el golpe. Cada minuto veían un barco en el aire sobre el mar. ¡Una vista terrible! …"
Las "patas" de hierro aparecen constantemente en las descripciones de los vehículos militares; "Picos" y "garras", en los que los científicos ven a los predecesores de los alicates autoajustables, los manipuladores modernos y las grúas. Además, las máquinas eran móviles, tenían una flecha que giraba alrededor de un eje vertical y cada una estaba controlada por un solo conductor. Ni antes ni después de Arquímedes nadie utilizó vehículos militares tan singulares.
Pero el mayor misterio de todos los inventos de Arquímedes sigue siendo "espejos incendiarios". El gran siracuseano, entre otras cosas, se dedicó a la óptica y la astronomía. Existe evidencia de que Arquímedes escribió una gran obra sobre óptica, que no ha llegado hasta nosotros, llamada "Catoptrica", a menudo citada por autores antiguos. Sin embargo, del trabajo en sí, e incluso entonces en un recuento posterior, solo sobrevivió un teorema, en el que se demuestra que cuando la luz se refleja en un espejo, el ángulo de incidencia de la luna es igual al ángulo de reflexión. Pero incluso sobre la base de estas citas, se puede concluir que Arquímedes era muy consciente del efecto incendiario de varios espejos.
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En consecuencia, en teoría, el científico griego antiguo podría utilizar espejos cóncavos en la lucha contra la flota romana, prendiendo fuego a los barcos con rayos solares enfocados. Pero al mismo tiempo, en las tres descripciones supervivientes del asalto: Polibio (siglo II a. C.), Tito Livio (siglo I a. C.) y Plutarco (siglo I a. C.), no se menciona sólo sobre la quema de barcos con espejos, pero en general sobre el uso del fuego. Y algunos teóricos encuentran una explicación para esto. Resulta que Polibio pudo haber guardado silencio sobre este hecho, ya que era una persona muy desconfiada, y su autoridad y popularidad eran tan significativas que los historiadores posteriores no se atrevieron a confirmar o negar la existencia de espejos. Por lo tanto, esto no puede considerarse una razón lo suficientemente fuerte como para negar por completo la base real de la leyenda.
Pero si los espejos de Arquímedes no existieron en la naturaleza, ¿por qué en la literatura del siglo II d. C. mi. ¿Se redescubren las huellas de esta hermosa leyenda? Son mencionados por el satírico griego Lucian y el científico médico romano Galen. Cuatro siglos después, la cuestión de los espejos incendiarios es analizada por el científico bizantino Anthimius de Thrall en su obra Sobre los mecanismos milagrosos, donde busca reconstruir espejos a partir de un radio de acción igual al rango de vuelo de una flecha. Y llega a la conclusión de que la solución está en el uso de un sistema de espejos planos:
“Con la ayuda de muchos espejos planos, es posible reflejar suficiente luz solar en un punto para que su acción combinada provoque un incendio. Esta experiencia se puede realizar con la ayuda de un gran número de personas, cada una de las cuales sujetará el espejo en la posición deseada. Pero para evitar confusiones y confusiones, es más conveniente utilizar un marco en el que sea necesario fijar 24 espejos separados mediante placas o, mejor aún, en bisagras. Sustituyendo este mecanismo a los rayos del sol, es necesario colocar correctamente el espejo central, y luego el resto, inclinándolos rápida y hábilmente … para que los rayos del sol reflejados por estos diferentes espejos se dirijan al mismo punto …”.
En conclusión, Anfimy, confirmando la veracidad de su reconstrucción, añade: "Cabe señalar que todos los demás autores que hablaron de los espejos del divino Arquímedes, no mencionaron un espejo, sino muchos". De hecho, estamos hablando de un aparato en la energía solar moderna, llamado concentrador solar.
El bizantino Eustaquio de Tesalónica se hace eco de Anthimia. En sus Comentarios sobre la Ilíada, escribe: "Arquímedes, usando las reglas de la catóptrica, quemó la flota romana a la distancia de una flecha".
Un relato más detallado se encuentra en la Historia, compilado por el cronista bizantino Ceci, quien, como fuente, se refiere a Diodoro de Siculus. Tseci señala que Arquímedes actuó como “un espejo hexagonal formado por pequeños espejos rectangulares que podían moverse con bisagras y listones metálicos. Instaló este espejo para que se cruzara en el medio con las líneas solares, y por lo tanto los rayos del sol recibidos por este espejo, reflejados, crearon un calor que redujo a cenizas las naves romanas, aunque estaban a la distancia de vuelo de una flecha.
