Muinainen kreikkalainen kulttuuri on ainutlaatuinen useista syistä. Sen kantajat pystyivät omaksumaan ja omalla tavallaan toteuttamaan aikaisempien sivilisaatioiden suurimmat saavutukset - sumerit, egyptiläiset, babylonialaiset. Juuri ensimmäiset sivilisaatiot, jo ennen kreikkalaisia, tekivät tärkeimmät löydöt sellaisilla ihmistiedon aloilla kuin matematiikka, tähtitiede, luonnonhistoria ja arkkitehtuuri.

Muuten, käytämme myös tätä tietoa, koska olemme keskiaikaisen ja antiikin Kreikan sivilisaatioiden perillisiä. Vain pieni esimerkki maailmaa koskevan tietomme arkaismista, eli tiedosta, jossa on jälkiä jostain hyvin ikivanhasta.

Nykyään koko maailma laskee 60 sekuntia minuutin laskemiseen ja yhtä monta minuuttia tunnissa. Mutta miksi juuri 60? Tämä ajan laskemisen perinne on peräisin antiikista. Tietenkin kreikkalaiset omaksuivat tämän perinteen Mesopotamian matemaatikoilta. Babylonialaiset perivät seksagesimaalisen lukujärjestelmän sekä tarkimmat taivaankappaleiden havainnointitaulukot muinaisilta edeltäjiltään, sumerilta. Myöhemmin myös kreikkalaiset tähtitieteilijät omaksuivat sen.

Seksagesimaalisen järjestelmän alkuperä on edelleen epäselvä. Todennäköisesti se liittyy toiseen, kaksoisdesimaalilukujärjestelmään. Asia on, että 5 × 12 = 60. 5 on käden sormien lukumäärä. (6x60) Duodesimaalijärjestelmä syntyi käden neljän sormen sormien lukumäärän perusteella laskettaessa ne saman käden peukalolla. Sormien falangeita käytettiin yksinkertaisimpana helmitauluna (nykyinen peukalo merkitsi tilin tilaa) eurooppalaisten käyttöön ottaman sormien taivutuksen sijaan.

Heron-höyryturbiinin jälleenrakennus

Sanomattakin on selvää, että Mesopotamian ja Niilin laakson ensimmäiset sivilisaatiot jättivät kreikkalaisille rikkaan soveltavan tiedon perinnön. Suurimmat antiikin kreikkalaiset tiedemiehet kehittivät niitä entistä syvemmälle ja tekivät uskomattomia löytöjä geometriassa, algebrassa ja fysiikassa. Monien näiden tiedemiesten nimet tunnetaan - Arkhimedes, suuri teoreettinen matemaatikko, Eukleides - geometrian isä ja Aristoteles, jota voidaan oikeutetusti kutsua fysiikan isäksi teoreettisena tieteenä.

Mutta ehkä yksikään antiikin kreikkalainen luonnontieteilijä ei saavuttanut tällaista menestystä, eikä tehnyt niin suurta määrää erilaisia ​​keksintöjä kuin Aleksandrian Heron. Häntä pidetään jopa yhtenä ihmiskunnan historian suurimmista insinööreistä. Tämä antiikin kreikkalainen mekaanikko ja matemaatikko eli 1. vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla jKr., ja hänen henkilökohtaisesta elämästään tiedetään vain vähän. Tästä huolimatta monet hänen teoksistaan ​​on säilytetty kokonaisuudessaan arabiankielisenä käännöksenä: pneumatiikka, metriikka, autopoietiikka (kuule vain miltä se kuulostaa!), Mekaniikka, katoptriikka (eli peilitiede). Osa töistä on nykyään peruuttamattomasti kadonnut, muun muassa monia kääröjä, joita säilytettiin Aleksandrian kirjastossa). Heron käytti monien edeltäjiensä saavutuksia: Strato Lampsakista, Archimedes, Euclid. Hänellä oli monenlaisia ​​kiinnostuksen kohteita - geometria, optiikka, mekaniikka, hydrostatiikka.

Juuri hän omisti useita aikaansa hämmästyttäviä keksintöjä - automaattiovet, nopeasti laukeavan itselatautuvan varsijousi, mekaanisen nukketeatterin automaattisella maisemalla, laitteen teiden pituuden mittaamiseen, eli ikivanhan. taksimittari. Hänelle myönnetään ensimmäisen ohjelmoitavan laitteen luoja. Mutta tehdään aikavaraus - tuolloin sellainen "laite" oli tapeilla varustettu akseli, johon oli kierretty köysi.

Yksi piirustuksista Heronista - uruista, jotka pitävät ääntä tuulimyllyllä

Mutta ehkäpä Heronin hämmästyttävin keksintö, joka on aikaansa 17 vuosisadalla edellä, on höyryturbiini. Kyllä, kyllä, hän omistaa ensimmäisen tällaisen moottorin luomisen. Pitkän aikaa (melkein kaikki paitsi viimeiset 300 vuotta) ihmiset työskentelivät käsin ennen höyrykoneen keksimistä. Ensin käytettiin eläinten voimaa. Sitten ihmiset oppivat käyttämään tuulen voimaa energianlähteenä, joka puhalsi purjeita ja käänsi tuulimyllyjä. Mylly itsessään oli myös eräänlainen moottori, jota käytettiin pumppaamaan vettä ja jauhamaan viljaa.

Heron ehdotti ensimmäisenä, että mekaaninen akseli voidaan saada pyörimään lämmön avulla. Hänen laitteensa toimintaperiaate on hyvin tiedossa, jonka piirustukset ovat säilyneet tähän päivään asti. Siinä kuumennetun ja puristetun vesihöyryn energia muunnetaan kineettiseksi energiaksi, jonka avulla akselille tehdään mekaanista työtä.

Heronin moottori oli kuitenkin liian pieni pystyäkseen tekemään mitään työtä. Keksijä ei saanut asianmukaista tunnustusta. Keskiajalla Euroopassa monet hänen keksinnöstään unohdettiin, hylättiin tai niillä ei yksinkertaisesti ollut käytännön merkitystä, mutta turhaan! Kuka tietää, milloin teollinen aika olisi voinut alkaa, jos höyrykone olisi keksitty uudelleen 400 vuotta aikaisemmin. Mutta historia ei siedä subjunktiivista tunnelmaa "ja jos ...".

Vasta vuonna 1705 englantilainen Thomas Newcomen keksi höyrykoneen, jota käytettiin veden pumppaamiseen hiilikaivoksista. 1700-luvulla toinen englantilainen James Watt loi parannetun moottorin. Hän keksi venttiilit, jotka automaattisesti saivat männät liikkumaan alas ja ylös. Eli nyt ei tarvinnut erityistä henkilöä, joka tekisi tämän. Näin alkoi höyrykoneen aikakausi. Sata vuotta myöhemmin ensimmäiset höyrykäyttöiset höyrylaivat ja ensimmäiset höyryveturit alkoivat purjehtia ympäri maailmaa, joiden nimi puhuu puolestaan.

Yksi viimeisistä höyryvetureista, valmistettu vuonna 1944 Montrealissa. Se painoi 320 tonnia ja oli 30 metriä pitkä.

Mutta höyrykone oli melko raskas, koska polttoaineen poltto tapahtui uunissa, joka sijaitsi erillään höyrykattilasta. Edistyneemmän bensiinimoottorin kehitti hieman myöhemmin vuonna 1878 saksalainen Nicholas Otto. Tällainen moottori ei tarvinnut erillistä tulipesää, vaati vähemmän polttoainetta ja oli paljon kevyempi kuin samantehoinen höyrykone.

Joten eurooppalainen insinööriajattelu, katsomatta taaksepäin menneiden aikakausien kokemuksiin, tasoitti tiensä kehitykseen. Heron itse ei mennyt teoreettista tutkimusta pidemmälle. Hänet unohdettiin pitkään, ja modernin tieteen rakennus rakennettiin melkein ilman hänen apuaan. On kuitenkin vaikea aliarvioida tämän muinaisen tiedemiehen rohkeaa neroutta, jonka uskomattomat projektit kykenivät olemaan aikaansa edellä kokonaisia ​​vuosituhansia.

Joitakin nykyaikaisia ​​tekniikoita, esineitä ja tietoa löydettiin ja keksittiin muinaisina aikoina. Fantastit käyttävät teoksissaan jopa erityistä termiä kuvaamaan tällaisia ​​​​ilmiöitä: "kronoklasmit" - nykyajan tiedon salaperäinen tunkeutuminen menneisyyteen. Todellisuudessa kaikki on kuitenkin yksinkertaisempaa: suurimman osan tästä tiedosta todellakin löysivät muinaiset tiedemiehet, mutta sitten jostain syystä ne unohdettiin ja löydettiin uudelleen vuosisatoja myöhemmin.

