Schéma od Alexandra s prezývkou Heron z Alexandrie. Volavka z Alexandrie - neuznaný génius svojej doby

radiátory

Niektoré moderné technológie, objekty a znalosti boli objavené a objavené v staroveku. Vo svojich prácach autori sci-fi dokonca používajú špeciálny termín na opis takýchto javov: „chronoklasmy“ - tajomné prenikanie moderných poznatkov do minulosti. V skutočnosti je však všetko jednoduchšie: väčšinu týchto poznatkov skutočne objavili starovekí vedci, ale potom z nejakého dôvodu na ne zabudli a po storočiach sa znovu objavili.

V tomto článku sa zoznámite s jedným z najúžasnejších vedcov staroveku. Veľkou mierou prispel k rozvoju vedy, ale väčšina jeho diel a vynálezov zapadla do zabudnutia a nezaslúžene sa na ne zabudlo. Volá sa Heron z Alexandrie.

Heron žil v Egypte v meste Alexandria, a preto sa stal známym ako Heron of Alexandria. Moderní historici naznačujú, že žil v 1. storočí nášho letopočtu. niekde medzi 10-75 rokmi. Je známe, že Heron vyučoval v Alexandrijskom múzeu - vedeckom centre starého Egypta, medzi ktoré patrí aj slávna Alexandrijská knižnica. Väčšina diel Heronovej sa prezentuje vo forme komentárov a poznámok k školiacim kurzom v rôznych akademických disciplínach. Bohužiaľ, originály týchto diel sa nezachovali, možno zomreli pri požiari, ktorý pohltil Alexandrijskú knižnicu v roku 273 po Kristovi, a pravdepodobne bol zničený v roku 391 po kr. Kresťania, ktorí v duchu náboženského fanatizmu zničili všetko, čo pripomína pohanskej kultúre. Do našich čias prežili iba kópie diel Heronovej, ktoré vytvorili jeho študenti a stúpenci. Niektoré z nich sú v gréčtine a iné v arabčine. V 16. storočí sa prekladajú aj do latinčiny.

Najznámejšia „Heronova metrika“ je vedecká práca, ktorá definuje sférický segment, torus, pravidlá a vzorce pre presný a približný výpočet oblastí pravidelných polygónov, objemov komolého kužeľa a pyramídy. Metrika obsahuje slávny Heronov vzorec na určovanie plochy trojuholníka na troch stranách, poskytuje pravidlá pre numerické riešenie kvadratických rovníc a približnú extrakciu štvorcových a kubických koreňov. V časti „Metrické“ sa študujú najjednoduchšie zdvíhacie zariadenia - páka, blok, klin, naklonená rovina a skrutka, ako aj niektoré z ich kombinácií. V tejto práci zavádza Heron pojem „jednoduché stroje“ a používa pojem moment sily na opis svojej práce.
Mnoho matematikov Heron obviňuje zo skutočnosti, že „metrický“ neobsahuje matematické dôkazy, ktoré urobil. Je to naozaj tak. Geron nebol teoretik, radšej vysvetlil všetky vzorce a pravidlá, ktoré odvodzoval, radšej ich vysvetlil jasnými praktickými príkladmi. Heron v oblasti praxe prekonal mnohých svojich predchodcov. Najlepším príkladom je jeho dielo „Na dioptrii“, ktoré bolo nájdené až v roku 1814. Táto práca načrtáva metódy vykonávania rôznych geodetických prác a prieskum sa vykonáva pomocou prístroja vynaloženého Heronovými dioptriami.

1) pinnule

Dioptra bol prototypom moderného teodolitu. Jeho hlavnou časťou bol vládca s visiermi pripevnenými na jej koncoch. Toto pravítko sa točilo v kruhu, ktorý mohol zaujímať horizontálnu aj vertikálnu polohu, čo umožňovalo naznačiť smery tak v horizontálnej, ako aj vertikálnej rovine. Pre správnu inštaláciu zariadenia boli k nemu pripevnené olovnice a vodováha. Použitím tohto zariadenia a zavedením pravouhlých súradníc by Heron mohol vyriešiť rôzne problémy na zemi: zmerať vzdialenosť medzi dvoma bodmi, keď je jeden z nich alebo oba z nich pre pozorovateľa neprístupný, nakresliť priamku kolmú na neprístupnú priamku, nájsť hladinový rozdiel medzi dvoma bodmi, zmerajte plochu najjednoduchšieho čísla bez toho, aby ste vstúpili do meranej oblasti.
V dobe Heronovej bolo jednou z majstrovských diel starodávneho inžinierstva považované za zásobovanie vodou na ostrove Samos, vytvorené podľa projektu Eupalin a prechádzajúce tunelom. Voda cez tento tunel bola dodávaná do mesta z prameňa na druhej strane hory Castro. Bolo známe, že za účelom urýchlenia práce bol tunel vykopaný súčasne na oboch stranách hory, čo si vyžadovalo vysoko kvalifikovaných inžinierov, ktorí dohliadali na stavenisko. Zásobovanie vodou fungovalo mnoho storočí a prekvapilo Heronových súčasníkov a Herodotus sa o tom zmienil aj vo svojich spisoch. Moderný svet sa dozvedel o existencii tunelu Eupalin práve z Herodotusu. Naučil som sa, ale neveril som, pretože sa verilo, že starí Gréci nemali potrebnú technológiu na vybudovanie takéhoto komplexného zariadenia. Po preštudovaní práce Herona „On Diopter“, ktorá bola nájdená v roku 1814, dostali vedci druhý dokumentárny dôkaz o existencii tunela. Až na konci 19. storočia nemecká archeologická expedícia skutočne objavila legendárny tunel Eupalin.
Takto uvádza Heron príklad použitia dioptrie, ktorú vynašiel na výstavbu tunelu Eupalin:

Body B a D sú vstupmi do tunela. Vedľa bodu B sa vyberie bod E, z ktorého sa pozdĺž hory vytvorí úsek EF kolmo na úsek BE. Ďalej sa okolo hory vybuduje systém vzájomne kolmých segmentov, až kým sa nezíska čiara KL, v ktorej sa vyberie bod M a z ktorého sa vytvorí kolmá MD, od vstupu po vstup do tunela D. Pomocou čiar DN a NB sa získa trojuholník BND a zmeria sa uhol a.

2) počítač kilometrov

Počítadlo kilometrov bolo malé koliesko namontované na dvoch kolesách špeciálne zvoleného priemeru. Kolesá sa otáčali presne 400-krát na miliatrium (starodávna dĺžka rovnajúca sa 1598 m). Početné kolesá a nápravy boli poháňané do rotácie pomocou prevodovky prevodovky a kamienky padajúce do špeciálnej misky boli indikátorom prejdenej vzdialenosti. Aby bolo možné zistiť, aká vzdialenosť bola prekonaná, bolo potrebné spočítať iba počet kamienkov v zásobníku.

Interné počítadlo kilometrov.

3) Eolipil

Eolipilus (preložený z gréčtiny ako „guľa boha vetra Aeolus“) bol pevne zapečatený kotol s dvoma rúrkami na veku. Na rúry bola inštalovaná rotačná dutá guľa, na povrch ktorej boli inštalované dve dýzové dýzy v tvare L. Voda bola naliata do kotla otvorom, otvor bol uzavretý korkom a kotol bol inštalovaný nad ohňom. Voda sa privarila, vytvorila sa para, ktorá cez rúrky vstúpila do gule a do rúr tvaru L. Pri dostatočnom tlaku parné trysky, ktoré vytrhli z dýz, rýchlo otočili guľu. Postavený modernými vedcami podľa výkresov Heron, eolipil vyvinul až 3500 ot / min!

