Zerkalo Arhimeda16.03.2001 17:21 | V. L. Shtaerman/Vselennaya i My
S teh por, kak v 1870 g. Shliman nashel razvaliny legendarnoi Troi, doverie sovremennyh uchenyh k svidetel'stvu drevnih avtorov neuklonno vozrastaet. Rastet i uvazhenie k nauke drevnego mira, vo mnogom otlichavsheisya ot nashei zadachami i metodami, no podnyavsheisya, osobenno v grecheskom i rimskom mire, do bol'shih vysot. Mnogie dostizheniya antichnoi tehniki, kak teper' vyyasnyaetsya, novaya Evropa ne smogla prevzoiti vplot' do XVII veka. Rech' idet, v chastnosti, o mehanizmah, podobnyh chasovym, kotoryh grecheskie matematiki i inzhenery ispol'zovali i dlya sozdaniya svoeobraznyh planetariev - sfericheskih ili ploskih modelei neba, demonstrirovavshih vidimoe sutochnoe, mesyachnoe, godichnoe dvizhenie nebesnyh tel, solnechnye i lunnye zatmeniya i t. d. Ploskii planetarii byl naiden v nachale nashego veka na grecheskom sudne, podnyatom so dna morya bliz ostrova Antikitira, i potrebovalos' mnogo let na to, chtoby vosstanovit' ego ustroistvo i, chastichno, sdelannye na nem nadpisi, okazavshiesya nazvaniyami sozvezdii.
Odnim iz samyh znamenityh planetariev drevnosti byl opisannyi Ciceronom zvezdnyi globus, privezennyi v svoe vremya iz Sirakuz rimskim polkovodcem Marcellom. Sdelal etot globus odin iz velichaishih izvestnyh nam uchenyh drevnosti - Arhimed Sirakuzskii. Ya chasto slyshal, kak rasskazyvali ob etoi sfere, - pisal Ciceron, - i dolzhen priznat'sya, chto na pervyi vzglyad ne nashel v nei nichego osobennogo. ...Odnako, kogda Gall nachal nam ob'yasnyat' s beskonechnoi uchenost'yu sistemu etogo prekrasnogo proizvedeniya, ya vynuzhden byl priiti k vyvodu, chto etot siciliec obladal geniem, kotorogo, kazhetsya, chelovecheskaya priroda ne mozhet dostignut'...
Arhimed byl chelovekom takogo vozvyshennogo obraza myslei, - utverzhdaet grecheskii uchenyi i pisatel' I veka n. e. Plutarh, - takoi glubiny dushi i bogatstva poznanii, chto o veshah, dostavivshih emu slavu uma ne chelovecheskogo, no bozheskogo, ne pozhelal napisat' nichego, ... svoe rvenie obratil na takie zanyatiya, ... ne sravnimye ni s kakimi drugimi, predstavlyayushie soboi svoego roda sorevnovanie mezhdu materiei i dokazatel'stvom, i v etom sostyazanii pervaya yavlyaet velichie i krasotu, vtoroe - tochnost' i nevidannuyu silu: vo vsei geometrii ne naiti bolee trudnyh i slozhnyh zadach, ob'yasnennyh posredstvom bolee prostyh i prozrachnyh osnovnyh polozhenii. Nekotorye pripisyvayut eto prirodnomu darovaniyu Arhimeda, drugie schitayut, chto lish' blagodarya ogromnomu trudu vse do mel'chaishih chastnostei kazhetsya u nego voznikshim legko i bez vsyakogo truda.
Zhivshii v III veke do n. e., to est' v epohu rascveta grecheskoi matematiki, Arhimed zanimalsya, kak i mnogie ego talantlivye sovremenniki, issledovaniyami v oblasti geometrii, odnako, v otlichie ot nih, prilozhil mnogo usilii i k zanyatiyam tem, chto my by teper' nazvali estestvoznaniem. On izuchal gidrostatiku, astronomiyu i optiku i sozdal mnozhestvo mehanizmov, mnogie iz kotoryh v usovershenstvovannom vide primenyayutsya do sih por.