Tässä artikkelissa opit tuntemaan lähemmin yhteen antiikin hämmästyttävistä tiedemiehistä. Hän antoi aikanaan valtavan panoksen tieteen kehitykseen, mutta suurin osa hänen teoksistaan ​​ja keksinnöstään on unohdettu ja unohdettu ansaitsemattomasti. Hänen nimensä on Aleksandrian Heron.

Sankari asui Egyptissä Aleksandrian kaupungissa ja tuli siksi tunnetuksi Aleksandrian sankarina. Nykyajan historioitsijat ehdottavat, että hän eli 1. vuosisadalla jKr. jossain 10-75 vuotiaana. On todettu, että Heron opetti Aleksandrian museossa, muinaisen Egyptin tieteellisessä keskuksessa, johon kuului myös kuuluisa Aleksandrian kirjasto. Suurin osa Heronin teoksista esitetään kommenttien ja muistiinpanojen muodossa eri akateemisten alojen koulutuskursseille. Valitettavasti näiden teosten alkuperäiskappaleita ei ole säilynyt, ehkä ne menehtyivät Aleksandrian kirjaston vuonna 273 valtaaneen tulipalon liekeissä ja mahdollisesti tuhoutuivat vuonna 391 jKr. Kristityt murskasivat uskonnollisen fanatismin kourissa kaiken, mikä muistutti pakanallista kulttuuria. Ainoastaan ​​hänen oppilaidensa ja seuraajiensa tekemiä uudelleenkirjoitettuja kopioita Heronin teoksista on säilynyt meidän päiviimme asti. Osa niistä on kreikaksi ja osa arabiaksi. Siellä on myös 1500-luvulla tehtyjä käännöksiä latinaksi.

Tunnetuin on Heronin "Metric" - tieteellinen teos, jossa on määritelty pallomaisen segmentin, toruksen määritelmä, säännöt ja kaavat säännöllisten monikulmioiden pinta-alojen, katkaistun kartion ja pyramidin tilavuuksien tarkkaa ja likimääräistä laskemista varten. annettu. "Metriikka" antaa kuuluisan Heron-kaavan kolmion pinta-alan määrittämiseksi kolmelta sivulta, antaa säännöt toisen asteen yhtälöiden numeeriselle ratkaisulle ja neliö- ja kuutiojuurien likimääräiselle erottamiselle. "Metricassa" tutkitaan yksinkertaisimpia nostolaitteita - vipua, lohkoa, kiilaa, kaltevaa tasoa ja ruuvia sekä joitain niiden yhdistelmiä. Tässä työssä Heron esittelee termin "yksinkertaiset koneet" ja käyttää voimamomentin käsitettä kuvaamaan työtään.
Monet matemaatikot syyttävät Heronia siitä, että "metriikka" ei sisällä matemaattisia todisteita hänen johtopäätöksistään. Se todella on. Heron ei ollut teoreetikko, hän selitti mieluummin kaikki johdetut kaavat ja säännöt selkein käytännön esimerkein. Käytännön alalla Geron ylittää monet edeltäjänsä. Paras esimerkki tästä on hänen teoksensa "Diopterilla", joka löydettiin vasta vuonna 1814. Tässä työssä hahmotellaan menetelmiä erilaisten geodeettisten töiden suorittamiseen, ja maanmittaus tehdään Heronin keksimällä laitteella - dioptrilla.

1) dioptra

Diopteri oli modernin teodoliitin prototyyppi. Sen pääosa oli viivain, jonka päihin oli kiinnitetty tähtäimet. Tämä viivain pyörii ympyrässä, joka saattoi olla sekä vaaka- että pystyasennossa, mikä mahdollisti suuntien hahmottamisen sekä vaaka- että pystytasossa. Laitteen oikeaa asennusta varten siihen kiinnitettiin putkijohto ja taso. Käyttämällä tätä laitetta ja ottamalla käyttöön suorakaiteen muotoiset koordinaatit, Heron voisi ratkaista erilaisia ​​​​ongelmia maassa: mitata kahden pisteen välistä etäisyyttä, kun toinen tai molemmat ovat havainnoijan ulottumattomissa, piirtää suoran kohtisuoraan saavuttamattomaan suoraan nähden, löytää tasoeron. kahden pisteen välissä, mittaa yksinkertaisimman hahmon pinta-ala astumatta edes mitatulle alueelle.
Heronin aikana yhtenä muinaisen tekniikan mestariteoksina pidettiin Samoksen saarella sijaitsevaa Evpalinin suunnittelemaa ja tunnelin läpi kulkevaa vesiputkea. Tämän tunnelin kautta toimitettiin vettä kaupunkiin Kastro-vuoren toisella puolella sijaitsevasta lähteestä. Tiedetään, että työn nopeuttamiseksi tunneli kaivettiin samanaikaisesti vuoren molemmilta puolilta, mikä vaati korkeaa pätevyyttä rakentamista valvoneelta insinööriltä. Vesihuolto toimi vuosisatoja ja yllätti Heronin aikalaiset, ja myös Herodotos mainitsi sen kirjoituksissaan. Herodotukselta moderni maailma sai tietää Evpalin-tunnelin olemassaolosta. Opin, mutta en uskonut, koska uskottiin, että muinaisilla kreikkalaisilla ei ollut tarvittavaa tekniikkaa niin monimutkaisen esineen rakentamiseen. Tutkittuaan vuonna 1814 löydettyä Heronin työtä "Diopterilla" tutkijat saivat toisen dokumentaarisen vahvistuksen tunnelin olemassaolosta. Ja vasta 1800-luvun lopulla saksalainen arkeologinen retkikunta todella löysi legendaarisen Evpalin-tunnelin.
Näin Geron antaa teoksessaan esimerkin keksimänsä diopterin käytöstä Evpalinan tunnelin rakentamiseen:

Pisteet B ja D ovat sisäänkäynnit tunneliin. Piste E valitaan pisteen B läheltä, josta jana EF muodostetaan vuorta pitkin kohtisuoraan segmenttiin BE. Edelleen vuoren ympärille rakennetaan keskenään kohtisuorien segmenttien järjestelmä, kunnes saadaan suora KL, jolle valitaan piste M ja siitä rakennetaan kohtisuora MD tunnelin D sisäänkäyntiin nähden. Käyttäen linjoja DN ja NB, saadaan kolmio BND ja mitataan kulma α.

2) Matkamittari

Matkamittari oli pieni vaunu, joka oli asennettu kahdelle halkaisijaltaan erityisesti valitulle pyörälle. Pyörät kääntyivät täsmälleen 400 kertaa milliatriumissa (vanha pituusmitta, joka vastaa 1598 m). Hammaspyörän avulla saatettiin pyörimään lukuisia pyöriä ja akseleita, ja erikoiskaukaloon putoavat kivet osoittivat kuljettua matkaa. Ajetun matkan selvittämiseksi tarvittiin vain laskea lokerossa olevien kivien määrä.

Matkamittarin sisäinen laite.

3) Eolipylus

Eolipil (käännetty kreikaksi "tuulenjumala Eolin pallo") oli tiiviisti suljettu pata, jonka kannessa oli kaksi putkea. Putkiin asennettiin pyörivä ontto pallo, jonka pinnalle asennettiin kaksi L-muotoista suutinta. Pataan kaadettiin vettä reiän kautta, reikä suljettiin korkilla ja pata asennettiin tulen päälle. Vesi kiehui, muodostui höyryä, joka tuli palloon putkien kautta L-muotoisiin putkiin. Riittävällä paineella suuttimista karkaavat höyrysuihkut pyörittivät palloa nopeasti. Nykyaikaisten tutkijoiden Heronin piirustusten mukaan rakentama eolipili kehitti jopa 3500 kierrosta minuutissa!

Aeolipiiliä kokoaessaan tutkijat kohtasivat pallon ja höyrynsyöttöputkien saranaliitosten tiivistysongelman. Suurella raolla pallo sai suuremman pyörimisvapauden, mutta höyry pääsi helposti karkaamaan rakojen läpi ja sen paine putosi nopeasti. Jos rakoa pienennettiin, höyryn menetys hävisi, mutta myös pallo pyörii vaikeammin lisääntyneen kitkan vuoksi. Emme tiedä, kuinka Heron ratkaisi tämän ongelman. On mahdollista, että hänen aeolipili ei pyöri yhtä nopeasti kuin moderni malli.
Valitettavasti eolipili ei saanut asianmukaista tunnustusta eikä ollut kysytty antiikin aikakaudella tai myöhemmin, vaikka se teki valtavan vaikutuksen kaikkiin sen nähneisiin. Tätä keksintöä pidettiin vain hauskana leluna. Itse asiassa Heronin eolipili on höyryturbiinien prototyyppi, joka ilmestyi vasta kahden vuosituhannen jälkeen! Lisäksi aeolipilusta voidaan pitää yhtenä ensimmäisistä suihkumoottoreista. Ennen suihkupropulsion periaatteen löytämistä oli jäljellä yksi askel: kun meillä oli kokeellinen järjestely edessämme, täytyi muotoilla itse periaate. Ihmiskunta vietti tällä askeleella lähes 2000 vuotta. On vaikea kuvitella, miltä ihmiskunnan historia olisi näyttänyt, jos suihkukoneiston periaate olisi levinnyt laajalle 2000 vuotta sitten. Ehkä ihmiskunta olisi jo kauan sitten tutkinut koko aurinkokunnan ja saavuttanut tähdet.