Pri zostavovaní eolipilu sa vedci stretávali s problémom zhutnenia kĺbových kĺbov guľôčkových a parných trubíc. S veľkou medzerou dostala guľa veľkú mieru voľnosti rotácie, ale potom pary ľahko unikli trhlinami a jej tlak rýchlo klesol. Ak sa vôľa znížila, strata pary zmizla, ale guľa sa tiež sťažila rotáciou kvôli zvýšenému treniu. Nevieme, ako Heron vyriešil tento problém. Možno jeho eolipil netočil tak rýchlo ako moderný model.
Nanešťastie, eolipilus nedostal patričné \u200b\u200buznanie a nebol žiadaný ani v staroveku, ani neskôr, hoci na každého, kto to videl, urobil obrovský dojem. Tento vynález sa považoval iba za zábavnú hračku. V skutočnosti je Heronov eolipil prototypom parných turbín, ktoré sa objavili až po dvoch tisícročiach! Okrem toho sa eolipil môže považovať za jeden z prvých prúdových motorov. Pred objavením princípu prúdového pohonu zostal iba jeden krok: s experimentálnym usporiadaním pred nami bolo potrebné formulovať samotný princíp. Ľudstvo strávilo týmto krokom takmer 2000 rokov. Je ťažké si predstaviť, ako by vyzerala história ľudstva, ak by sa princíp prúdového pohonu rozšíril pred 2000 rokmi. Možno by ľudstvo dlho študovalo celú slnečnú sústavu a dosiahlo hviezdy.

Zaujímavé je, že v roku 1750 sa znova objavil Heronov eolipil. Maďarský vedec J.A. Segner postavil prototyp hydraulickej turbíny. Rozdiel medzi takzvaným Segnerovým kolesom a eolipilom je v tom, že reaktívna sila, rotačné zariadenie, nie je tvorená parou, ale prúdom kvapaliny. V súčasnosti je vynález maďarského vedca klasickou demonštráciou tryskového pohonu v priebehu fyziky av poliach a parkoch sa používa na zavlažovanie rastlín.

4) Parný kotol

5) „Kúzelné“ otváranie dverí

Ako viete, v dobe antiky malo náboženstvo obrovský vplyv na ľudí. Existuje mnoho náboženstiev a chrámov a každý chodil komunikovať s bohmi všade, kde sa mu páčilo viac. Pretože blaho kňazov konkrétneho chrámu priamo záviselo od počtu farníkov, pokúsili sa ich klásť čímkoľvek. To bolo vtedy, keď objavili zákon, ktorý platí dodnes: nič nemôže prilákať ľudí do chrámu lepšie ako zázrak. Zeus však z Olympu zostúpil častejšie ako nebeská manna padla z neba. A farníci museli byť každý deň vnášaní do chrámu. Aby kňazi vytvorili božské zázraky, museli používať Heronovu myseľ a vedecké znalosti. Jedným z najpôsobivejších zázrakov bol mechanizmus, ktorý vyvinul, ktorý otvoril dvere do chrámu, keď na oltár zapálil oheň.

Vzduch zohriaty z ohňa vnikol do nádoby s vodou a stlačil určité množstvo vody do sudu zaveseného na lane. Valec, naplnený vodou, padol a pomocou lana otáčal valce, ktoré uviedli do pohybu krídlové dvere. Dvere sa otvorili. Keď oheň vyšiel, voda z valca vyliala späť do nádoby a protizávažie zavesené na lane, otáčajúce sa valcami, zatvorilo dvere.
Docela jednoduchý mechanizmus, ale aký psychologický vplyv na zhromaždenie!

6) Svätý vodný automat

Ďalším vynálezom, ktorý významne zvýšil ziskovosť starobylých chrámov, bol stroj na predaj svätej vody, ktorý vymyslel Heron.

Vnútorný mechanizmus zariadenia bol celkom jednoduchý a pozostával z presne vyváženej páky ovládajúcej ventil, ktorá sa otvárala vplyvom váhy mince. Mince prepadla štrbinou do malej misky a aktivovala páku a ventil. Ventil sa otvoril a vytečila voda. Potom minca vykĺzla zo zásobníka a páka sa vrátila do pôvodnej polohy, čím sa uzavrel ventil. Podľa niektorých zdrojov mala časť „posvätnej“ vody v čase Herona hodnotu 5 drachiem.
Tento vynález Gerona sa stal prvým automatom na svete a napriek tomu, že priniesol dobrý zisk, bol po stáročia zabudnutý. Až na konci XIX. Storočia boli predajné automaty vymyslené znova.

7) Plavidlá na "premenu" vody na víno

Možno bol nasledujúci vynález Herona tiež aktívne používaný v chrámoch.

Vynález sa skladá z dvoch nádob spojených rúrkou. Jedna z nádob bola naplnená vodou a druhá s vínom. Farník nalial malé množstvo vody do nádoby vodou, voda vstúpila do inej nádoby a nahradila z nej rovnaké množstvo vína. Človek priniesol vodu a „z vôle bohov“ zmenilo víno! Nie je to zázrak?
A tu je ďalší návrh lode, ktorú vymyslel Heron na premenu vody na víno a naopak.

Polovica amfory je naplnená vínom a druhá polovica vodou. Potom sa hrdlo amfory uzavrie korkom. Kvapalina sa extrahuje pomocou kohútika umiestneného na spodnej časti amfory. Pod vyčnievajúcimi držadlami v hornej časti nádoby sa vyvŕtali dva otvory: jeden v časti „víno“ a druhý v časti „voda“. Pohár bol privedený k vodovodnému kohútiku, kňaz ho otvoril a nalial do pohára víno alebo vodu a potichu zasunul prstom jednu z dier.

8) Heron Pump

Čerpadlom boli dva vzájomne prepojené piestové valce vybavené ventilmi, z ktorých bola voda striedavo vytlačená. Čerpadlo bolo poháňané svalovou silou dvoch ľudí, ktorí zase tlačili na ramená páky. Je známe, že čerpadlá tohto typu boli Rimanmi následne používané na hasenie požiarov a vyznačovali sa vysokou kvalitou spracovania a prekvapujúco presným osadením všetkých častí. Až do objavenia sa elektriny sa podobné čerpadlá často používali, na hasenie požiarov, ako aj v námorníctve, na čerpanie vody z nákladných priestorov pri nehode.
Ako vidíme, Geron vyvinul tri veľmi zaujímavé vynálezy: eolipil, piestové čerpadlo a bojler. Ich zložením by ste mohli získať parný stroj. Takáto úloha bola určite v právomoci, ak nie samotnému Heronovi, potom jeho nasledovníkom. Ľudia už vedeli, ako vytvoriť zapečatené kontajnery a, ako je zrejmé z príkladu s piestovým čerpadlom, dosiahli významný úspech pri výrobe mechanizmov vyžadujúcich vysokú presnosť výroby. Parný stroj, samozrejme, nie je prúdovým motorom, na ktorého vytvorenie jednoznačne chýbali znalosti starovekých vedcov, ale významne by tiež urýchlil rozvoj ľudstva.

9) Heronova olejová lampa

Najbežnejším spôsobom osvetlenia v staroveku bolo osvetlenie olejovými lampami, pri ktorých olejom nasiaknutý knôt horel. Knot bol kus handry a celkom rýchlo vyhorel, vyhorel olej. Jednou z hlavných nevýhod takýchto lámp bola potreba zabezpečiť, aby nad povrchom oleja, ktorého hladina neustále klesala, bolo vždy dostatok knotu na spálenie. Keby bolo ľahké ju sledovať pomocou jednej lampy, potom s niekoľkými lampami už existoval potreba služobníka, ktorý by pravidelne chodil po miestnosti a upravoval knôty v lampách. Heron vynašiel automatickú olejovú lampu.

10) Veterný organ

Organ, ktorý vytvoril Heron, nebol originálny, ale predstavoval iba vylepšený dizajn hydrauliky - hudobný nástroj, ktorý vynašiel Ctesibius. Gidravlos - bol súbor potrubí s ventilmi, ktoré vydávali zvuk. Do potrubí sa privádzal vzduch pomocou nádrže s vodou a čerpadlom, ktoré v tejto nádrži vytvárali potrebný tlak. Ovládanie potrubného ventilu, rovnako ako v modernom orgáne, sa uskutočňovalo pomocou klávesnice. Heron navrhol automatizáciu hydrauliky pomocou veterného kolesa, ktoré slúžilo ako pohon pre čerpadlo, ktoré pumpuje vzduch do nádrže.

