100 великих технических достижений древности
Шрифт:
Зеркала Архимеда
В ряде источников по истории Древнего мира сообщается, что во время осады Сиракуз в 212 году до н. э. Архимед сконструировал зажигательное зеркало, благодаря которому якобы сжег корабли полководца Марцелла. Однако исторические подтверждения этой истории отсутствуют в трех описаниях штурма Сиракуз, сделанных Полибием (II век до н. э.), Титом Ливием (I век до н. э.) и Плутархом (I век н. э.). Причем в них нет упоминаний не только о сожженных зеркалами судах, но и вообще о применении огня. Правда, об этом случае во II веке н. э. рассказал древнегреческий сатирик Лукиан. Но сделал он это спустя почти четыре столетия после описываемых событий.
Согласно Лукиану, Архимед создал большое шестиугольное зеркало, собранное из более мелких зеркал. Каждое из них было закреплено на шарнирах, что обеспечивало их подвижность с помощью цепного привода. Это позволяло скорректировать углы поворота зеркал так, чтобы отраженные солнечные лучи сфокусировались в одной точке, расположенной на расстоянии полета стрелы от зеркала. В результате суда, находящиеся в море примерно в 150 метрах от берега, были подожжены…
И хотя ни в одном из исторических документов той эпохи описания зеркал Архимеда нет, тем не менее рассказы о них появились в трудах ряда византийских ученых. Так, автор одного из них сообщает: «Направив особого рода зеркало на солнце, он собрал пучки его лучей и, благодаря толщине и гладкости зеркала, сумел зажечь солнечным светом воздух так, что возникло колоссальное пламя. Он направил лучи на стоявшие на якоре корабли, и они сгорели дотла».
Другой ученый пишет: «…старик соорудил особое шестиугольное зеркало; на расстоянии, пропорциональном размеру зеркала, он расположил похожие четырехугольные зеркала, которые можно было перемещать с помощью специальных рычагов и шарниров. Зеркало он обратил к полуденному солнцу – зимнему или летнему, – и, когда пучки лучей отразились в нем, огромное пламя вспыхнуло на кораблях и с расстояния полета стрелы превратило их в пепел».
Но реальна ли эта история? Именно это и пытаются установить исследователи начиная со времен Возрождения. Так, в начале XVII века двое известных ученых – астроном И. Кеплер и физик Р. Декарт, проанализировав события с якобы сожженными с помощью зеркал кораблями, пришли к выводу, что рассказ об этом событии – вымысел.
Однако в 1747 году известный французский натуралист Ж. Бюффон, используя устройство, аналогичное зеркалу Архимеда, но состоящее из 168 плоских зеркал общей площадью 5,82 квадратных метра, смог воспламенить дерево с расстояния 50 метров. Этот эксперимент ученый описал в трактате «Изобретение зеркал для воспламенения предметов на больших расстояниях». Более того, Бюффон даже рассчитал, сколько потребуется зеркал, чтобы поджечь те или иные предметы или вещества. Например, для мелких объектов понадобится 12 зеркал, для того, чтобы расплавить олово, – 15, а лист серебра – 117 зеркал.
Да и некоторые современные исследователи полагают, что великий Архимед и впрямь мог с помощью зеркал уничтожить флот противника. И они пытаются доказать это, создавая аналогичные конструкции с помощью средств, которые были доступны знаменитому греку.
Так, в 1973 году греческий ученый Иоанис Сакас попытался повторить опыт Архимеда. Сделал же он это на военно-морской базе за пределами Афин. Для эксперимента было использовано 70 зеркал, покрытых бронзой, каждое размером метр на полтора. Сфокусированный ими свет с расстояния 50 метров был направлен на деревянный макет римского судна, покрытого смолой. И спустя примерно три минуты корабль вспыхнул…
Архимед посеял панику среди римлян своими невиданными зеркалами
А в октябре 2005 года опыт повторили студенты Массачусетского технологического института. В этом эксперименте они использовали 127 однофутовых (1 фут=30 сантиметра) квадратных зеркальных плиток. Они были сориентированы на макет деревянного корабля, расположенного в тридцати метрах от устройства. И судно загорелось. Тем не менее эти эксперименты так и не разрешили загадку зеркал Архимеда.
Паровая пушка Архимеда
Впрочем, ряд исследователей считает, что при защите Сиракуз от римского флота Архимед использовал не зеркала, которые якобы могли поджечь корабли римского флота, а паровую пушку и зажигательные снаряды.
Причем не только исторические свидетельства, но и выкладки и расчёты инженеров говорят в пользу того, что под Сиракузами греки и впрямь использовали такие устройства. Они могли выстреливать ядрами из глины, которые были заполнены зажигательной смесью. Причем снаряд мог преодолеть расстояние 150 метров и точно попасть на корабль противника.
Само же устройство было довольно простым: медную трубу с шаром внутри сначала нагревали до каления, а затем в нее подавали немного воды – около 30 граммов. При высокой температуре жидкость мгновенно испарялась, и шар под огромным давлением выталкивался из ствола пушки и летел в сторону судов неприятеля. На палубе корабля глиняный шар взрывался, разбрызгивая вокруг горючие вещества. Естественно, на судне вспыхивал пожар.
О реальном существовании паровой пушки Архимеда споры не утихают и по настоящее время. И те, кто полагает, что она и впрямь использовалась греками под Сиракузами, в пользу своей точки зрения приводят ряд доводов.
Так, это устройство упоминается в ряде исторических хроник. Например, косвенные доказательства реальности паровой пушки сообщает древнегреческий философ и историк Плутарх. В одной из своих книг он, описывая битву при Сиракузах, заостряет внимание на том моменте, когда греки шокировали римлян своим ужасным оружием, напоминавшим «удлинённую трубу», выстреливавшую в противника ядрами. Далее Плутарх рассказывает, как в какой-то момент римляне ринулись к стене, где находилась пушка, чтобы захватить ее. И греко-римский врач и философ Гален также упоминал некое устройство, которое использовалось греками против римского флота. При этом в тексте нет упоминаний о «пылающем зеркале».
В свою очередь, великий итальянец Леонардо да Винчи в своих дневниках оставил не только размышления о паровой пушке, но и эскизы своего варианта этого оружия. Причем он настоятельно подчеркивал античное происхождение идеи.
И уже в наше время греческий инженер Иоаннис Сакас решил проверить эти сведения в эксперименте. Энтузиасты вместе с Сакасом из клена выточили ствол орудия длиной 33 сантиметра и обмотали веревками. А ядра, размером с яблоко, изготовили из бетона. Затем к задней части пушки прикрепили медный котел, подающие трубки и клапаны.