Mielenkiintoista on, että Heronin eolipili keksittiin uudelleen vuonna 1750. Unkarilainen tiedemies Ya.A. Segner rakensi hydrauliturbiinin prototyypin. Erona niin sanotun Segner-pyörän ja eolipilin välillä on, että laitetta pyörittävä reaktiivinen voima ei synny höyryn, vaan nestesuihkun vaikutuksesta. Nykyään unkarilaisen tiedemiehen keksintö toimii klassisena esittelynä suihkukoneistosta fysiikan kurssilla, ja pelloilla ja puistoissa sitä käytetään kasvien kastelemiseen.

4) höyrykeitin

Suunnitelmana oli suuri pronssinen säiliö, jossa oli koaksiaalisesti asennettu sylinteri, brasier ja putket kylmän ja kuuman veden syöttämiseen. Kattila oli erittäin taloudellinen ja lämmitti nopeasti vettä.

5) "Maginen" oven avaus

Kuten tiedät, antiikin aikakaudella uskonnolla oli valtava vaikutus ihmisiin. Siellä oli monia uskontoja ja temppeleitä, ja jokainen meni kommunikoimaan jumalien kanssa siellä, missä hän eniten piti. Koska tietyn temppelin pappien hyvinvointi riippui suoraan seurakuntalaisten lukumäärästä, papit yrittivät houkutella heitä millä tahansa. Silloin he löysivät lain, joka on edelleen voimassa: mikään ei voi houkutella ihmisiä temppeliin paremmin kuin ihme. Zeus laskeutui kuitenkin Olympusvuorelta harvemmin kuin taivaasta tullut manna putosi taivaasta. Ja seurakuntalaisia ​​piti houkutella temppeliin joka päivä. Luodakseen jumalallisia ihmeitä pappien oli käytettävä Heronin mieltä ja tieteellistä tietoa. Yksi vaikuttavimmista ihmeistä oli hänen kehittämänsä mekanismi, joka avasi ovet temppeliin, kun alttarilla sytytettiin tulta.

Palosta kuumentunut ilma pääsi veden kanssa alukseen ja puristi tietyn määrän vettä köyteen ripustettuun tynnyriin. Vedellä täytetty tynnyri putosi alas ja pyöritti köyden avulla sylintereitä, jotka panivat kääntöovet liikkeelle. Ovet avautuivat. Kun tuli sammui, vesi tynnyristä valui takaisin astiaan, ja köyteen ripustettu vastapaino, joka pyöritti sylintereitä, sulki ovet.
Melko yksinkertainen mekanismi, mutta mikä psykologinen vaikutus seurakuntalaisiin!

6) Pyhän veden myyntiautomaatti

Toinen keksintö, joka lisäsi merkittävästi muinaisten temppelien kannattavuutta, oli Heronin keksimä pyhän veden myyntiautomaatti.

Laitteen sisäinen mekanismi oli melko yksinkertainen, ja se koostui tarkasti tasapainotetusta vivusta, joka ohjasi kolikon painon alla avautuvaa venttiiliä. Kolikko putosi aukon kautta pienelle tarjottimelle ja käynnisti vivun ja venttiilin. Venttiili avautui ja vettä tuli ulos. Sitten kolikko liukuisi pois alustalta ja vipu palasi alkuperäiseen asentoonsa sulkeen venttiilin. Joidenkin lähteiden mukaan osa "pyhästä" vedestä maksoi Heronin aikana 5 drakmaa.
Tästä Heronin keksinnöstä tuli maailman ensimmäinen myyntiautomaatti, ja huolimatta siitä, että se toi hyvää voittoa, se unohdettiin vuosisatojen ajan. Vasta 1800-luvun lopulla myyntiautomaatit keksittiin uudelleen.

7) Astiat veden "muuntamiseksi" viiniksi

Ehkä seuraavaa Heronin keksintöä käytettiin aktiivisesti myös temppeleissä.

Keksintö koostuu kahdesta putkella yhdistetystä astiasta. Toinen astioista oli täynnä vettä ja toinen viiniä. Eräs seurakuntalainen lisäsi pienen määrän vettä astiaan, jossa oli vettä, vesi meni toiseen astiaan ja syrjäytti siitä saman määrän viiniä. Mies toi vettä, ja se "jumalien tahdosta" muuttui viiniksi! Eikö tämä ole ihme?
Ja tässä on toinen malli Heronin keksimästä astiasta veden muuttamiseen viiniksi ja päinvastoin.

Puolet amforasta on täytetty viinillä ja toinen puoli vedellä. Sitten amforan kaula suljetaan korkilla. Nesteen uuttaminen tapahtuu amforan pohjassa sijaitsevan hanan avulla. Aluksen yläosaan ulkonevien kahvojen alle porattiin kaksi reikää: yksi "viini"-osaan ja toinen "vesi"-osaan. Pikari tuotiin hanaan, pappi avasi sen ja kaatoi pikariin joko viiniä tai vettä, tukkien huomaamattomasti yhden reiän sormellaan.

8) Heron pumppu

Pumppu koostui kahdesta toisiinsa kytketystä mäntäsylinteristä, jotka oli varustettu venttiileillä, joista vettä pakotettiin vuorotellen ulos. Pumppu sai voimansa kahden ihmisen lihasvoimasta, jotka painoivat vuorotellen vivun olkapäitä. Tiedetään, että roomalaiset käyttivät myöhemmin tämän tyyppisiä pumppuja tulipalojen sammuttamiseen, ja ne erottuivat korkeasta ammattitaitosta ja kaikkien osien yllättävän tarkasta sovituksesta. Niiden kaltaisia ​​pumppuja käytettiin aina sähkön keksimiseen asti sekä tulipalojen sammuttamiseen että laivastossa veden pumppaamiseen ruumista onnettomuuden sattuessa.
Kuten näemme, Heron kehitti kolme erittäin mielenkiintoista keksintöä: eolipilin, mäntäpumpun ja kattilan. Niitä kokoamalla oli mahdollista saada höyrykone. Sellainen tehtävä oli varmasti, jos ei Heronin, niin hänen seuraajiensa vallassa. Ihmiset osasivat jo silloin luoda hermeettisiä säiliöitä ja, kuten mäntäpumpun esimerkistä näkyy, saavutettiin merkittävää menestystä erittäin tarkkaa valmistusta vaativien mekanismien valmistuksessa. Höyrykone ei tietenkään ole suihkukone, jonka luomiseen muinaisten tiedemiesten tiedot selvästi puuttuivat, mutta se nopeuttaisi myös merkittävästi ihmiskunnan kehitystä.

9) Heronin öljylamppu

Muinaisina aikoina yleisin valaistus oli öljylampuilla valaistus, jossa öljyllä kastettu sydänsydän paloi. Sydänsydän oli pala riepua ja paloi melko nopeasti, ja myös öljy paloi. Yksi tällaisten lamppujen tärkeimmistä haitoista oli tarve varmistaa, että öljyn pinnan yläpuolella, jonka taso jatkuvasti laski, oli aina tarpeeksi sydäntä palamaan. Jos yhdellä lampulla sitä oli helppo seurata, niin useiden lamppujen kanssa tarvittiin jo palvelija, joka käveli säännöllisesti ympäri huonetta ja sääteli lamppujen sydämet. Heron keksi automaattisen öljylampun.

Lamppu koostuu kulhosta, johon öljy kaadettiin, ja sydämen syöttölaitteesta. Tämä laite sisälsi kellun ja siihen yhdistetyn hammaspyörän. Kun öljytaso laski, uimuri laskeutui, käänsi hammaspyörää ja se puolestaan ​​toimitti palamisvyöhykkeelle sydämensydämellä kiedottu ohuen kiskon. Tämä keksintö oli yksi ensimmäisistä hammastangon ja hammaspyörän käyttötavoista hammaspyörän yhteydessä.

10) tuuliurut

Heronin luomat urut eivät olleet alkuperäiset, vaan ainoastaan ​​paranneltu hydrauliikka, Ctesibiuksen keksimä musiikki-instrumentti. Gidravlos - oli sarja putkia venttiileillä, jotka loivat ääntä. Ilmaa syötettiin putkiin käyttämällä vesisäiliötä ja pumppua, joka loi tarvittavan paineen tähän säiliöön. Putkien venttiileitä ohjattiin, kuten nykyaikaisissa urkuissa, manipuloivalla näppäimistöllä. Heron ehdotti hydrauliikan automatisointia käyttämällä tuulipyörää, joka toimi pumpun käyttölaitteena, joka pumppaa ilmaa säiliöön.