11) Heronova fontána

Fontána Heron pozostáva z troch nádob umiestnených nad sebou a navzájom komunikujúcich. Dve spodné nádoby sú uzavreté a horná má tvar otvorenej misky, do ktorej sa nalieva voda. Voda sa tiež nalieva do strednej nádoby, ktorá sa neskôr uzavrie. Rúrkou vedúcou od dna misy takmer k spodnej časti dolnej nádoby steká voda z misky a stláčaním vzduchu v nej sa zvyšuje jej elasticita. Spodná nádoba je v spojení so strednou nádobou cez trubicu, cez ktorú je prenášaný tlak vzduchu do strednej nádoby. Vytvorením tlaku na vodu ho vzduch núti stúpať zo strednej nádoby cez trubicu do hornej misky, kde z konca tejto trubice, ktorá stúpa nad hladinu vody, bije fontána. Voda z fontány padajúca do misky z nej prúdi potrubím do spodnej nádoby, kde hladina vody postupne stúpa a hladina vody v strednej nádobe klesá. Fontána čoskoro prestane fungovať. Ak ju chcete znova spustiť, stačí vymeniť dolnú a strednú cievu.

12) Skriňa s vlastným pohonom

Po prvýkrát v histórii vyvinul Geron mechanizmus s vlastným pohonom.

Mechanizmom bola drevená skrinka namontovaná na štyroch kolesách. Interiér skrinky bol skrytý za dverami. Tajomstvo pohybu bolo jednoduché: zavesená doska pomaly zostupovala vnútri skrinky, ktorá pomocou lanov a šácht priviedla do pohybu celú konštrukciu. Ako regulátor rýchlosti sa použila zásoba piesku, ktorý sa postupne vylieval z vrchu skrinky dole. Rýchlosť spúšťania dosky bola regulovaná rýchlosťou nalievania piesku, ktorý závisel od toho, ako široké boli chlopne, oddeľujúce hornú časť skrinky od spodnej časti.

13) Barulk

Vo svojej dobe je vedeckou prácou jedinečná Heronská mechanika. Táto kniha sa k nám dostala v preklade arabského učiteľa 9. storočia A.D. Costa al-Balbaki. Až do 19. storočia nebola táto kniha nikde publikovaná a veda o nej zjavne nevedela ani počas stredoveku, ani počas renesancie. Potvrdzuje to absencia zoznamov jeho textu v gréckom origináli a v latinskom preklade a absencia zmienky o ňom zo strany učencov. V časti „Mechanika“, okrem popisu najjednoduchších mechanizmov: klin, páka, brána, blok, skrutka, nájdeme mechanizmus, ktorý Heron vytvoril na zdvíhanie bremien.

V knihe sa tento mechanizmus nachádza pod názvom barulkos (baroulkos). Z obrázku je zrejmé, že toto zariadenie nie je nič iné ako prevodovka, ktorá sa používa ako navijak. Hrdina Heron pozostáva z niekoľkých prevodových stupňov poháňaných ručnou silou a spoločnosť Heron vezme pomer priemeru kolesa k priemeru nápravy rovný 5: 1, za predpokladu, že bremeno, ktoré sa má zdvihnúť, váži 1 000 talentov (25 ton) a hnacou silou je 5 talentov ( 125 kg).

14) Automatické divadlo

Heronove dielo „On Automata“ bolo populárne v období renesancie a bolo preložené do latinčiny a citovalo ho veľa vedcov tej doby. Najmä v roku 1501 preložil Giorgio Valla niektoré fragmenty tohto diela. Neskôr nasledovali preklady iných autorov.
Slávny obraz jedného z guľometov Gerona, ktorý cituje vo svojej knihe v roku 1589 Giovanni Battista Aleoti (Giovanni Battista Aleoti).

Väčšina kresieb mechanických bábik Heron nebola zachovaná, ale rôzne zdroje ich popisujú. Je známe, že Heron vytvoril akési bábkové divadlo, ktoré sa pohybovalo po kolesách skrytých pred publikom a bolo malou architektonickou štruktúrou - štyri stĺpy so spoločnou základňou a architektúrou. Bábiky na pódiu poháňané komplexným systémom povrazov a výstrojov, ktoré boli tiež skryté pred očami verejnosti, reprodukovali slávnostný ceremoniál na počesť Dionýsa. Akonáhle takéto divadlo odišlo na námestie, cez postavu Dionýsa na jeho javisku sa rozžiaril oheň, víno sa nalialo z pohára na panteri ležiaceho pri nohách božstva a družina začala tancovať s hudbou. Potom sa hudba a tanec zastavili, Dionysos sa otočil opačným smerom, v druhom oltári sa rozžiaril plameň a celá akcia sa od začiatku opakovala. Po takomto predstavení sa bábiky zastavili a predstavenie sa skončilo. Táto akcia vždy vyvolala záujem všetkých obyvateľov bez rozdielu veku. Pouličné predstavenia iného bábkového divadla Heron však nezmenili úspech. Toto divadlo (pinaka) malo veľmi malú veľkosť, bolo ľahko premiestniteľné z miesta na miesto. Bol to malý stĺp, na vrchu ktorého bola maketa divadelnej scény skrytá za dverami. Päťkrát sa otvorili a zatvorili a rozdelili na akty drámu o smutnom návrate víťazov Tróje. Na malej scéne, s mimoriadnymi zručnosťami, sa ukázalo, ako vojaci stavali a spúšťali plachetnice, plávali na ne cez búrlivé more a zomierali v priepasti pod iskrom blesku a hromu. Aby simuloval hrom, Geron vytvoril špeciálne zariadenie, v ktorom gule padli z krabice a zasiahli dosku.

Vo svojich automatických divadlách Geron v skutočnosti používal programovacie prvky: akcie strojov boli vykonávané v prísnom poradí, scenérie sa v správnych okamihoch vzájomne nahrádzala. Je pozoruhodné, že hlavnou hnacou silou, ktorá uviedla divadlo do pohybu, bola gravitácia (využila sa energia padajúcich telies) a tiež sa použila pneumatika a hydraulika. Nepoužívajú sa pramene, ktoré sa tak rozšírili v renesančných strojoch. Dôvod je jednoduchý: na výrobu pružín sú potrebné vysokokvalitné oceľové zliatiny s elasticitou, ktoré metalurgovia staroveku nevedeli.

Heron počas svojho života vytvoril mnoho rôznych vynálezov, zaujímavých nielen pre jeho súčasníkov, ale aj pre nás - žijúcich o dve tisícročia neskôr.

HD video.

Volavka je považovaná za najväčšieho inžiniera v histórii ľudstva. Takmer sa priblížil priemyselnej revolúcii, ktorá nastala až po asi 2000 rokoch. Prvé vymyslieť automatické dvere, automatické bábkové divadlo, predajný automat, samonabíjaciu kušu s rýchlym streľbou, parnú turbínu, automatické dekorácie, zariadenie na meranie dĺžky cesty (starodávny „taxameter“) atď. Prvé, ktoré vytvára programovateľné zariadenia (hriadeľ so závitom okolo neho navinutý) lano).

Zaoberal sa geometriou, mechanikou, hydrostatikou, optikou. Hlavné diela: Metrika, Pneumatika, Autopoetika, Mechanika (fr; Dielo sa zachovalo výhradne v arabčine), Kathoptika (veda o zrkadlách; zachovala sa iba v latinskom preklade) atď. V roku 1814 sa Heronovo dielo „Na dioptere“ nachádzalo v ktorým sa ustanovujú pravidlá pre geodetické práce, založené na použití pravouhlých súradníc. Heron využil úspechy svojich predchodcov: Euklida, Archimeda, Stratona z Lampsacu. Mnoho z jeho kníh sa nenávratne stratilo (zvitky sa uchovávali v Alexandrijskej knižnici). Jedna z kópií jeho kníh vytvorená v 16. storočí je obsiahnutá na Oxfordskej univerzite.

