Античная механика: архимедов винт, фонтан Герона Александрийского и другие удивительные примеры древнегреческого машиностроения

Механика - область, в которой ученые Древней Греции добились особых успехов. Мало кто знает, что именно они создали первые компьютеры и первые часовые башни. Поскольку знания об этих удивительных изобретениях были утеряны, спустя 1000 лет их пришлось изобретать заново. Некоторые из них были пригодны для практического применения, а некоторые создавались ради развлечения и участия в научных демонстрациях.

Антикитерский механизм

Это не что иное, как первый аналоговый компьютер, обнаруженный в 1901 году на месте крушения древнегреческого судна. Он был создан примерно в период с 205 г. до н.э. до 60 г. до н.э. для измерения движения небесных тел. По своему внешнему виду он чем-то напоминал часы, стрелки которых отслеживали движение Луны и планет. Кроме того, на нем присутствовали карты лунных фаз и календарь лунных и солнечных затмений. Повторное изучение находки в 2006 году стало настоящим открытием, касающимся древнегреческого машиностроения. Результаты исследований продемонстрировали, что уровень мастерства древних греков был гораздо выше, чем казалось.

К сожалению, устройство было извлечено лишь фрагментарно, поэтому его ключевые особенности не могут быть поняты до конца. До сих пор неясно, как оно могло управлять планетарными указателями и каким образом отслеживало положение небесных тел.

Диолкос

Древнегреческий город Коринф был центром мировой морской торговли. В своем порту он мог принять одновременно сотни судов. Чтобы обогнуть этот остров, кораблям бы потребовалось внушительное количество времени. Проблема была решена при помощи строительства в 5 в. до н.э. Диолкоса - транспортной дороги, позволяющей транспортировать суда по суше. Благодаря этому мореплаватели избегали длительного путешествия вокруг Пелопоннеса. Современная точка зрения, касающаяся функциональности этого механизма, говорит о том, что суды были слишком тяжелыми. Невозможность транспортировки кораблей из Эгейского моря в Ионическое объясняет строительство Коринфского канала в 67 г. н.э.

Тем не менее, вероятно, Диолкос все же функционировал. С его помощью по суше могли перемещать небольшие корабли и военные суда. Также он мог использоваться состоятельными греками, владеющими собственными лодками.

Кардан Филона Византийского

Сегодня кардан служит многим целям. Часто его используют, например, во время телевизионных съемок для стабилизации портативных камер. Это устройство позволяет вести красивую и плавную съемку. Удивительно, но первый кардан создал Филон Византийский примерно в 200 г. до н.э. Он был использован для чернильницы, которая никогда не прольется. Чернильницы располагались в специальных контейнерах в центре устройства. Сложный механизм отвечал за то, чтобы оно всегда находилось в вертикальном положении. Избегая сложных технических объяснений, можно в целом сделать вывод, что как бы человек не повернул чернильницу, чернила все равно не пролились бы.

Клеротерион

Древнегреческий тип демократии в наше время может выглядеть весьма примитивно. Однако древние греки использовали совершенно инновационное устройство для обеспечения неподкупности присяжных.

Клеротерион - это, своего рода автомат, решающий, кто из присяжных будет присутствовать на том или ином заседании. По своему устройству он чем-то напоминал современный лототрон. Таким образом, лишь жребий решал, кто будет нести службу в тот или иной день, а предсказать исход "лотереи" было невозможно.

Aeolipile

Прежде чем паровые двигатели стали распространенным средством генерирования электроэнергии, они, как и многие другие изобретения, широко использовались в Древней Греции. Правда, античный экземпляр использовался скорее для демонстрации некоторых основных принципов пневматики, для обучения или в качестве выставочного экспоната, который активно привлекал зрителей.