11) Heronin suihkulähde

Heronin suihkulähde koostuu kolmesta aluksesta, jotka on sijoitettu päällekkäin ja jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Kaksi alempaa astiaa ovat suljettuja, ja ylempi on avoimen kulhon muotoinen, johon vesi kaadetaan. Vesi kaadetaan myös keskiastiaan, joka myöhemmin suljetaan. Kulhon pohjasta lähes alemman astian pohjalle kulkevan putken kautta vesi virtaa alas kulhosta ja puristaen siellä olevaa ilmaa lisää sen elastisuutta. Alempi astia on yhdistetty keskiastiaan putken kautta, jonka kautta ilmanpaine välittyy keskiastiaan. Painetta kohdistamalla veteen ilma saa sen nousemaan keskiastiasta putken kautta ylempään kulhoon, jossa tämän putken päästä kohoaa suihkulähde, joka kohoaa veden pinnan yläpuolelle. Suihkulähteen vesi, joka putoaa kulhoon, virtaa siitä putken kautta alempaan astiaan, jossa veden pinta vähitellen nousee ja keskiastian vedenpinta laskee. Pian suihkulähde lakkaa toimimasta. Aloitaksesi se uudelleen, sinun tarvitsee vain vaihtaa ala- ja keskisuonet.

12) itseliikkuva kaappi

Ensimmäistä kertaa historiassa Geron kehitti itseliikkuvan mekanismin.

Mekanismi oli puinen kaappi, joka oli asennettu neljälle pyörälle. Kaapin sisustus oli piilotettu ovien taakse. Liikkeen salaisuus oli yksinkertainen: kaapin sisään laskettiin hitaasti ripustettu levy, joka sai koko rakenteen liikkeelle köysien ja akseleiden avulla. Nopeussäätimenä käytettiin hiekkavarastoa, joka kaadettiin vähitellen kaapin yläosasta pohjaan. Laatan laskemisnopeutta säädettiin hiekan kaatonopeudella, joka riippui ovien leveydestä erottaen kaapin yläosan alemmasta.

13) Barulk

Heronin "Mekaniikka" on aikansa ainutlaatuinen tieteellinen teos. Tämä kirja on tullut meille erään 800-luvun arabialaisen tutkijan käännöksenä. Costa al-Balbaki. 1800-luvulle asti tätä kirjaa ei julkaistu missään, ja se oli ilmeisesti tuntematon tieteelle joko keskiajalla tai renessanssin aikana. Tämän vahvistaa se, että sen tekstistä ei ole luetteloita kreikkalaisessa alkuperäisessä ja latinankielisessä käännöksessä ja se, että tieteelliset kirjailijat eivät ole maininneet sitä. "Mekaniikassa" sen lisäksi, että kuvataan yksinkertaisimpia mekanismeja: kiila, vipu, portti, lohko, ruuvi, löydämme Heronin luoman mekanismin kuormien nostamiseen.

Kirjassa tämä mekanismi esiintyy nimellä baroulk (baroulkos). Kuvasta voidaan nähdä, että tämä laite ei ole muuta kuin vaihdelaatikko, jota käytetään vinssinä. Geronin barulkki koostuu useista käsikäyttöisistä vaihteista, ja Geron ottaa pyörän halkaisijan suhteeksi akselin halkaisijaan 5:1, olettaen aiemmin, että nostettava kuorma painaa 1000 talenttia (25 tonnia) ja käyttövoima on 5 talenttia. (125 kg).

14) automaattinen teatteri

Heronin teos "On Automata" oli suosittu renessanssin aikana ja käännettiin latinaksi, ja monet tuon ajan tiedemiehet lainasivat sitä. Erityisesti vuonna 1501 Giorgio Valla käänsi joitakin katkelmia tästä teoksesta. Myöhemmin muiden kirjoittajien käännökset seurasivat.
Tunnetaan kuva yhdestä Heronin automaatista, jonka Giovanni Battista Aleoti lainasi kirjassaan vuonna 1589.

Suurin osa Heronin mekaanisten nukkejen piirustuksista ei ole säilynyt, mutta kuvauksia on eri lähteissä. Tiedetään, että Heron loi eräänlaisen nukketeatterin, joka liikkui pyörillä yleisöltä piilossa ja oli pieni arkkitehtoninen rakennelma - neljä pylvästä, joissa oli yhteinen sokkeli ja arkkitehtuuri. Sen näyttämöllä olevat nuket, jotka panivat liikkeelle monimutkaisen johto- ja vaihteistojärjestelmän avulla, myös yleisön silmiltä piilossa, toistivat juhlan seremonian Dionysoksen kunniaksi. Heti kun tällainen teatteri astui kaupungin aukiolle, sen lavalla Dionysoksen hahmon yläpuolella syttyi tuli, viiniä kaadettiin kulhosta jumaluuden jalkojen juuressa makaavan pantterin päälle, ja seurakunta alkoi tanssia musiikin tahtiin. . Sitten musiikki ja tanssi pysähtyivät, Dionysos kääntyi toiseen suuntaan, liekki leimahti toisessa alttarissa - ja koko toiminta toistettiin alusta. Tällaisen esityksen jälkeen nuket pysähtyivät ja esitys päättyi. Tämä toiminta herätti poikkeuksetta kaikkien asukkaiden kiinnostuksen iästä riippumatta. Mutta Geronin toisen nukketeatterin katuesitykset eivät saaneet vähemmän menestystä. Tämä teatteri (pinaka) oli kooltaan hyvin pieni, helposti siirrettävissä paikasta toiseen, se oli pieni pylväs, jonka päällä oli ovien takana piilotettu teatterilavan malli. Ne avautuivat ja suljettiin viisi kertaa jakaen näytöksiin Troijan valloittajien surullisen paluun draaman. Pienellä näyttämöllä näytettiin poikkeuksellisen taitavasti, kuinka soturit rakensivat ja laskivat vesille purjelaivoja, purjehtivat niillä myrskyisellä merellä ja kuolivat kuiluun salaman ja ukkosen välähdyksen alla. Simuloikseen ukkonen Heron loi erityisen laitteen, jossa pallot putosivat laatikosta ja osuivat laudalle.

Automaattiteattereissaan Geron käytti itse asiassa ohjelmoinnin elementtejä: toiminnot suorittivat automaattiset koneet tiukassa järjestyksessä, maisemat vaihtoivat toisiaan oikeilla hetkillä. On huomionarvoista, että pääasiallinen liikkeelle paneva voima teatterin mekanismit oli painovoima (käytettiin putoavien kappaleiden energiaa), myös pneumatiikan ja hydrauliikan elementtejä käytettiin. Renessanssiautomaateissa niin laajasti käytettyjä jousia ei käytetty. Syy tähän on yksinkertainen: jousien valmistukseen tarvitaan korkealaatuisia elastisia terässeoksia, joita antiikin metallurgit eivät tienneet.

Koko elämänsä ajan Heron loi monia erilaisia ​​keksintöjä, jotka kiinnostavat paitsi hänen aikalaisiaan myös meitä - kaksituhatta vuotta myöhemmin.

HD video.

Elämme modernissa korkean teknologian yhteiskunnassa, olemme erittäin ylpeitä aikamme keksinnöistä, tekniikan kehityksestä, näistä pääominaisuuksista, "käyntikorteista", kuten uskomme, sivilisaatiomme.

Kannattaa kuitenkin katsoa taaksepäin ainakin kaksituhatta vuotta taaksepäin, ja yllätämme, että keksintömme eivät ole niin omiamme. Jotain vastaavaa on jo keksitty ja jopa onnistuneesti sovellettu. Ja emme puhu paleokontakteista tai "jumalien lahjoista", luultavasti nämä ovat tavallisia, vaikkakaan kaukana tavallisista ihmistekniikan hedelmistä.

Monet näistä teknisen ajattelun helmistä olivat yksinkertaisesti aikaansa edellä, ja vain tällä voin henkilökohtaisesti selittää, kuinka ihmiskunta saattoi niiden hyödyllisyydestä huolimatta unohtaa ja jopa niin paljon, että he saivat myöhemmin toisen elämän. Juuri näin tapahtui aivan ensimmäisen höyrykoneen kanssa.

Heron Alexandrinus tai Aleksandrian Heron syntyi vuonna 10 jKr Aleksandriassa (nykyisin osa Egyptiä ja toiseksi suurin kaupunki Kairon jälkeen). Heronin elämästä on vähän tietoa, mutta tiedetään, että hänen vanhempansa olivat kreikkalaisia, jotka muuttivat Aleksandriaan Aleksanteri Suuren valloituksen jälkeen. Heron oli matemaatikko ja keksijä, yksi antiikin suurimmista keksijöistä.