V stredoveku boli mnohé z jeho vynálezov zamietnuté, zabudnuté alebo bez praktického záujmu.

Mechanika

V pojednávaní „Mechanika“ (????????), pozostávajúcom z troch kníh, opísal Heron päť typov jednoduchých strojov: páku, bránu, klin, skrutku a blok. Volavka ustanovila „zlaté pravidlo mechaniky“, podľa ktorého je nárast sily pri používaní týchto mechanizmov sprevádzaný stratou vzdialenosti.

V pojednávaní „Pneumatika“ (????????????) opísal Heron rôzne sifóny, rafinovane usporiadané plavidlá, automatické stroje poháňané stlačeným vzduchom alebo parou. Je to tak eolipilpredstavujúci prvú parnú turbínu - guľa otáčaná silou prúdov vodnej pary; automatický otvárač dverí, automat na svätú vodu, požiarne čerpadlo, vodný organ, mechanické bábkové divadlo. Kniha On Automata (????????) tiež popisuje rôzne automatické zariadenia.

V pojednávaní „Bellopoetika“ (??????????????) popísal Heron rôzne vojenské vrhacie stroje.

geodézia

V knihe „Na dioptrii“ (???????????) je opísaná dioptria - najjednoduchšie zariadenie používané na geodetické práce. Toto zariadenie je pravítko s dvoma pozorovacími otvormi, ktoré je možné otáčať v horizontálnej rovine as ktorými môžete pozorovať rohy.

Volavka uvádza vo svojej pojednávaní pravidlá prieskumu pôdy založené na použití pravouhlých súradníc. Návrh 15 opisuje, ako sa geodetické zdôvodnenie vytvára, keď je tunel položený cez hory, keď sa práce vykonávajú súčasne z oboch jeho koncov.

Návrh 34 opisuje počítadlo kilometrov, zariadenie na meranie vzdialenosti prejdenej vagónom. Návrh 38 opisuje podobné zariadenie na určovanie vzdialenosti, ktorú prešla loď.

optika

Vo veci Katoptrika (???????????) Heron zdôvodňuje priamosť svetelných lúčov nekonečne vysokou rýchlosťou ich šírenia. Dokazuje zákon odrazu založený na predpoklade, že svetelná cesta by mala byť najmenšia zo všetkých možných možností (osobitný prípad zásady Fermat). Na základe tohto princípu Heron zvažuje rôzne typy zrkadiel, pričom osobitnú pozornosť venuje valcovým zrkadlám.

matematika

„Metrická“ (???????) Heron a „Geometrics“ a „Stereometrics“ z nej extrahované sú príručky o aplikovanej matematike. Tu sú pravidlá a vzorce pre presný a približný výpočet rôznych geometrických tvarov, napríklad „volavkový vzorec“ na určovanie plochy trojuholníka na troch stranách (objavený Archimedesom), pravidlá na približnú extrakciu štvorcových a kubických koreňov (pozri Heronov Iteratívny vzorec). Prezentácia v matematických dielach Herona je v podstate dogmatická - pravidlá často nie sú odvodené, ale iba ukázané na príkladoch.

„Heronove definície“ sú rozsiahlym súborom geometrických definícií, z veľkej časti sa zhodujú s definíciami „začiatkov“ Euklidov.

Roky Heronovho života

Roky Heronovho života v 20. storočí sa stali predmetom diskusie. Podľa prastarých prameňov žil po Archimedesovi, ale pred Pappom, t. niekde medzi rokom 200 pnl a 300 rokov. BC Niektorí historici 18. - 19. storočia uviedli v tomto intervale presnejšie dátumy, napríklad, Balon umiestňuje Georona do roku 120 pred Kristom a v ESB je dátum narodenia Herona 155 rokov pred Kristom. V roku 1938 Otto Neugebauer navrhol, aby Heron žil v 1. storočí nášho letopočtu Tento predpoklad bol založený na skutočnosti, že vo svojej knihe Diopter sa spomínalo zatmenie mesiaca, ktoré bolo zaznamenané 10 dní pred jarnou rovnodennosťou. Jeho náznak, že sa to stalo v Alexandrii o 5:00, jasne naznačuje medzi rokom 200 pred Kristom. e. a 300 nl na zatmenie Mesiaca 13. marca 62 (dátum Julian). Nathan Sidoli nedávno kritizoval datovanie Neugebauera.

(1. storočie nl), vynikajúci matematik, geodet, mechanik a inžinier helénistickej éry. Nezachovali sa žiadne biografické informácie. Je známe, že v 1. storočí žil a pracoval v Alexandrii, ako naznačuje väčšina vedcov. BC Zanechal za sebou prácu na mechanike, matematike a geodézii (v tom čase podľa klasifikácie Gelinos z Rhodosu (I. storočie pred nl), matematika zahŕňala aritmetiku, geometriu, astronómiu, optiku, geodéziu, mechaniku, hudobnú harmóniu a praktické výpočty). ; vynašiel prototyp parného motora a presné nivelačné nástroje. Z diel Heron z Alexandrie sú známe „Mechaniky“ (v arabskom preklade), „O zdvíhacích mechanizmoch“, ako aj „Metrické“ a „Dioptrové“ uvedené vyššie. V gréčtine sú známe tri Heronove pojednania: „Pneumatiky“, „Kniha o vojenských vozidlách“, „Divadlo guľometov“, „Katoptika“ (veda o zrkadlách; zachovaná iba v latinskom preklade) atď.

Najobľúbenejšie boli heronské automaty, ako napríklad automatizované divadlo, fontány atď. Heron opísal „dioptriu“ - zariadenie na meranie uhlov - prototyp moderného teodolitu založený na zákonoch statiky a kinetiky, opísal páku, blok, skrutku, vojenské vozidlá. V optike formuloval zákony odrazu svetla, v matematike - metódy merania najdôležitejších geometrických tvarov. Heron využil úspechy svojich predchodcov: Euklida, Archimeda, Stratona z Lampsacu. Jeho štýl je jednoduchý a jasný, aj keď niekedy je príliš stručný alebo neuspokojený. Záujem o diela Heron vznikol v III. Storočí. n. e. Gréci, potom byzantskí a arabskí študenti komentovali a prekladali jeho diela.

Heronove matematické diela sú encyklopédiou starej aplikovanej matematiky. Jeho práca sa k nám nedostala úplne. To najlepšie z jeho kníh, „Metrika“, definuje sférický segment, pravidlá a vzorce na presný a približný výpočet plôch pravidelných polygónov, objemy zrezaného kužeľa a pyramídy, poskytuje tzv. Volavkovú receptúru na určovanie plochy trojuholníka na troch stranách, ktorá sa nachádza v Archimedes; sú uvedené pravidlá pre numerické riešenie kvadratických rovníc a približné vyťaženie štvorcových a kubických koreňov. V časti „Metrické“ sa študujú najjednoduchšie zdvíhacie zariadenia - páka, blok, klin, naklonená rovina a skrutka, ako aj niektoré z ich kombinácií. V štúdii „Jednoduché stroje“ (tento pojem bol ním predstavený) používa pojem okamih. Zohľadnil silu trenia a pri práci so zložitými mechanizmami odporučil mierne zvýšiť sily, ktoré na ne pôsobia. V "Pneumatic" uvažoval o viacerých vtipných hydropneumatických zariadeniach. V „Divadle automatov“ opísal chrám a divadelné stroje svojej doby. Volavka má pomer C2 »17/12, kde je známe, že 17/12 je štvrtou vhodnou frakciou na C2. Obsah Heronových matematických diel je dogmatický, pravidlá sa väčšinou neodvodzujú, ale vysvetľujú na príkladoch. Týmto sa Heronove diela približujú k dielam matematikov starovekého Egypta a Babylonu. V roku 1814 bola nájdená práca Herona „O dioptrii“, ktorá stanovuje pravidlá geodézie, skutočne založená na použití pravouhlých súradníc. Volavka opísala hlavné úspechy antického sveta v oblasti aplikovanej mechaniky. Vymyslel niekoľko zariadení a automatických prístrojov, najmä zariadenie na meranie dĺžky ciest, pôsobiace na rovnakom princípe ako moderné taxametre, automatický stroj na predaj „posvätnej vody“, rôzne vodné hodiny a ďalšie. Vplyv Heronových diel možno vysledovať až do Európy až do renesancie.