Устройство представляло собой полую сферу, вращающуюся вокруг двух труб, на которых она была установлена. Пар генерировался в горячем котле, расположенном под машиной. По трубам он поступал в сферу и, когда она заполнялась, выходил через другую трубу. Поскольку трубы находились под наклоном, сила выходящего пара заставляла сферу вращаться.

Журавль и Коготь Архимеда

Прототип подъемного крана был изобретен древними греками около 500 г. до н.э. Античный кран представлял собой деревянную систему, значительно упрощающую строительство высоких и прочных зданий. Впоследствии римляне усовершенствовали этот механизм, успешно распространив его по всей Европе. Однако еще одно устройство, Коготь Архимеда, доказывает, что греки могли создавать передовые краны и без постороннего вмешательства.

Это устройство было изобретено Архимедом и построено в Сиракузах в 214 году до нашей эры. Если верить древним источникам, это устройство могло с легкостью отталкивать корабли от берега, поднимать их с моря, переворачивать и даже топить. Машина была размещена рядом с морскими воротами города, чтобы римские корабли не приближались к нему.

В своих текстах Плутарх говорил о том, что необычное устройство очень напугало римлян, которые решили, что сражаются против богов. Многих солдат не на шутку пугало изобретение Архимеда, за которое они принимали любой деревянный каркас, показывающийся рядом со стенами греческой крепости. Именно благодаря Когтю они потеряли всякую надежду взять город с моря, смирившись с единственной возможностью осаждать его с земли.

Башня Ветров

По названию можно догадаться, что Башня Ветров стала первой метеорологической станцией, а также первой башней с часами. Крыша строения была увенчана флюгером, указывавшим направление ветра. Восемь стен башни были обращены к точкам компаса, а солнечные часы позволяли отслеживать время суток. Ночью и в пасмурные дни время отслеживали по водным часам внутри башни.

Здание отлично сохранилось и дошло до наших дней. Сегодня оно находится в прекрасном состоянии, в том числе благодаря многочисленным реставрационным работам. Строение вдохновляло архитекторов на протяжении всей истории. Это доказывают его многочисленные копии, разбросанные по всей Европе.

Кстати, расположение, внешний вид и высота башни говорят о том, что для древних греков она имело то же функциональное значение, что в современном мире выполняет любая башня с часами.

Души Пергама

Древние греки знамениты своей любовью к легкой атлетике. Кроме того, во время строительных работ они иногда обращались за помощью к спортсменам. Один из результатов такого сотрудничества - система душевых в Пергаме - городе, расположенном на территории современной Турции. Душевые не были распространенным явлением в Древней Греции, но имели место. В Пергаме они имели семь ванн, в которые вода направлялась через прототип современного водопровода.

О наличии первых душевых свидетельствуют, в том числе и изображения на посуде. Так, например, рисунок на античной вазе говорит о том, что в душевых в то время уже существовали поручни, на которые можно повесить одежду.

Архимедов винт

Еще одно изобретение гениального Архимеда - машина, позволяющая поднимать уровень воды, затрачивая на это минимальное количество энергии. В древнегреческой версии машину в действие приводили рабы. Позже, в средневековой Германии было изобретено ручное управление.

Говорят, что подобная система не была первой в своем роде. Есть свидетельства о том, что Висячие сады Вавилона, построенные около 600 г. до н.э., поливали при помощи устройств с такими же винтами. Но это неточно.

Изобретенная Архимедом технология использовалась древними греками и римлянами для орошения и осушения судов.

Фонтан Герона Александрийского

Устройство разработано для демонстрации законов физики. Принципы гидравлики и пневматики, хорошо известные Герону, позволили ему создать фонтан, распыляющий воду без применения энергии. Этот пример приводится в школах по сей день.

Хотя при детальном рассмотрении устройство этого изобретения не практично, оно помогает наглядно изучить многие физические законы.

Не зря Древнюю Грецию называют Колыбелью цивилизации. Это далеко не полный список гениальных изобретений античности, и кто знает, сколько еще не дошло до наших дней.