Heronin aikakaudella Aleksandrian suuri kirjasto oli kukoistusaikaansa, ja tutkijoiden mukaan Heronilla oli mahdollisuus käyttää tätä inhimillisen viisauden, tiedon ja kokemuksen arkistoa.

Aeolipylus - Heronin pallo

Itse asiassa harvat tietävät, että Heron oli myös ensimmäisen höyrykoneen keksijä, laitteen, jota kutsuttiin aeolipiliksi tai "Heronin moottoriksi" tai "Heronin palloksi".

Vaikka jotkut tutkijat uskovat, että aeolipilin kaltaisia ​​laitteita oli olemassa jo ennen Heronia, hän kuvaili ensimmäisenä yksityiskohtaisesti sen suunnittelua ja valmistusmenetelmää kirjassaan Pneumatics, jossa kuvattiin lisäksi 78 muuta laitetta. Monet Heronin ajatuksista olivat parannuksia, joita teki toinen kreikkalainen keksijä, joka asui Aleksandriassa 300 vuotta ennen häntä, yksi Aleksandrialainen Ktesibius, joka mainitsi ensimmäisenä paineilmatieteen.

Mikä siis oli tämä aeolipil, vanhin höyrykone? Se on pallo, joka pystyy pyörimään akselinsa ympäri. Pallo liikkui suutinparista paineen alaisena poistuneen höyryn ansiosta. Suuttimet suunnattiin vastakkaisiin suuntiin, mikä johti vääntömomenttiin. Juuri tämä vääntömomentti sai pallon pyörimään akselinsa ympäri. Toimintaperiaate näkyy tämän artikkelin lopussa olevassa videossa.

Höyry syntyi keittämällä vettä joko pallon sisällä tai alapuolella, kuten kuvassa. Jos kattila sijaitsee pallon alla, se liitetään siihen putkiparilla, jotka toimivat samanaikaisesti sen akseleina. Heron-höyrykoneen toistettu moderni kopio pystyy kiihtymään 1500 rpm:iin suhteellisen alhaisella paineella, 0,7 kg neliötuumaa kohti.

Tämä keksintö unohdettiin ansaitsemattomasti vuoteen 1577 asti, jolloin filosofi, tähtitieteilijä ja keksijä Taqi Al-Din keksi höyrykoneen uudelleen. Hänen kuvaamansa laitteen toimintaperiaate toisti pohjimmiltaan Aleksandrian Heronin höyrykoneen periaatteen sillä poikkeuksella, että höyryvirtaukset laittoivat pyörän liikkeelle.

Toinen Heronin keksintö, joka itse asiassa oli hänen parannus Ctesibiuksen jo keksimään hydrauliikkaan, oli "tuulipyörä". Se oli tuulimylly, jolla ohjattiin laitetta, joka näytti modernilta urulta.

Heron keksi myös ensimmäisen pyhän veden myyntiautomaatin, automaattisen oven avaamisen, paloauton, autonomisen suihkulähteen ja monia mekanismeja kreikkalaista teatteria varten.

Yksi hänen teatterimekaanisista keksinnöistään oli täysin koneellinen teatteriesitys. Hän työskenteli menemättä teknisiin yksityiskohtiin solmu- ja köysijärjestelmää ja yksinkertaisia ​​mekanismeja käyttäen ja pystyi jopa luomaan keinotekoisesti ukkosen ääniä ja hallitsemaan valoa esityksen aikana.

Hänen perintöönsä kuuluvat ilmalla, höyryllä tai painevedellä toimivat koneet, arkkitehtoniset laitteet raskaiden esineiden nostamiseen, pintojen ja määrien laskentamenetelmät (mukaan lukien neliöjuuren laskentamenetelmä), sotilaallisia mekanismeja sekä tapoja ohjata valoa heijastimilla ja peilit.

"Ihana" oven avaus. Heronin keksintö. Animaatiokuvat P. Hausladen, RS. Vohringen

Ehdottomasti Heron oli aikansa nero, uskomattoman edistyksellinen henkilö. Valitettavasti suurin osa hänen alkuperäisistä kirjoituksistaan ​​on kadonnut, lukuun ottamatta muutamia säilyneitä arabiankielisiä käsikirjoituksia. Kuka tietää, kuinka monta muuta uskomatonta muinaisen maailman keksintöä, jotka nyt unohdettiin, kuvaili Heron yli 2000 vuotta sitten.

Monet meistä fysiikkaa tai tekniikan historiaa opiskelevista ovat yllättyneitä huomatessaan, että jotkin nykyaikaiset tekniikat, esineet ja tieto löydettiin ja keksittiin muinaisina aikoina. Fantastit käyttävät teoksissaan jopa erityistä termiä kuvaamaan tällaisia ​​​​ilmiöitä: "kronoklasmit" - nykyajan tiedon salaperäinen tunkeutuminen menneisyyteen. Todellisuudessa kaikki on kuitenkin yksinkertaisempaa: suurimman osan tästä tiedosta todellakin löysivät muinaiset tiedemiehet, mutta sitten jostain syystä ne unohdettiin ja löydettiin uudelleen vuosisatoja myöhemmin.

Tässä artikkelissa ehdotan, että tutustut yhteen antiikin hämmästyttävistä tiedemiehistä lähemmin. Hän antoi aikanaan valtavan panoksen tieteen kehitykseen, mutta suurin osa hänen teoksistaan ​​ja keksinnöstään on unohdettu ja unohdettu ansaitsemattomasti. Hänen nimensä on Aleksandrian Heron.

Riisi. 1. Aleksandrian sankari

Sankari asui Egyptissä Aleksandrian kaupungissa ja tuli siksi tunnetuksi Aleksandrian sankarina. Nykyajan historioitsijat ehdottavat, että hän eli 1. vuosisadalla jKr. jossain 10-75 vuotiaana. On todettu, että Heron opetti Aleksandrian museossa - muinaisen Egyptin tieteellisessä keskuksessa, johon kuului Aleksandrian kirjasto. Suurin osa Heronin teoksista esitetään kommenttien ja muistiinpanojen muodossa eri akateemisten alojen koulutuskursseille. Valitettavasti näiden teosten alkuperäiskappaleita ei ole säilynyt, ehkä ne menehtyivät Aleksandrian kirjaston vuonna 273 valtaaneen tulipalon liekeissä ja mahdollisesti tuhoutuivat vuonna 391 jKr. Kristityt murskasivat uskonnollisen fanatismin kourissa kaiken, mikä muistutti pakanallista kulttuuria. Ainoastaan ​​hänen oppilaidensa ja seuraajiensa tekemiä uudelleenkirjoitettuja kopioita Heronin teoksista on säilynyt meidän päiviimme asti. Osa niistä on kreikaksi ja osa arabiaksi. Siellä on myös 1500-luvulla tehtyjä käännöksiä latinaksi.

Tunnetuin on Heronin "Metric" - tieteellinen teos, joka määrittelee pallomaisen segmentin, toruksen, säännöt ja kaavat säännöllisten monikulmioiden, katkaistun kartion ja pyramidin pinta-alojen tarkkaan ja likimääräiseen laskemiseen. "Metriikka" antaa kuuluisan Heron-kaavan kolmion pinta-alan määrittämiseksi kolmelta sivulta, antaa säännöt toisen asteen yhtälöiden numeeriselle ratkaisulle ja neliö- ja kuutiojuurien likimääräiselle erottamiselle. "Metric" tutkii yksinkertaisimpia nostolaitteita - vipua, lohkoa, kiilaa, kaltevaa tasoa ja ruuvia sekä joitakin niiden yhdistelmiä. Tässä työssä Heron esittelee termin "yksinkertaiset koneet" ja käyttää voimamomentin käsitettä kuvaamaan työtään.

Monet matemaatikot syyttävät Heronia siitä, että "metriikka" ei sisällä matemaattisia todisteita hänen johtopäätöksistään. Se todella on. Heron ei ollut teoreetikko, hän selitti mieluummin kaikki johdetut kaavat ja säännöt selkein käytännön esimerkein. Käytännön alalla Geron ylittää monet edeltäjänsä. Paras esimerkki tästä on hänen teoksensa "Diopterilla", joka löydettiin vasta vuonna 1814. Tässä työssä hahmotellaan menetelmiä erilaisten geodeettisten töiden suorittamiseen, ja maanmittaus tehdään Heronin keksimällä laitteella - dioptrilla.