V Európe muselo byť mnoho gréckych vynálezov objavených po 1 000 až 2 000 rokoch. Taká bola cena troch víťazstiev - Ríma, kresťanstva a barbarov.

Napríklad stavebný žeriav sa používal pri stavbe chrámov starovekého Grécka okolo roku 515 pred Kristom. Prvá „moderná“ zmienka o žeriave sa datuje do roku 1740 vo Francúzsku.

Mechanizmy ozubenia sa používali v storočí pred naším letopočtom a nový vývoj sa dosiahol až po storočí XIII.

Výkopy v Aténach a Olympii preukázali prítomnosť sprchovacích kútov, vaní a teplovodného potrubia, ktoré bolo postavené v 5. storočí pred naším letopočtom. Podobný vynález bol znovu vyrobený v 16. storočí v Anglicku.

Územné plánovanie po prvýkrát uskutočnil architekt Hippodamus počas výstavby mesta Miletus (približne 400 pred Kr.). Až po 1800 rokoch, počas skorej renesancie, bola plánovaná Florencia.

Kuša (gastropet) sa objavila v starovekom Grécku okolo roku 400 pred Kristom V stredovekej Európe sa začal používať v storočiach XIV-XV.

Chrám Artemis z Efezu bol zahrievaný cirkulujúcim teplým vzduchom už v 4. storočí pred naším letopočtom. V 12. storočí bol v cisterských kláštoroch obnovený systém ústredného kúrenia.

Astrolabe bol známy v Grécku okolo roku 200 pred Kristom, ale do Európy vstúpil cez arabský svet a Španielsko v 11. storočí.

Počítadlo kilometrov (zariadenie na meranie vzdialeností) použil Alexander Veľký, znovu vymyslel William Clayton v roku 1847.
Je charakteristické, že veľa vynálezov sa uskutočnilo v najväčšom vedeckom centre Grékov - Alexandrii, a Alexandrijský volavok bol najslávnejším vynálezcom Alexandrie.

Geron Alexandrijský, grécky matematik a mechanik, ktorý žil v 1. storočí po Kr., Je považovaný za najväčšieho inžiniera v histórii ľudstva.
Gerón z Alexandrie bol posadnutý vášňou pre rôzne zariadenia a automatické mechanizmy. Okrem prvého parného stroja Geron skonštruoval mechanické bábkové divadlá, požiarny motor, počítadlo kilometrov, samoplniacu olejovú lampu, nový typ injekčnej striekačky, topografické zariadenie podobné modernému teodolitu, vodný orgán, orgán, ktorý znel, keď fungoval veterný mlyn, a ďalšie. podrobne opísané v sérii učebníc v 1. storočí. n. ohromujúci.
Jeho stroj pracujúci pri znižovaní peňazí, podobne ako mnoho iných jeho zázrakov, bol určený na použitie v chrámoch. Myšlienka mechanizmu spočívala v tom, že veriaci by mal znížiť 5-drámovú bronzovú mincu do otvoru a namiesto toho dostať trochu vody na rituálne umývanie tváre a rúk pred vstupom do chrámu. Na konci dňa mohli kňažky vyzdvihnúť dary zo stroja. Niečo podobné sa deje v niektorých moderných rímskokatolíckych katedráloch, kde ľudia v automatoch znižujú množstvo svetla na elektrické sviečky.
Starodávny aparát pracoval nasledovne. Mince spadlo do malej šálky, ktorá bola zavesená na jednom konci starostlivo vyváženého vahadla. Pod jeho váhou sa druhý koniec vahadla zdvihol, otvoril ventil a vytiekla svätá voda. Akonáhle nádoba spadla, minca skĺzla dole, okraj vahadla s pohárom stúpol a druhá padla, uzavrela ventil a vypla vodu.
Heronov vtipný mechanizmus mohol byť čiastočne inšpirovaný myšlienkou zariadenia, ktoré vynalezli o tri storočia skôr Philo z Byzancie. Bola to loď s pomerne tajomným mechanizmom zabudovaným dovnútra, umožňujúc hosťom umývať si ruky. Nad vodovodným potrubím bola vyrezaná ruka, ktorá držala pemzovú guľu. Keď ho hosť vzal, aby si pred večerou umyl ruky, mechanické rameno zmizlo vo vnútri mechanizmu a voda prúdila z potrubia. Po nejakom čase prestala voda stekať a objavilo sa mechanické rameno s novým kúskom pemzy pripravenej pre hostí. Philo nanešťastie neopustil podrobný popis toho, ako tento výnimočný mechanický zázrak fungoval, zjavne však vychádzal z rovnakých princípov ako automat.
Asi pred 2000 rokmi vynašiel Heron automatické otváranie dverí pre chrámy egyptského mesta Alexandria.
Okrem toho bol Heron špecialistom na organizovanie verejných okuliarov. Dizajn automatických chrámových dverí bol darom egyptských kňazov, ktorí po stáročia využívali mechanické alebo iné zázraky na posilnenie svojej sily a prestíže.
Na základe relatívne jednoduchých princípov mechaniky vynašiel Heron zariadenie, pomocou ktorého sa dvere malého chrámu otvorili neviditeľnými rukami, keď kňaz zapálil oheň na oltári oproti nemu.
V kovovej guli ukrytej pod oltárom oheň ohrieval vzduch. Expandoval a tlačil vodu cez sifón do veľkej vane. Ten bol zavesený na reťaziach zo systému závaží a remeníc, ktoré otáčali dvere na ich nápravách, keď sa lopata stala ťažšou.
Keď oheň na oltári zhasol, stala sa ďalšia úžasná vec. V dôsledku rýchleho ochladenia vzduchu v guli sa voda nasávala do sifónu iným spôsobom. Prázdna vaňa sa vrátila nahor, čo spôsobilo, že sa remenový systém obrátil a dvere sa slávnostne zatvorili.
Ďalším dizajnom opísaným v spisoch Heron je roh, ktorý znel, keď sa otvorili dvere chrámu. Hral úlohu zvončeka a poplašného zariadenia proti vlámaniu.
Systém automatických dverí opísaný Heronom sa nepochybne použil v egyptských chrámoch a prípadne niekde v grécko-rímskom svete. Sám vynálezca pri prechode hovoril o alternatívnom systéme, ktorý používajú iní inžinieri: „Niektorí používajú namiesto vody ortuť, pretože je ťažšia a ľahšie oddeliteľná ohňom.“ Čo Heron myslel, prekladané ako „odpojené“, je stále neznáme, ale použitie ortuti namiesto vody v mechanizmoch podobných Heronovmu návrhu ich samozrejme zefektívnilo.

Volavka parný stroj.