Pri oborone Sirakuz ot osazhdavshih etot gorod rimskih voisk Arhimed sozdal pod'emnye i metatel'nye mashiny, a zazhigatel'noe zerkalo, s pomosh'yu kotorogo on yakoby szheg korabli Marcella, donyne ostaetsya zagadkoi, volnuyushei umy issledovatelei.
V doshedshih do nas trudah antichnyh istorikov, pisavshih vskore posle vzyatiya Sirakuz, upominaniya o zerkale net. Sushestvuet neskol'ko ssylok na sozhzhenie Arhimedom rimskih korablei, sdelannyh vskol'z', kak na fakt obsheizvestnyi, ne trebuyushii poyasnenii. Opisanie zerkala sohranilos' v dvuh proizvedeniyah vizantiiskih uchenyh, pereskazavshih - kazhdyi na svoi lad - ne doshedshuyu do nas chast' Rimskoi istorii Diodora Siciliiskogo, istorika, zhivshego na rubezhe nashei ery.
Vot eti opisaniya:
1. Arhimed... samym neveroyatnym obrazom szheg rimskii flot. Napraviv osobogo roda zerkalo na Solnce, on sobral puchki ego luchei i, blagodarya tolshine i gladkosti zerkala, sumel zazhech' solnechnym svetom vozduh tak, chto vozniklo kolossal'noe plamya. On napravil luchi na stoyavshie na yakore korabli, i oni sgoreli dotla.
2. Kogda Marcell ubral korabli na rasstoyanie, prevyshayushee polet strely, starik soorudil osoboe shestiugol'noe zerkalo; na rasstoyanii, proporcional'nom razmeru zerkala, on raspolozhil pohozhie chetyrehugol'nye zerkala, kotorye mozhno bylo peremeshat' s pomosh'yu special'nyh rychagov i sharnirov. Zerkalo on obratil k poludennomu solncu - zimnemu ili letnemu - i, kogda puchki luchei otrazilis' v nem, ogromnoe plamya vspyhnulo na korablyah i s rasstoyaniya poleta strely prevratilo ih v pepel.
Edinstvennym izvestnym nam analogom Arhimedova zerkala mozhet sluzhit' konstrukciya, sozdannaya zhivshim v VI veke n. e. vizantiiskim arhitektorom i matematikom Anfimiem, ispol'zovavshim ne doshedshie do nas istochniki, soderzhavshie, vidimo, bolee podrobnuyu informaciyu ob izobretenii sirakuzskogo uchenogo. Anfimii primenil sistemu iz 24 otdel'nyh zerkal, zakreplennyh v rame. Podstavlyaya eto mehanizm solnechnym lucham, - pishet on, - nado pravil'no ustanovit' central'noe zerkalo, a potom i ostal'nye, bystro i lovko naklonyaya ih, ... tak, chtoby solnechnye luchi, otrazhennye etimi razlichnymi zerkalami, napravlyalis' v tu zhe tochku... Konstrukcii, podobnye sozdannoi Anfimiem, v sovremennoi tehnike nosyat nazvanie geliokoncentratorov.Sam Anfimii, po sluham, possorivshis' s sosedom, szheg ego dom s pomosh'yu sostavnogo zerkala. Ne bylo li zerkalo Anfimiya tozhdestvenno zerkalu Arhimeda?
Rasskazy o zerkale Arhimeda dolgoe vremya vyzyvali nedoverie uchenyh novogo vremeni, osobenno istorikov. A Rene Dekart teoreticheski oproverg vozmozhnost' podzhech' korabli s pomosh'yu zerkal tak, kak eto opisyval Diodor Siciliiskii i ego interpretatory. Odnako v 1747 g. francuzskii uchenyi Byuffon postroil sistemu iz 128 ploskih zerkal, s pomosh'yu kotoroi vosplamenil prosmolennuyu dosku na rasstoyanii 150 futov. Podrobno ob etom sm. v [2]. Konechno, nikakoi eksperiment ne dast otveta na vopros, deistvitel'no li byli sozhzheny Arhimedom korabli Marcella, hotya, vpolne veroyatno, delo obstoyalo imenno tak.