Riisi. 2. Diopteri

Diopteri oli modernin teodoliitin prototyyppi. Sen pääosa oli viivain, jonka päihin oli kiinnitetty tähtäimet. Tämä viivain pyörii ympyrässä, joka saattoi olla sekä vaaka- että pystyasennossa, mikä mahdollisti suuntien hahmottamisen sekä vaaka- että pystytasossa. Laitteen oikeaa asennusta varten siihen kiinnitettiin putkijohto ja taso. Käyttämällä tätä laitetta ja ottamalla käyttöön suorakaiteen muotoiset koordinaatit, Heron voisi ratkaista erilaisia ​​​​ongelmia maassa: mitata kahden pisteen välistä etäisyyttä, kun toinen tai molemmat ovat havainnoijan ulottumattomissa, piirtää suoran kohtisuoraan saavuttamattomaan suoraan nähden, löytää tasoeron. kahden pisteen välissä, mittaa yksinkertaisimman hahmon pinta-ala astumatta edes mitatulle alueelle.

Heronin aikana yhtenä muinaisen tekniikan mestariteoksina pidettiin Samoksen saarella sijaitsevaa Evpalinin suunnittelemaa ja tunnelin läpi kulkevaa vesiputkea. Tämän tunnelin kautta toimitettiin vettä kaupunkiin Kastro-vuoren toisella puolella sijaitsevasta lähteestä. Tiedetään, että työn nopeuttamiseksi tunneli kaivettiin samanaikaisesti vuoren molemmilta puolilta, mikä vaati korkeaa pätevyyttä rakentamista valvoneelta insinööriltä. Vesihuolto toimi vuosisatoja ja yllätti Heronin aikalaiset, ja myös Herodotos mainitsi sen kirjoituksissaan. Herodotukselta moderni maailma sai tietää Evpalin-tunnelin olemassaolosta. Opin, mutta en uskonut, koska uskottiin, että muinaisilla kreikkalaisilla ei ollut tarvittavaa tekniikkaa niin monimutkaisen esineen rakentamiseen. Tutkittuaan vuonna 1814 löydettyä Heronin työtä "Diopterilla" tutkijat saivat toisen dokumentaarisen vahvistuksen tunnelin olemassaolosta. Ja vasta 1800-luvun lopulla saksalainen arkeologinen retkikunta todella löysi legendaarisen Evpalin-tunnelin.

Näin Heron antaa teoksessaan esimerkin keksimänsä diopterin käyttämisestä Evpalina-tunnelin rakentamiseen.

Kuva 3. Mittauskaavio Evpalina-tunnelin rakentamiselle

Pisteet B ja D ovat sisäänkäynnit tunneliin. Piste E valitaan pisteen B läheltä, josta jana EF muodostetaan vuorta pitkin kohtisuoraan segmenttiin BE. Lisäksi vuoren ympärille rakennetaan keskenään kohtisuorassa olevien segmenttien järjestelmä, kunnes saadaan suora KL, jolle valitaan piste M ja siitä rakennetaan kohtisuora MD tunnelin D sisäänkäyntiin. Linjoja DN ja NB käyttämällä kolmio BND saadaan ja kulma mitataan?.

Muun muassa teoksen 34. luvussa "Diopterista" Heron antaa kuvauksen keksimästään etäisyyksien mittaamiseen tarkoitetusta laitteesta - matkamittarista.

Riisi. 4. Matkamittari (ulkonäkö)

Riisi. 5. Matkamittari (sisäinen laite)

Matkamittari oli pieni vaunu, joka oli asennettu kahdelle halkaisijaltaan erityisesti valitulle pyörälle. Pyörät kääntyivät täsmälleen 400 kertaa milliatriumissa (vanha pituusmitta, joka vastaa 1598 m). Hammaspyörän avulla saatettiin pyörimään lukuisia pyöriä ja akseleita, ja erikoiskaukaloon putoavat kivet osoittivat kuljettua matkaa. Ajetun matkan selvittämiseksi tarvittiin vain laskea lokerossa olevien kivien määrä.

Yksi Heronin mielenkiintoisimmista töistä on Pneumatiikka. Kirja sisältää kuvaukset noin 80 laitteesta ja mekanismista, jotka toimivat pneumatiikan ja hydrauliikan periaatteilla. Tunnetuin laite on aeolipil (käännetty kreikaksi: "tuulenjumala Aeoluksen pallo").

Riisi. 6. Eolipil

Eolipil oli tiiviisti suljettu pata, jonka kannessa oli kaksi putkea. Putkiin asennettiin pyörivä ontto pallo, jonka pinnalle asennettiin kaksi L-muotoista suutinta. Pataan kaadettiin vettä reiän kautta, reikä suljettiin korkilla ja pata asennettiin tulen päälle. Vesi kiehui, muodostui höyryä, joka tuli palloon putkien kautta L-muotoisiin putkiin. Riittävällä paineella suuttimista karkaavat höyrysuihkut pyörittivät palloa nopeasti. Nykyaikaisten tutkijoiden Heronin piirustusten mukaan rakentama eolipili kehitti jopa 3500 kierrosta minuutissa!

Aeolipiiliä kokoaessaan tutkijat kohtasivat pallon ja höyrynsyöttöputkien saranaliitosten tiivistysongelman. Suurella raolla pallo sai suuremman pyörimisvapauden, mutta höyry pääsi helposti karkaamaan rakojen läpi ja sen paine putosi nopeasti. Jos rakoa pienennettiin, höyryn menetys hävisi, mutta myös pallo pyörii vaikeammin lisääntyneen kitkan vuoksi. Emme tiedä, kuinka Heron ratkaisi tämän ongelman. On mahdollista, että hänen aeolipili ei pyöri yhtä nopeasti kuin moderni malli.

Valitettavasti eolipili ei saanut asianmukaista tunnustusta eikä ollut kysytty antiikin aikakaudella tai myöhemmin, vaikka se teki valtavan vaikutuksen kaikkiin sen nähneisiin. Tätä keksintöä pidettiin vain hauskana leluna. Itse asiassa Heronin eolipili on höyryturbiinien prototyyppi, joka ilmestyi vasta kahden vuosituhannen jälkeen! Lisäksi aeolipilusta voidaan pitää yhtenä ensimmäisistä suihkumoottoreista. Ennen suihkupropulsion periaatteen löytämistä oli jäljellä yksi askel: kun meillä oli kokeellinen järjestely edessämme, täytyi muotoilla itse periaate. Ihmiskunta vietti tällä askeleella lähes 2000 vuotta. On vaikea kuvitella, miltä ihmiskunnan historia olisi näyttänyt, jos suihkukoneiston periaate olisi levinnyt laajalle 2000 vuotta sitten. Ehkä ihmiskunta olisi jo kauan sitten tutkinut koko aurinkokunnan ja saavuttanut tähdet. Myönnän, joskus herää ajatus, että joku tai jokin on tietoisesti viivästynyt vuosisatoja. Jätämme tämän aiheen kuitenkin tieteiskirjailijoiden kehitettäviksi ...

Mielenkiintoista on, että Heronin eolipili keksittiin uudelleen vuonna 1750. Unkarilainen tiedemies Ya.A. Segner rakensi hydrauliturbiinin prototyypin. Erona niin sanotun Segner-pyörän ja eolipilin välillä on, että laitetta pyörittävä reaktiivinen voima ei synny höyryn, vaan nestesuihkun vaikutuksesta. Nykyään unkarilaisen tiedemiehen keksintö toimii klassisena esittelynä suihkukoneistosta fysiikan kurssilla, ja pelloilla ja puistoissa sitä käytetään kasvien kastelemiseen.

Toinen Heronin erinomainen keksintö, joka liittyy höyryn käyttöön, on höyrykattila.

Riisi. 7. Höyrykattila Heron

Suunnitelmana oli suuri pronssinen säiliö, jossa oli koaksiaalisesti asennettu sylinteri, brasier ja putket kylmän ja kuuman veden syöttämiseen. Kattila oli erittäin taloudellinen ja lämmitti nopeasti vettä.

Merkittävä osa Heronin "pneumatiikasta" on kuvaus erilaisista sifoneista ja astioista, joista vesi virtaa painovoiman avulla putken läpi. Nykyaikaiset kuljettajat käyttävät näihin malleihin ominaista periaatetta menestyksekkäästi, tarvittaessa kaada bensiiniä auton säiliöstä.

Kuten tiedät, antiikin aikakaudella uskonnolla oli valtava vaikutus ihmisiin. Siellä oli monia uskontoja ja temppeleitä, ja jokainen meni kommunikoimaan jumalien kanssa siellä, missä hän eniten piti. Koska tietyn temppelin pappien hyvinvointi riippui suoraan seurakuntalaisten lukumäärästä, papit yrittivät houkutella heitä millä tahansa. Silloin he löysivät lain, joka on edelleen voimassa: mikään ei voi houkutella ihmisiä temppeliin paremmin kuin ihme. Zeus laskeutui kuitenkin Olympusvuorelta harvemmin kuin taivaasta tullut manna putosi taivaasta. Ja seurakuntalaisia ​​piti houkutella temppeliin joka päivä. Luodakseen jumalallisia ihmeitä pappien oli käytettävä Heronin mieltä ja tieteellistä tietoa. Yksi vaikuttavimmista ihmeistä oli hänen kehittämänsä mekanismi, joka avasi ovet temppeliin, kun alttarilla sytytettiin tulta. Toimintaperiaate selviää animoidusta kuvasta.