Geron z Alexandrie vynašiel prvý fungujúci parný stroj a nazval ho „veterná guľa“. Jeho dizajn je veľmi jednoduchý. Nad zdroj tepla sa umiestnil široký olovený hrniec s vodou, napríklad horiace uhlie. Ako voda vrie v dvoch trubkách, v strede ktorých sa guľa otáča, stúpa para. Prúd pary bije cez dva otvory v guli, čo spôsobuje, že sa otáča vysokou rýchlosťou. Rovnaký princíp je základom moderného prúdového pohonu.
Mohol by sa parný stroj použiť na praktické účely? Na nájdenie odpovede na túto otázku, odborný pracovník v staroveku, Dr. J. G. Landels z University of Reading, s pomocou odborníkov z technického oddelenia, vytvoril presný pracovný model zariadenia Heron. Zistil, že vyvinula vysokú rýchlosť otáčania najmenej 1 500 ot / min: „Guľa zariadenia Heron bola pravdepodobne najrýchlejším rotujúcim objektom svojej doby.“
Landels však mal problémy s namontovaním spojov medzi rotujúcou guľou a parným potrubím, čo neumožnilo zefektívniť zariadenie. Voľný pánt umožňoval rotácii lopty rýchlejšie, ale potom sa para rýchlo odparila; tesný kĺb znamenal, že energia bola vynaložená na prekonanie trenia. Landels urobil kompromis a spočítal, že účinnosť mechanizmu Heron môže byť nižšia ako jedno percento. Na výrobu jednej desatiny výkonu (sila jednej osoby) by ste preto potrebovali pomerne veľkú jednotku, ktorá by spotrebovala obrovské množstvo paliva. Na to by sa vynaložilo viac energie, ako by samotný mechanizmus dokázal vyrobiť.
Heron bol schopný vymyslieť efektívnejší spôsob využitia energie pary. Ako poznamenal Landels, všetky potrebné prvky pre efektívny parný stroj sa nachádzajú v zariadeniach opísaných týmto starým inžinierom. Jeho súčasníci vyrábali valce a piesty s mimoriadne vysokou účinnosťou, ktorú Heron použil pri stavbe vodného čerpadla na uhasenie požiaru. Vhodný mechanizmus ventilov pre parný stroj sa nachádza v návrhu vodnej fontány na stlačený vzduch. Jeho mechanizmus je podobný modernému hmyzu. Pozostávala z kruhovej bronzovej komory, ktorá bola dokonalejšia ako olovený kotol vo svojom parnom stroji, pretože vydržala vysoké tlaky.
Pre Herona ani pre žiadneho z jeho súčasníkov by nebolo ťažké spojiť všetky tieto prvky (bojler, ventily, piest a valec), aby sa vytvoril funkčný parný stroj. Dokonca tvrdili, že Heron šiel ďalej vo svojich experimentoch, zbieral potrebné prvky do účinného parného stroja, ale buď počas testu zomrel, alebo opustil tento podnik. Žiadne z týchto predpokladov nie sú opodstatnené. S najväčšou pravdepodobnosťou z dôvodu zamestnania nemohol tento nápad realizovať. Avšak v Alexandrii a grécko-rímskom svete bolo veľa ďalších skúsených a vynaliezavých inžinierov. Tak prečo nikto z nich nevypracoval túto myšlienku v budúcnosti? Celý bod je zjavne v ekonomike. Potenciál mnohých vynálezov nebol nikdy úplne využitý v starovekom svete kvôli otrokárstvu. Keby dokonca aj niektorí vynikajúci vedci dokázali vytvoriť parný stroj schopný vykonávať prácu stoviek ľudí, potom by posledný mechanizmus nevzbudil záujem priemyselníkov, pretože na trhu s otrokmi mali vždy pracovnú silu. Ale priebeh histórie môže byť iný ...

Heronova fontána.

Jedným zo zariadení, ktoré opísal učenec starovekého Grécka Heron z Alexandrie, bola čarovná fontána. Hlavným zázrakom tejto fontány bolo, že voda z fontány bila sama, bez použitia akéhokoľvek vonkajšieho zdroja vody. Princíp fontány je na obrázku jasne viditeľný. Možno sa niekto pri pohľade na schému fontány rozhodne, že to nebude fungovať. Alebo naopak, bude to také zariadenie ako stroj na večný pohyb. Ale zo zákona fyziky o úspore energie vieme nemožnosť vytvorenia stroja na večný pohyb. Pozrime sa bližšie na to, ako Heronova fontána fungovala.
Fontána Geron pozostáva z otvorenej misy a dvoch uzavretých nádob umiestnených pod misou. Z hornej misky do dolnej nádrže je úplne uzavretá trubica. Ak nalievate vodu do hornej misky, voda začne odtiecť cez trubicu do spodnej nádrže a odtiaľ odtláčať vzduch. Pretože samotná spodná nádrž je úplne tesná, vzduch tlačený von vodou, cez utesnenú trubicu, prenáša tlak vzduchu do strednej misky. Tlak vzduchu v strednej nádrži začne tlačiť vodu a fontána začne fungovať. Ak sa má začať pracovať, bolo potrebné naliať vodu do hornej misy, potom sa pre ďalšiu prácu fontány už použila voda, ktorá sa dostala do misky zo stredného tanku. Ako vidíte, zariadenie fontány je veľmi jednoduché, ale je to len na prvý pohľad.
Stúpanie vody v hornej miske sa uskutočňuje tlakom vody s výškou H1, zatiaľ čo fontána zdvíha vodu do oveľa väčšej výšky H2, čo sa na prvý pohľad zdá nemožné. Nakoniec by si to malo vyžadovať oveľa väčší tlak. Fontána by nemala fungovať. Znalosť starých Grékov sa však ukázala taká vysoká, že uhádli, že prenesú tlak vody zo spodnej nádoby na strednú, nie vodou, ale vzduchom. Pretože hmotnosť vzduchu je oveľa menšia ako hmotnosť vody, tlaková strata v tejto časti je veľmi malá a fontána zasiahne misku do výšky H3. Výška prúdovej fontány H3, s výnimkou tlakových strát v rúrkach, sa bude rovnať výške vodnej hlavy H1.
Aby sa fontánová voda mohla biť tak vysoko, ako je to možné, je potrebné urobiť fontánový dizajn čo najvyššie, čím sa zvýši vzdialenosť H1. Okrem toho musíte strednú nádobu zdvihnúť čo najvyššie. Pokiaľ ide o zákon fyziky o úspore energie, je tento zákon plne dodržovaný. Voda zo strednej nádoby prúdi pod vplyvom gravitácie do spodnej nádoby. Skutočnosť, že sa týmto spôsobom dostáva cez hornú misku a súčasne tam bije s fontánou, nie je v rozpore so zákonom o ochrane energie. Ako viete, prevádzková doba takýchto fontán nie je nekonečná, v dôsledku toho všetka voda zo strednej nádoby pretečie do spodnej a fontána prestane fungovať.
Na príklade zariadenia fontány Heron vidíme, aké vysoké boli vedecké poznatky zo starovekého Grécka v oblasti pneumatiky.

Oheň Alexandrijskej volavky.

Každé ráno kňazi chrámu na oltári zapálili obetný oheň. Akonáhle oheň začal vzplanúť, potom sa tu, podľa vôle bohov starovekého Grécka, dvere otvorili z neznámej sily. Keď prišiel večer, kňazi uhasili oheň a napriek tomu boli podľa vôle bohov starovekého Grécka zatvorené dvere. Dvere do chrámu nemohli otvoriť nič iné ako oheň na oltári. Starí Gréci to vnímali ako veľký zázrak az tohto dôvodu sa viera v bohov posilnila. Dokonca aj prví kresťania to považovali za zázrak. Je pravda, že tento zázrak podľa ich názoru neurobil Boh, ale diabol.
Princíp tohto zázraku je opísaný v jeho knihe veľkým učencom starovekého Grécka, heronom z Alexandrie.
Dvere chrámu neboli namontované na obyčajných pántoch, ale na kruhové podpery, ktoré prešli pod podlahu chrámu. Okolo stĺpov bolo navinuté lano, ťahom, ktorým bolo možné otvoriť dvere. Pri automatickom zatváraní dverí sa pri návrhu použilo protizávažie. Toto však nie je skutočný zázrak. Skrytie osoby pod podlahou nie je dobrý nápad. Je príliš ľahké odhaliť taký podvod.
Pre skutočný zázrak sa použila vlastnosť vzduchu, ktorá sa pri zahrievaní rozširovala. Oltár bol vzduchotesný, a keď bol zahriaty, teplý vzduch opustil oltár pomocou špeciálnej rúry. Cez toto potrubie vzduch vstúpil do nádoby naplnenej vodou. Tlak horúceho vzduchu začal vytláčať vodu z nádoby. Voda cez zakrivenú trubicu naplnila vedro priviazané k systému otvárania dverí. Vedro naplnené vodou bolo pritiahnuté lanom a dvere sa na príkaz veľkých bohov starovekého Grécka otvorili.

