Автор Darth Ahau задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Откуда пошла легенда о зеркале Архимеда? и получил лучший ответ
Ответ от Виктория Марьяновская[гуру]
Источники легенды
Сохранилось всего три описания штурма Сиракуз: Полибия (II в. до н. э.) , Тита Ливия (I в. до н. э. ) и Плутарха (I в. н. э.). Ни в одном из этих рассказов нет упоминаний не только о сожжении кораблей зеркалами, но и вообще о применении огня.
Первые следы легенды обнаруживаются в литературе II в. н. э. Это упоминания, сделанные вскользь для украшения текста.
Греческий сатирик Лукиан, в шутливой речи по поводу открытия бани, говорит о важности союза теории и практики и в пример архитекторам он ставит Архимеда, который «при помощи своего искусства сжег неприятельские корабли» .
Другое упоминание содержится в сочинении «О темпераменте» знаменитого римского ученого-медика Галена. Описывая пожар, Гален рассказывает, что стена здания загорелась от жара пламени, и добавляет: «Таким же образом, говорят, и Архимед поджег триремы врага зажигательными зеркалами» .
В обоих случаях о сожжении кораблей говорится как об общеизвестном факте, не требующем разъяснений, так что, очевидно, уже во II в. н. э. легенда была достаточно распространена.
Четыреста лет спустя вопрос о зеркалах Архимеда разбирает византийский ученый Анфимий из Тралл в сочинении «О чудесных механизмах». Сохранившийся отрывок из этого сочинения является не только источником, но и первым научным достижением, порожденным вестью об архимедовых зеркалах.
Анфимий жил в VI в. Он был математиком, скульптором и архитектором, строителем знаменитого Софийского собора в Константинополе.
В своем сочинении Анфимий стремится дать реконструкцию зеркал, исходя из радиуса действия, равного дальности полета стрелы. Это расстояние является для Анфимия одним из условий задачи, почерпнутом, видимо, из источников, которые до нас не дошли.
Анфимий пишет: «Требуемое расстояние казалось большим и представлялось невозможным получить воспламенение, но поскольку никто не мог оспаривать славу Архимеда, который сжег корабли римлян с помощью отражения солнечных лучей (в этом все сходились единодушно) , то резонно было полагать, что задача могла быть решена с помощью принципов, изложенных ниже» .
Анализируя задачу, Анфимий приходит к выводу, что решение кроется в применении системы плоских зеркал: «При помощи многих плоских зеркал можно отразить в одну точку такое количество солнечного света, что его объединенное действие вызовет загорание. Этот опыт можно сделать с помощью большого числа людей, каждый из которых будет держать зеркало в нужном положении.
Но чтобы избежать суматохи и путаницы, удобнее применить раму, в которой закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, еще лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их... так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку... »
В заключение Анфимий в подтверждение правильности своей реконструкции добавляет: «Следует заметить, что все прочие авторы, которые говорили о зеркалах божественного Архимеда, упоминали не об одном зеркале, но о многих» .
О каких «прочих авторах» идет речь, мы не знаем, но, по-видимому, в то время было известно несколько не дошедших до нас исторических источников, сообщавших о факте поджога кораблей на расстоянии полета стрелы, но не дававших описаний устройства зеркала.
Что же касается научного значения реконструкции Анфимия, то она представляет собой единственный реальный вариант решения задачи. Анфимий предложил то, что в современной солнечной энергетике называется гелиоконцентратором.
Последние сообщения об архимедовых зеркалах (также византийские) относятся уже к XII в. Первое, незначительное, принадлежит Евстахию Солунскому, который в «Комментариях к Илиаде» пишет: «Архимед при помощи правил «катоптрики» сжег римский флот на расстоянии полета стрелы». Более подробный рассказ содержится в «Истории» , составленной Цеци, который, как на источник, ссылается на Диодора Сицилийск
Источник:
История поджога
Легенда гласит, будто бы Архимед во время обороны Сиракуз поджег римский флот с помощью системы зеркал.
Легенда эта не принимается всерьез по двум основным причинам: во-первых, при технологии изготовления зеркал, существовавшей в то время, поджечь флот не предствалялось возможным; во-вторых, рассказ о поджоге появляется лишь в относительно позднее время, и Полибий, самый авторитетный, пожалуй, историк этой войны, не упоминает о нем вообще.
И все же грандиозная история о сожжении кораблей с помощью солнечного света волнует людей уже долгое время.
Откуда она пошла?
Греческий писатель Лукиан (2 в. н. э. ) сообщает, что Архимед построил шестиугольное зеркало, набранное из небольших четырехугольных зеркал. Каждое из этих зеркал было закреплено на шарнирах и приводилось в движение цепным приводом. Благодаря этому углы поворота зеркал можно было подобрать таким образом, чтобы отраженные солнечные лучи сфокусировались в точке, находящейся на расстоянии полета стрелы от зеркала. Корабли были подожжены на расстоянии триста локтей, что равно примерно ста пятидесяти метрам.
Идея была подхвачена.
Леонардо предложил построить параболическое зеркало около 1515 г. , но так и не закончил его.
В 1973 году греческий ученый Иоаннис Сакас провел эксперимент. Он выстроил вдоль одной линии семьдесят моряков с покрытыми бронзой зеркалами размером метр на полтора и направил лучи зеркал на деревянное судно. На расстоянии пятидесяти метров судно вспыхнуло через три минуты.