Riisi. 8. Temppelin ovien "maagisen" avaamisen kaavio

(C) P. Hausladen, RS Vohringen

Palosta kuumentunut ilma pääsi veden kanssa alukseen ja puristi tietyn määrän vettä köyteen ripustettuun tynnyriin. Vedellä täytetty tynnyri putosi alas ja pyöritti köyden avulla sylintereitä, jotka panivat kääntöovet liikkeelle. Ovet avautuivat. Kun tuli sammui, vesi tynnyristä valui takaisin astiaan, ja köyteen ripustettu vastapaino, joka pyöritti sylintereitä, sulki ovet.

Melko yksinkertainen mekanismi, mutta mikä psykologinen vaikutus seurakuntalaisiin!

Toinen keksintö, joka lisäsi merkittävästi muinaisten temppelien kannattavuutta, oli Heronin keksimä pyhän veden myyntiautomaatti.

Riisi. 9. Pyhän veden myyntiautomaatti

Laitteen sisäinen mekanismi oli melko yksinkertainen, ja se koostui tarkasti tasapainotetusta vivusta, joka ohjasi kolikon painon alla avautuvaa venttiiliä. Kolikko putosi aukon kautta pienelle tarjottimelle ja käynnisti vivun ja venttiilin. Venttiili avautui ja vettä tuli ulos. Sitten kolikko liukuisi pois alustalta ja vipu palasi alkuperäiseen asentoonsa sulkeen venttiilin. Joidenkin lähteiden mukaan osa "pyhästä" vedestä maksoi Heronin aikana 5 drakmaa.

Tästä Heronin keksinnöstä tuli maailman ensimmäinen myyntiautomaatti, ja huolimatta siitä, että se toi hyvää voittoa, se unohdettiin vuosisatojen ajan. Vasta 1800-luvun lopulla myyntiautomaatit keksittiin uudelleen.

Ehkä seuraavaa Heronin keksintöä käytettiin aktiivisesti myös temppeleissä.

Riisi. 10. Astiat veden "muuntamiseksi" viiniksi

Keksintö koostuu kahdesta putkella yhdistetystä astiasta. Toinen astioista oli täynnä vettä ja toinen viiniä. Eräs seurakuntalainen lisäsi pienen määrän vettä astiaan, jossa oli vettä, vesi meni toiseen astiaan ja syrjäytti siitä saman määrän viiniä. Mies toi vettä, ja se "jumalien tahdosta" muuttui viiniksi! Eikö tämä ole ihme?

Ja tässä on toinen malli Heronin keksimästä astiasta veden muuttamiseen viiniksi ja päinvastoin.

Riisi. 11. Amfora viinin ja veden kaatamiseen

Puolet amforasta on täytetty viinillä ja toinen puoli vedellä. Sitten amforan kaula suljetaan korkilla. Nesteen uuttaminen tapahtuu amforan pohjassa sijaitsevan hanan avulla. Aluksen yläosaan ulkonevien kahvojen alle porattiin kaksi reikää: yksi "viini"-osaan ja toinen "vesi"-osaan. Pikari tuotiin hanaan, pappi avasi sen ja kaatoi pikariin joko viiniä tai vettä, tukkien huomaamattomasti yhden reiän sormellaan.

Aikansa ainutlaatuinen keksintö oli vesipumppu, jonka suunnittelua Heron kuvailee teoksessaan "Pneumatiikka".

Riisi. 12. Heron-pumppu

Pumppu koostui kahdesta toisiinsa kytketystä mäntäsylinteristä, jotka oli varustettu venttiileillä, joista vettä pakotettiin vuorotellen ulos. Pumppu sai voimansa kahden ihmisen lihasvoimasta, jotka painoivat vuorotellen vivun olkapäitä. Tiedetään, että roomalaiset käyttivät myöhemmin tämän tyyppisiä pumppuja tulipalojen sammuttamiseen, ja ne erottuivat korkeasta ammattitaitosta ja kaikkien osien yllättävän tarkasta sovituksesta. Niiden kaltaisia ​​pumppuja käytettiin aina sähkön keksimiseen asti sekä tulipalojen sammuttamiseen että laivastossa veden pumppaamiseen ruumista onnettomuuden sattuessa.

Kuten näemme, Heron kehitti kolme erittäin mielenkiintoista keksintöä: eolipilin, mäntäpumpun ja kattilan. Niitä kokoamalla oli mahdollista saada höyrykone. Sellainen tehtävä oli varmasti, jos ei Heronin, niin hänen seuraajiensa vallassa. Ihmiset osasivat jo silloin luoda hermeettisiä säiliöitä ja, kuten mäntäpumpun esimerkistä näkyy, saavutettiin merkittävää menestystä erittäin tarkkaa valmistusta vaativien mekanismien valmistuksessa. Höyrykone ei tietenkään ole suihkukone, jonka luomiseen muinaisten tiedemiesten tiedot selvästi puuttuivat, mutta se nopeuttaisi myös merkittävästi ihmiskunnan kehitystä. Miksi näin ei käynyt?

Muinaisina aikoina yleisin valaistus oli öljylampuilla valaistus, jossa öljyllä kastettu sydänsydän paloi. Sydänsydän oli pala riepua ja paloi melko nopeasti, ja myös öljy paloi. Yksi tällaisten lamppujen tärkeimmistä haitoista oli tarve varmistaa, että öljyn pinnan yläpuolella, jonka taso jatkuvasti laski, oli aina tarpeeksi sydäntä palamaan. Jos yhdellä lampulla sitä oli helppo seurata, niin useiden lamppujen kanssa tarvittiin jo palvelija, joka käveli säännöllisesti ympäri huonetta ja sääteli lamppujen sydämet. Heron keksi automaattisen öljylampun.

Riisi. 13. Heronin öljylamppu

Lamppu koostuu kulhosta, johon öljy kaadettiin, ja sydämen syöttölaitteesta. Tämä laite sisälsi kellun ja siihen yhdistetyn hammaspyörän. Kun öljytaso laski, uimuri laskeutui, käänsi hammaspyörää ja se puolestaan ​​toimitti palamisvyöhykkeelle sydämensydämellä kiedottu ohuen kiskon. Tämä keksintö oli yksi ensimmäisistä hammastangon ja hammaspyörän käyttötavoista hammaspyörän yhteydessä.

Toinen Heronin keksintö, joka oli tarkoitettu temppeleihin, oli tuulella toimivat urut.

Riisi. 14. Heronin päivittämä Gidravlos

Heronin luomat urut eivät olleet alkuperäiset, vaan ainoastaan ​​paranneltu hydrauliikka, Ctesibiuksen keksimä musiikki-instrumentti. Gidravlos - oli sarja putkia venttiileillä, jotka loivat ääntä. Ilmaa syötettiin putkiin käyttämällä vesisäiliötä ja pumppua, joka loi tarvittavan paineen tähän säiliöön. Putkien venttiileitä ohjattiin, kuten nykyaikaisissa urkuissa, manipuloivalla näppäimistöllä. Heron ehdotti hydrauliikan automatisointia käyttämällä tuulipyörää, joka toimi pumpun käyttölaitteena, joka pumppaa ilmaa säiliöön.

Ne, joilla on onni saada koulun fysiikan opettaja, ovat luultavasti tietoisia kuuluisasta Heron-suihkulähteestä.

Riisi. 15. Heronin suihkulähde

Heronin suihkulähde koostuu kolmesta aluksesta, jotka on sijoitettu päällekkäin ja jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Kaksi alempaa astiaa ovat suljettuja, ja ylempi on avoimen kulhon muotoinen, johon vesi kaadetaan. Vesi kaadetaan myös keskiastiaan, joka myöhemmin suljetaan. Kulhon pohjasta lähes alemman astian pohjalle kulkevan putken kautta vesi virtaa alas kulhosta ja puristaen siellä olevaa ilmaa lisää sen elastisuutta. Alempi astia on yhdistetty keskiastiaan putken kautta, jonka kautta ilmanpaine välittyy keskiastiaan. Painetta kohdistamalla veteen ilma saa sen nousemaan keskiastiasta putken kautta ylempään kulhoon, jossa tämän putken päästä kohoaa suihkulähde, joka kohoaa veden pinnan yläpuolelle. Suihkulähteen vesi, joka putoaa kulhoon, virtaa siitä putken kautta alempaan astiaan, jossa veden pinta vähitellen nousee ja keskiastian vedenpinta laskee. Pian suihkulähde lakkaa toimimasta. Aloitaksesi se uudelleen, sinun tarvitsee vain vaihtaa ala- ja keskisuonet. Suihkulähteen toiminta esitettiin selvästi vuonna tämä videotiedosto.