Večer, keď kňazi prestali strieľať, vzduch vo vnútri oltára sa začal ochladzovať. V oltári a hornej časti nádoby s vodou sa vytvorilo mierne vákuum a voda z vedra sa pod vplyvom atmosférického tlaku vrátila späť do nádoby. Vedro sa zapaľovalo a protiváha zavrela dvere.
Ako vidíte, bohovia starovekého Grécka s tým nemajú nič spoločné. Ale iba chlapci v starom Grécku, vo veku 14 rokov, sa nenaučili základom termodynamiky v škole a dievčatá nechodili do školy vôbec. Preto, aj keď sa niekto dozvie o mechanizmoch pod chrámom, bude stále uvažovať o tom, že dvere do chrámu otvárajú bohovia starovekého Grécka. A určite nie kňazi chrámu.
Mechanizmus opísaný Heronom je jedným z prvých v histórii technológie tepelných strojov. Toto je vlastne vodné čerpadlo. Ale mimoriadne nezvyčajné vodné čerpadlo. V tomto návrhu nie je pracovnou tekutinou voda alebo para, ale vzduch.

Požiarna pumpa Heron z Alexandrie.

Jedným zo zariadení opísaných v knihe starogréckeho vedca Herona z Alexandrie bolo čerpadlo požiarnej vody. Tvorca tejto požiarnej pumpy je považovaný za ďalšieho veľkého vedca starovekého Grécka, Ctesibia, učiteľa Herona z Alexandrie.
Pumpa opísaná Heronom z Alexandrie mala všetky vlastnosti modernej ručnej pumpy. Pozostávala z dvoch pracovných valcov. Každý valec mal dva ventily. Jedno odsávanie, druhé vypúšťanie. Čerpadlo bolo vybavené odsávačom pár. Na pohon valcov valca sa použila vyvažovacia páka. Čerpadlo bolo navrhnuté pre dve osoby.
Princíp činnosti čerpadla je pomerne jednoduchý. Keď sa piest čerpadla pohybuje smerom nahor, vytvára sa vo valci znížený tlak a voda z nádrže vstupuje pod tlakom atmosféry do valca.
Keď sa piest pohybuje nadol, voda pôsobením tlaku piestu opúšťa valec a do vyrovnávacieho veka vzduchu. Pohybom vody v inom smere je zabránené ventilmi čerpadla.
Hlavným účelom prepäťovej kapoty je zmierniť kolísanie tlaku vody na výstupe z čerpadla.
Pred spustením čerpadla je prepäťový uzáver prázdny a úplne naplnený vzduchom. Keď je čerpadlo v chode, vyrovnávací uzáver je naplnený vodou prichádzajúcou z valcov. Pretože všetky výstupy vzduchu sú rýchlo blokované vodou, nič nezostáva pre vzduch, len čo je stlačené tlakom vody vstupujúcej do odsávača pár. V určitom štádiu je tlak v systéme vyrovnaný a voda začína vytekať z vyrovnávacieho krytu nahor potrubím a stlačený vzduch zostáva v hornej časti krytu.
Keď piesty dosiahnu horné alebo dolné mŕtve miesta, v pumpe nastane mierna pauza. Voda však stále vychádza z čerpadla. Tento stlačený vzduch v prepäťovej kapote naďalej vytláča vodu. V dôsledku toho voda z čerpadla tečie nepretržite, bez zvlnenia.
Prítomnosť vyrovnávacej čiapky v pumpe ukazuje, aké vysoké boli vedomosti o pneumatike starovekých Grékov.

Mnohí z nás, študujúci fyziku alebo históriu technológie, sú prekvapení, keď zistili, že niektoré moderné technológie, objekty a znalosti boli objavené a vynájdené v staroveku. Vo svojich prácach autori sci-fi dokonca používajú špeciálny termín na opis takýchto javov: „chronoklasmy“ - tajomné prenikanie moderných poznatkov do minulosti. V skutočnosti je však všetko jednoduchšie: väčšinu týchto poznatkov skutočne objavili starovekí vedci, ale potom z nejakého dôvodu na ne zabudli a po storočiach sa znovu objavili.

V tomto článku vám navrhujem spoznať jedného z najúžasnejších vedcov staroveku. Veľkou mierou prispel k rozvoju vedy, ale väčšina jeho diel a vynálezov zapadla do zabudnutia a nezaslúžene sa na ne zabudlo. Volá sa Heron z Alexandrie.
Heron žil v Egypte v meste Alexandria, a preto sa stal známym ako Heron of Alexandria. Moderní historici naznačujú, že žil v 1. storočí nášho letopočtu. Do našich čias prežili iba kópie diel Heronovej, ktoré vytvorili jeho študenti a stúpenci. Niektoré z nich sú v gréčtine a iné v arabčine. V 16. storočí sa prekladajú aj do latinčiny.

Najslávnejšie „Heronova metrika“ je vedecká práca, ktorá definuje sférický segment, torus, pravidlá a vzorce pre presný a približný výpočet oblastí pravidelných polygónov, objemov komolého kužeľa a pyramídy. V tejto práci zavádza Heron pojem „jednoduché stroje“ a používa pojem moment sily na opis svojej práce.

Obr. Počítadlo kilometrov (Vzhľad

Obr. Počítadlo kilometrov (interné zariadenie)
Počítadlo kilometrov bolo malé koliesko namontované na dvoch kolesách špeciálne zvoleného priemeru. Kolesá sa otáčali presne 400-krát na miliatrium (starodávna dĺžka rovnajúca sa 1598 m). Početné kolesá a nápravy boli poháňané do rotácie pomocou prevodovky prevodovky a kamienky padajúce do špeciálnej misky boli indikátorom prejdenej vzdialenosti. Aby bolo možné zistiť, aká vzdialenosť bola prekonaná, bolo potrebné spočítať iba počet kamienkov v zásobníku.
Jedným z najzaujímavejších diel Herona je Pneumatika. Kniha obsahuje popisy asi 80 zariadení a mechanizmov. Najznámejší je eolipilus (preložený z gréčtiny: „guľa boha vetra Aeolus“).

Obr. Eolipil
Eolipil bol pevne utesnený kotol s dvoma rúrkami na veku. Na rúry bola inštalovaná rotačná dutá guľa, na povrch ktorej boli inštalované dve dýzové dýzy v tvare L. Voda bola naliata do kotla otvorom, otvor bol uzavretý korkom a kotol bol inštalovaný nad ohňom. Voda sa privarila, vytvorila sa para, ktorá cez rúrky vstúpila do gule a do rúr tvaru L. Pri dostatočnom tlaku parné trysky, ktoré vytrhli z dýz, rýchlo otočili guľu. Postavený modernými vedcami podľa výkresov Heron, eolipil vyvinul až 3500 ot / min!

Nanešťastie, eolipilus nedostal patričné \u200b\u200buznanie a nebol žiadaný ani v staroveku, ani neskôr, hoci na každého, kto to videl, urobil obrovský dojem. Herol's Eolipil je prototypom parných turbín, ktoré sa objavili až po dvoch tisícročiach! Okrem toho sa eolipil môže považovať za jeden z prvých prúdových motorov. Pred objavením princípu prúdového pohonu zostal iba jeden krok: s experimentálnym usporiadaním pred nami bolo potrebné formulovať samotný princíp. Ľudstvo strávilo týmto krokom takmer 2000 rokov. Je ťažké si predstaviť, ako by vyzerala história ľudstva, keby sa princíp prúdového pohonu rozšíril pred 2000 rokmi.
Ďalším vynikajúcim vynálezom Herona, ktorý sa týka použitia pary, je parný kotol.

Konštrukcia bola veľká bronzová nádrž s koaxiálne namontovaným valcom, pekáčom a rúrkami na prívod studenej vody a odvádzanie horúcej vody. Kotol bol veľmi úsporný a zabezpečoval rýchle ohrev vody.
Značnú časť Heronovho „Pneumatika“ zaujíma opis rôznych sifónov a plavidiel, z ktorých voda tečie cez rúru gravitačne. Princíp stelesnený v týchto dizajnoch úspešne využívajú moderní vodiči, ak je to potrebné na nalievanie benzínu z nádrže automobilu. Aby kňazi vytvorili božské zázraky, museli používať Heronovu myseľ a vedecké znalosti. Jedným z najpôsobivejších zázrakov bol mechanizmus, ktorý vyvinul, ktorý otvoril dvere do chrámu, keď na oltár zapálil oheň.