Физик Альберт Клаус в том же 73 году опубликовал заметку, в которой, не сомневаясь в возможности сожжения вражеских кораблей с помощью зеркал, предлагал иное толкование этой легенды. На его взгляд, большим зеркалом было очень сложно прицеливаться во вражеские корабли и поэтому, возможно, в центре его было сделано отверстие.
Профессор Роберт Тепл из университета в Луисвилле получил данные, которые свидетельствуют, что Архимед уже обладал достаточными знаниями в оптике. Он реконструировал древние тексты и нашел описание похожей битвы в 6-ом веке, когда жители Константинополя сожгли с помощью зеркал вражеский флот.
Профессор Пол Эдвард из Оксфорда сомневается в том, что Архимед мог изготовить достаточно плоские зеркала.
Специалисты из Британского музея утверждают, что кусок стекла, найденный в ассирийском городе Калху и датируемый ~800 г. до н. э. , может быть линзой. Однако стеклянные линзы при обороне Сиракуз не упоминаются. Судя по текстам, там были (если были) применены только бронзовые зеркала. Такие зеркала были обнаружены при раскопках, однако их шлифовка оказалась несовершенной.
Опыты, проведенные итальянскими учеными по установлению истинности истории с подожженным флотом, дали неоднозначные результаты. Исследователи установили 450 зеркал, каждое из которых имело в диаметре 445 квадратных сантиметров (то есть общей площадью около 20 квадратных метров) , и направили на холщовый парус, установленный в пустыне. Поскольку каждое из зеркал при помощи отраженного излучения поднимало температуру паруса на полтора градуса, он действительно загорелся.
Догадка античного ученого была абсолютно верной. Но в том, что это открытие могло быть воплощено на практике, уверенности не было. Ведь массы холодного воздуха между системой зеркал и кораблями на 150-метровом расстоянии над холодным по сравнению с почвой пустыни морем существенно снижали бы нагревательную способность лучей. Ученым пришлось ждать несколько минут, пока парус загорелся. Однако все изученные письменные свидетельства говорят, что паруса и даже деревянные части кораблей вспыхнули почти одновременно с потоками света, хлынувшими с берега.
Были попытки утверждать, что римские корабли вспыхивали в результате попадания в их паруса и деревянные борта стрел, наконечники которых несли так называемый греческий огонь - зажигательную смесь из смолы, серы и селитры. На резонный вопрос, какую же роль тогда играли зе
ты ошибля -легенда осталась
Существует легенда, согласно которой Архимед спас Сиракузы от нападения римлян, когда направил солнечные лучи от вогнутого зеркала на вражеские корабли, входившие в гавань, и поджег их.
Подробный рассказ о применении зеркал Архимеда содержится в «Истории» , составленной Цеци, который пишет: «Когда римские корабли находились на расстоянии полета стрелы, Архимед стал действовать шестиугольным зеркалом, составленным из небольших четырехугольных зеркал, которые можно было двигать при помощи шарниров и металлических планок. Он установил это зеркало так, чтобы оно пересекалось в середине зимней и летней солнечными линиями, и поэтому принятые этим зеркалом солнечные лучи, отражаясь, создавали жар, который обращал суда римлян в пепел, хотя они находились на расстоянии полета стрелы» .
На протяжении всей истории мнения и отношение ученых к зеркалам Архимеда складывались весьма противоречиво.
- Во времена слепого доверия к античным источникам, рассказы о зеркалах Архимеда считались истиной; делались попытки их реконструкции и теоретического обоснования.
- Но в XVII веке в результате развития оптики Иоган Кеплер и Рене Декарт, великие ученые, работавшие в этой области, высказали теоретически обоснованные сомнения в возможности создания таких зеркал.
- Опыты Бюффона, опровергшие доводы Декарта, возродили веру в реальность этого изобретения Архимеда.
- В конце XIX начале XX веков изучением наследия Архимеда и о реальности архимедовых зеркал занимался известный датский филолог Гейберга, который высказался по этому поводу резко отрицательно
==============================================
В 1973 г. греческий физик Ионас Саккос проверил данную легенду на опыте, но не в Сиракузах, а в Афинском порту. В его распоряжение были предоставлены 70 солдат и копия римского деревянного корабля. Каждому из солдат был вручен отполированный лист меди размером 150*90 см. Солдаты должны были направить отраженный солнечный свет в одно место на борту корабля, расположенного на расстоянии 200 метров от берега. После нескольких попыток удалось собрать все «зайчики» в одном месте на борту корабля. Через две секунды корабль задымил, а через три секунды вспыхнул. Прошла минута, и остатки корабля скрылись под водой. Так, декабрьский день 1973 года принес новую победу Архимеду. Гений ученого победил предрассудки прошлого.
==============================================
Легенда неоднократно подвергалась сомнению, так как техника того времени не позволяла построить собирающее зеркало таких размеров, чтобы направленный им световой поток мог поджечь корабли на достаточно большом расстоянии. Считалось, что это – только легенда, сочиненная греческими сказителями... Наконец, легенда приписывает постройку зеркал Архимеду – человеку, который действительно был способен их создать. Идея перехода от криволинейного зеркала к группе плоских кажется вполне естественной для Архимеда, часто применявшего в геометрических доказательствах замену кривых вписанными и описанными многоугольниками.
Таким образом, отсутствие упоминаний о зеркалах в источниках, посвященных осаде Сиракуз, не может считаться достаточно веской причиной для полного отрицания реальной основы легенды.
Итак, было это или не было? Вопрос этот, разумеется, однозначно решить нельзя. Но, во всяком случае, поджог Архимедом кораблей с помощью жгущих зеркал из разряда событий, совершенно невероятных, следует перевести в категорию вполне возможных.