Geronin "Pneumatics" kuvaa myös ruiskun suunnittelua.

Riisi. 16. Heronin ruisku

Valitettavasti ei tiedetä varmasti, käytettiinkö tätä laitetta lääketieteellisiin tarkoituksiin antiikin aikakaudella. Ei myöskään tiedetä, tiesivätkö ranskalainen Charles Pravaz ja skotlantilainen Alexander Wood, joita pidetään nykyaikaisen lääkeruiskun keksijöinä, sen olemassaolosta.

Ensimmäistä kertaa historiassa Geron kehitti itseliikkuvan mekanismin.

Riisi. 17. Itseliikkuva kaappi

Mekanismi oli puinen kaappi, joka oli asennettu neljälle pyörälle. Kaapin sisustus oli piilotettu ovien taakse. Liikkeen salaisuus oli yksinkertainen: kaapin sisään laskettiin hitaasti ripustettu levy, joka sai koko rakenteen liikkeelle köysien ja akseleiden avulla. Nopeussäätimenä käytettiin hiekkavarastoa, joka kaadettiin vähitellen kaapin yläosasta pohjaan. Laatan laskemisnopeutta säädettiin hiekan kaatonopeudella, joka riippui ovien leveydestä erottaen kaapin yläosan alemmasta.

Heronin "Mekaniikka" on aikansa ainutlaatuinen tieteellinen teos. Tämä kirja on tullut meille erään 800-luvun arabialaisen tutkijan käännöksenä. Costa al-Balbaki. 1800-luvulle asti tätä kirjaa ei julkaistu missään, ja se oli ilmeisesti tuntematon tieteelle joko keskiajalla tai renessanssin aikana. Tämän vahvistaa se, että sen tekstistä ei ole luetteloita kreikkalaisessa alkuperäisessä ja latinankielisessä käännöksessä ja se, että tieteelliset kirjailijat eivät ole maininneet sitä. "Mekaniikassa" sen lisäksi, että kuvataan yksinkertaisimpia mekanismeja: kiila, vipu, portti, lohko, ruuvi, löydämme Heronin luoman mekanismin kuormien nostamiseen.

Riisi. 18. Barulk

Kirjassa tämä mekanismi esiintyy nimellä baroulk (baroulkos). Kuvasta voidaan nähdä, että tämä laite ei ole muuta kuin vaihdelaatikko, jota käytetään vinssinä. Geronin barulkki koostuu useista käsikäyttöisistä vaihteista, ja Geron ottaa pyörän halkaisijan suhteeksi akselin halkaisijaan 5:1, olettaen aiemmin, että nostettava kuorma painaa 1000 talenttia (25 tonnia) ja käyttövoima on 5 talenttia. (125 kg).

Geron omisti teokset "Sotilasajoneuvoista", "Heittokoneiden valmistuksesta" tykistön perusteille ja kuvaili niissä useita varsijousien, katapulttien ja ballistaen malleja.

Riisi. 19. Ballista (moderni rekonstruktio)

Jos Heronin teokset matematiikan ja tekniikan alalla ylistivät häntä tuon ajan kapeassa tiedemiehessä, niin suuren yleisön keskuudessa hänet tunnettiin automaattisista teattereistaan. Heronin työ herätti ihmisissä yllätyksen ja ihailun teknisen ajattelun mahdollisuuksista. Monet hänen luomuksistaan ​​palvelivat koulutustarkoituksia ja osoittivat tieteen mahdollisuuksien lisäksi myös aikalaisia ​​Hellasen historian tosiasioita ja myyttejä.

Heronin teos "On Automata" oli suosittu renessanssin aikana ja käännettiin latinaksi, ja monet tuon ajan tiedemiehet lainasivat sitä. Erityisesti vuonna 1501 Giorgio Valla käänsi joitakin katkelmia tästä teoksesta. Myöhemmin muiden kirjoittajien käännökset seurasivat.

Tunnetaan kuva yhdestä Heronin automaatista, jonka Giovanni Battista Aleoti lainasi kirjassaan vuonna 1589. Tämä videotiedosto esittää rekonstruktiota yhdestä Heronin liikkuvasta automaatista.

Riisi. 20. Yksi Heronin konepistooleista

Suurin osa Heronin mekaanisten nukkejen piirustuksista ei ole säilynyt, mutta kuvauksia on eri lähteissä. Tiedetään, että Heron loi eräänlaisen nukketeatterin, joka liikkui pyörillä yleisöltä piilossa ja oli pieni arkkitehtoninen rakennelma - neljä pylvästä, joissa oli yhteinen sokkeli ja arkkitehtuuri. Sen näyttämöllä olevat nuket, jotka panivat liikkeelle monimutkaisen johto- ja vaihteistojärjestelmän avulla, myös yleisön silmiltä piilossa, toistivat juhlan seremonian Dionysoksen kunniaksi. Heti kun tällainen teatteri astui kaupungin aukiolle, sen lavalla Dionysoksen hahmon yläpuolella syttyi tuli, viiniä kaadettiin kulhosta jumaluuden jalkojen juuressa makaavan pantterin päälle, ja seurakunta alkoi tanssia musiikin tahtiin. . Sitten musiikki ja tanssi pysähtyivät, Dionysos kääntyi toiseen suuntaan, liekki leimahti toisessa alttarissa - ja koko toiminta toistettiin alusta. Tällaisen esityksen jälkeen nuket pysähtyivät ja esitys päättyi. Tämä toiminta herätti poikkeuksetta kaikkien asukkaiden kiinnostuksen iästä riippumatta. Mutta Geronin toisen nukketeatterin katuesitykset eivät saaneet vähemmän menestystä. Tämä teatteri (pinaka) oli kooltaan hyvin pieni, helposti siirrettävissä paikasta toiseen, se oli pieni pylväs, jonka päällä oli ovien takana piilotettu teatterilavan malli. Ne avautuivat ja suljettiin viisi kertaa jakaen näytöksiin Troijan valloittajien surullisen paluun draaman. Pienellä näyttämöllä näytettiin poikkeuksellisen taitavasti, kuinka soturit rakensivat ja laskivat vesille purjelaivoja, purjehtivat niillä myrskyisellä merellä ja kuolivat kuiluun salaman ja ukkosen välähdyksen alla. Simuloikseen ukkonen Heron loi erityisen laitteen, jossa pallot putosivat laatikosta ja osuivat laudalle.

Riisi. 21. Thunder Simulator

Automaattiteattereissaan Geron käytti itse asiassa ohjelmoinnin elementtejä: toiminnot suorittivat automaattiset koneet tiukassa järjestyksessä, maisemat vaihtoivat toisiaan oikeilla hetkillä. On huomionarvoista, että pääasiallinen liikkeelle paneva voima teatterin mekanismit oli painovoima (käytettiin putoavien kappaleiden energiaa), myös pneumatiikan ja hydrauliikan elementtejä käytettiin. Renessanssiautomaateissa niin laajasti käytettyjä jousia ei käytetty. Syy tähän on yksinkertainen: jousien valmistukseen tarvitaan korkealaatuisia elastisia terässeoksia, joita antiikin metallurgit eivät tienneet.

Koko elämänsä ajan Heron loi monia erilaisia ​​keksintöjä, jotka kiinnostavat paitsi hänen aikalaisiaan myös meitä - kaksi vuosituhatta myöhemmin. Tässä artikkelissa kirjoittaja esitteli vain tunnetuimmat niistä, ja löydät kuvauksia muista yhtä mielenkiintoisista keksinnöistä (esimerkiksi kattila, pneumaattinen oven avaushälytys) alla olevien lähteiden avulla.

Bathyscaphe O. Picard Kirjallisuus

1. Michael Lahanas "Aleksandrian haikara" http://www.mlahanas.de/Greeks/HeronAlexandria.htm

2. Aleksandrian sankarin pneumatiikka (alkuperäisestä kreikan kielestä, Bennet Woodcroftin kääntämä ja toimittama) http://www.history.rochester.edu/steam/hero/index.html

3. Aeoli- Mitä?!? Kirjailija: Katie Crisalli http://www.pr.afrl.af.mil/aeolipile.html

4. Ancient Inventions http://www.smith.edu/hsc/museum/ancient_inventions/hsclist.htm

5. Aleksandrian Heronin, Aristides Quintilianuksen ja Johannes Pediasimosin tekniset teokset kaavioineen, myöhemmin 1500-luku http://image.ox.ac.uk/show?collection=magdalen&manuscript=msgr12