Ďalším vynálezom, ktorý významne zvýšil ziskovosť starobylých chrámov, bol stroj na predaj svätej vody, ktorý vymyslel Heron.
Vnútorný mechanizmus zariadenia bol celkom jednoduchý a pozostával z presne vyváženej páky ovládajúcej ventil, ktorá sa otvárala vplyvom váhy mince. Mince prepadla štrbinou do malej misky a aktivovala páku a ventil. Ventil sa otvoril a vytečila voda. Potom minca vykĺzla zo zásobníka a páka sa vrátila do pôvodnej polohy, čím sa uzavrel ventil.
Tento vynález Heron sa stal prvým automatom na svete. Koncom 19. storočia boli vynájdené predajné automaty.
Nasledujúci vynález Herona sa tiež aktívne používal v chrámoch.

Vynález sa skladá z dvoch nádob spojených rúrkou. Jedna z nádob bola naplnená vodou a druhá s vínom. Farník nalial malé množstvo vody do nádoby vodou, voda vstúpila do inej nádoby a nahradila z nej rovnaké množstvo vína. Človek priniesol vodu a „z vôle bohov“ sa zmenil na víno! Nie je to zázrak?
A tu je ďalší návrh lode, ktorú vymyslel Heron na premenu vody na víno a naopak.

Unikátnym vynálezom pre túto dobu bolo vodné čerpadlo, ktorého návrh opísal Heron vo svojej práci „Pneumatika“.
Čerpadlom boli dva vzájomne prepojené piestové valce vybavené ventilmi, z ktorých bola voda striedavo vytlačená. Čerpadlo bolo poháňané svalovou silou dvoch ľudí, ktorí zase tlačili na ramená páky. Je známe, že čerpadlá tohto typu boli Rimanmi následne používané na hasenie požiarov a vyznačovali sa vysokou kvalitou spracovania a prekvapujúco presným osadením všetkých častí.

Najbežnejším spôsobom osvetlenia v staroveku bolo osvetlenie olejovými lampami. Keby bolo ľahké ju sledovať pomocou jednej lampy, potom s niekoľkými lampami už existoval potreba služobníka, ktorý by pravidelne chodil po miestnosti a upravoval knôty v lampách. Heron vynašiel automatickú olejovú lampu.

Lampa pozostáva z misy, do ktorej sa nalieva olej a podávače knôtu. Toto zariadenie obsahovalo plavák a s ním spojený výstroj. Keď hladina oleja klesla, plavák klesol, otáčal ozubeným kolesom a ten zase dodával tenkú koľajnicu zabalenú v knôte do spaľovacej zóny. Tento vynález bol jednou z prvých aplikácií ozubeného kolesa v spojení s ozubeným kolesom.
Heron's Pneumatics tiež opisuje konštrukciu striekačky. Bohužiaľ nie je známe, či sa toto zariadenie používalo na lekárske účely v staroveku. Nie je tiež známe, či Francúz Charles Charles Pravaz a Škót Alexander Wood, ktorí sa považujú za vynálezcov moderných lekárskych striekačiek, vedeli o jeho existencii.

Vo svojej histórii je jedinečnou vedeckou prácou Heronská mechanika. Táto kniha sa k nám dostala v preklade arabského učiteľa 9. storočia A.D. Costa al-Balbaki. Až do 19. storočia nebola táto kniha nikde publikovaná a veda o nej zjavne nevedela ani počas stredoveku, ani počas renesancie. Potvrdzuje to absencia zoznamov textov v gréckom origináli a v latinskom preklade. V časti „Mechanika“, okrem popisu najjednoduchších mechanizmov: klin, páka, brána, blok, skrutka, nájdeme mechanizmus, ktorý Heron vytvoril na zdvíhanie bremien.

V knihe sa tento mechanizmus nachádza pod menom barulk. Je vidieť, že toto zariadenie nie je nič iné ako prevodovka, ktorá sa používa ako navijak.
Heron venoval diela „O vojenských strojoch“ a „O výrobe vrhacích strojov“ základom delostrelectva a v nich opísal niekoľko návrhov kuší, katapultov a balistov.
Heronova práca „On Automata“ bola populárna v renesancii a bola preložená do latinčiny a bola citovaná mnohými vedcami tej doby. Najmä v roku 1501 preložil Giorgio Valla niektoré fragmenty tohto diela. Neskôr nasledovali preklady iných autorov.

Je známe, že Heron vytvoril akési bábkové divadlo, ktoré sa pohybovalo po kolesách skrytých pred publikom a bolo malou architektonickou štruktúrou - štyri stĺpy so spoločnou základňou a architektúrou. Bábiky na pódiu poháňané komplexným systémom povrazov a výstrojov, ktoré boli tiež skryté pred očami verejnosti, reprodukovali slávnostný ceremoniál na počesť Dionýsa. Akonáhle takéto divadlo odišlo na námestie, cez postavu Dionýsa na jeho javisku sa rozžiaril oheň, víno sa nalialo z pohára na panteri ležiaceho pri nohách božstva a družina začala tancovať s hudbou. Potom sa hudba a tanec zastavili, Dionysos sa otočil opačným smerom, v druhom oltári sa rozžiaril plameň a celá akcia sa od začiatku opakovala. Po takomto predstavení sa bábiky zastavili a predstavenie sa skončilo. Táto akcia vždy vyvolala záujem všetkých obyvateľov bez rozdielu veku. Pouličné predstavenia iného bábkového divadla Heron však nezmenili úspech.

Toto divadlo (pinaka) malo veľmi malú veľkosť, bolo ľahko premiestniteľné z miesta na miesto. Bol to malý stĺp, na vrchu ktorého bola maketa divadelnej scény skrytá za dverami. Päťkrát sa otvorili a zatvorili a rozdelili na akty drámu o smutnom návrate víťazov Tróje. Na malej scéne, s mimoriadnymi zručnosťami, sa ukázalo, ako vojaci stavali a spúšťali plachetnice, plávali na ne cez búrlivé more a zomierali v priepasti pod iskrom blesku a hromu. Aby simuloval hrom, Geron vytvoril špeciálne zariadenie, v ktorom gule padli z krabice a zasiahli dosku.

V dobe Heronovej bolo jednou z majstrovských diel starodávneho inžinierstva považované za zásobovanie vodou na ostrove Samos, vytvorené podľa projektu Eupalin a prechádzajúce tunelom. Voda cez tento tunel bola dodávaná do mesta z prameňa na druhej strane hory Castro. Bolo známe, že za účelom urýchlenia práce bol tunel vykopaný súčasne na oboch stranách hory, čo si vyžadovalo vysoko kvalifikovaných inžinierov, ktorí dohliadali na stavenisko. Zásobovanie vodou fungovalo mnoho storočí a prekvapilo Heronových súčasníkov a Herodotus sa o tom zmienil aj vo svojich spisoch. Moderný svet sa dozvedel o existencii tunelu Eupalin práve z Herodotusu. Naučil som sa, ale neveril som, pretože sa verilo, že starí Gréci nemali potrebnú technológiu na vybudovanie takéhoto komplexného zariadenia. Po preštudovaní práce Herona „On Diopter“, ktorá bola nájdená v roku 1814, dostali vedci druhý dokumentárny dôkaz o existencii tunela. Až na konci 19. storočia nemecká archeologická expedícia skutočne objavila legendárny tunel Eupalin.
Takto uvádza Heron príklad použitia dioptrie, ktorú vynašiel na výstavbu tunelu Eupalin:

Schéma od Alexandra s prezývkou Heron z Alexandrie. Volavka z Alexandrie - neuznaný génius svojej doby

Mechanika

geodézia

optika

matematika

Roky Heronovho života

Populárne články

Najnovšie články

oddiely

strana

Špeciálne projekty

Kontaktné údaje