Y otro historiador bizantino del siglo XII, Zonara, escribió en los Anales: “Este geómetra, habiendo recogido los rayos del sol en un espejo, con la ayuda de estos rayos, recogidos y luego reflejados por el grosor y la suavidad del espejo, encendió el aire y encendió una gran llama, que luego envió a buques dentro de su alcance. Todos los barcos quedaron reducidos a cenizas ". Nadie más de los antiguos testificó a favor de la existencia del "láser solar" de Arquímedes.
Las fuentes antiguas se han considerado verdaderas durante mucho tiempo, pero en el siglo XVII, como resultado del desarrollo de la óptica, Johannes Kepler y Rene Descartes, quienes trabajaron en este campo, expresaron dudas teóricamente justificadas sobre la posibilidad de crear espejos tan fantásticos. El famoso filósofo y matemático francés René Descartes en su "Dioptría" mostró de manera convincente que es imposible llevar los rayos del sol a un punto, así como crear un rayo paralelo de rayos ardientes, y las historias sobre ellos se han convertido en una leyenda para la ciencia.
Pero resultó que no por mucho tiempo. En 1674, cuarenta años después de las pruebas convincentes de Descartes, el matemático y filólogo alemán A. Kircher en su libro "El gran arte de la luz y la sombra" también afirma que a través de numerosos experimentos estaba convencido de que combinando el reflejo del sol de cinco espejos planos se puede obtener una significativa calefacción, aunque ^ insuficiente para encender la madera. Pero luego sucedió en 1747 por el naturalista e inventor francés Georges Louis Buffon.
En su sexta memoria, La invención de los espejos para encender objetos a largas distancias, informó todos sus experimentos. Es cierto que no pudo "construir" un espejo calculado con un diámetro de 71 m (!), Pero no se retiró y continuó experimentando. Dejando a un lado las dudas, Buffon construyó un espejo compuesto con un área 13 veces menor que la calculada, que encendió un árbol a una distancia de 50 m. Así describe uno de los experimentos: usando 128 espejos; el encendido se produjo de forma bastante repentina y en toda el área del punto iluminado. El 11 de abril, dado que el foco estaba a 20 pies del espejo, solo se necesitaron 12 espejos para encender los pequeños objetos combustibles.
21 espejos iluminaron un tablero de haya, 15 espejos derritieron un recipiente grande de hojalata que pesaba alrededor de 6 libras y 117 espejos derritieron láminas delgadas de plata. Y el naturalista también advirtió que “los metales, y especialmente la plata, humean antes de fundirse. El humo era tan fuerte que se formó una cortina de humo sobre el suelo . Después de los exitosos experimentos de Buffon, que realizó públicamente en el Jardín del Rey sobre una plataforma horizontal, la opinión sobre la realidad de los espejos incendiarios revivió y todos coincidieron nuevamente en que en la era de Arquímedes podían existir y ser un arma formidable de batalla. En consecuencia, el ingenioso hombre de Siracusa pudo crear un potente concentrador solar.
MV Lomonosov también trabajó en este problema. El tema de su disertación, recopilada en 1741, se tituló "Discurso sobre el instrumento incendiario catóptrico-dióptrico". El "instrumento" consistía en una serie de espejos que dirigían los rayos del sol hacia los lentes, llevándolos a un punto. Pero, como debería ser en tales casos, hubo otro "pero". En la época de Arquímedes, no existían espejos de tal calidad, con los que se realizaran experimentos demostrativos.
Los espejos antiguos encontrados durante las excavaciones son tan imperfectos que es difícil creer en su capacidad para transmitir un reflejo exacto. Pero sería una pena que se refutara una leyenda tan hermosa. Y por lo tanto, los científicos italianos intentaron probar que existían los "espejos de batalla" de Arquímedes, pero no estaban destinados a provocar incendios, sino a apuntar al objetivo.
Entonces, quizás, el brillante Arquímedes no inventó el "láser solar", sino el primer "arma de rayos". Y ahora los científicos tienen que decidir si probar o refutar ya dos misterios del genio de Siracusa.
“Interesante periódico. Secretos de la historia №7 2014