Istoriya utverzhdaet, chto voennye mashiny Arhimeda byli modifikaciei mehanizmov, sozdavavshihsya im dlya illyustracii ego geometricheskih postroenii i issledovanii v oblasti teoreticheskoi mehaniki. No Arhimed zanimalsya takzhe i optikoi. On napisal traktat po optike, k sozhaleniyu, do nas ne doshedshii, no nam izvestno, chto obsuzhdalis' v nem sleduyushie voprosy: pochemu v ploskih zerkalah predmety sohranyayut svoyu natural'nuyu velichinu, v vypuklyh - umen'shayutsya, a v vognutyh- uvelichivayutsya; pochemu levye chasti predmetov vidny sprava i naoborot; kogda izobrazhenie v zerkale ischezaet i kogda poyavlyaetsya; pochemu vognutye zerkala, buduchi postavleny protiv Solnca, szhigayut podnesennyi k nim trut; pochemu na nebe vidna raduga; pochemu inogda voznikayut mirazhi Solnca i mnogoe drugoe. Nesomnenno, buduchi po prirode svoei eksperimentatorom (v otlichie ot svoih sovremennikov), Arhimed delal zerkala, neobhodimye emu dlya issledovanii i proverki ego gipotez.
Zerkala byli izvestny eshe s nezapamyatnyh vremen v drevnem Egipte. Ih delali iz bronzy, serebra, inogda - zolota. Steklyannye zerkala (steklo takzhe umeli delat' eshe drevnie egiptyane) stali izgotovlyat', soglasno Pliniyu Starshemu, v Sidone, finikiiskom gorode na territorii Sirii. Steklyannyh del mastera vyplavlyali stekla cvetnye, zatem bescvetnye, razlichnye izdeliya iz stekla, v tom chisle takie, kotorye nel'zya bylo otlichit' ot izdelii iz natural'nogo gornogo hrustalya; v ishodnuyu massu dobavlyali svinec, serebro, zoloto, chto pridavalo steklu kachestva, delavshie ego osobenno cennym. Napolnennye zhidkost'yu steklyannye shariki, po slovam Pliniya, vosplamenyalis' tak, chto prozhigali odezhdu, i vrachi schitali ih luchshim sredstvom dlya prizhiganii.
Po svidetel'stvu Seneki eshe Demokrit izgotovlyal fal'shivye izumrudy. Tot zhe Seneka, rimskii filosof I veka, podrobno rasskazyvaet o zerkalah ploskih, vypuklyh, vognutyh, imevshih formu sfericheskogo segmenta, ispol'zuemyh dlya zabavy zerkalah, iskazhavshih formy i razmery otrazhennyh predmetov ili sposobnyh prevratit' odnogo cheloveka v celoe voisko. I tot zhe Seneka sovetuet nablyudat' solnechnoe zatmenie, glyadya na otrazhenie Solnca i Luny v nalitom chashu masle ili smole, ibo poverhnost' etih gustyh zhidkostei ne volnuetsya vetrom i sluzhit horoshim zerkalom. Zatem my vidim, - pishet on, - kak Luna prohodit mezhdu Zemlei i Solncem i skryvaet ot nas svetilo, gorazdo bol'shee i bolee dalekoe, chem ona sama, chastichno ili polnost'yu, smotrya po ee polozheniyu, My nazyvaem zatmenie polnym, esli stanovitsya temno i poyavlyayutsya zvezdy. Eto proishodit, kogda centry oboih svetil nahodyatsya na odnoi linii s nami. ... S kakoi cel'yu priroda, sotvoriv real'nye predmety, pozabotilas' i o tom, chtoby sozdat' stol' tochnye ih izobrazheniya? Ne dlya togo zhe, chtoby lyudi brilis', vyshipyvali brovi, prihorashivalis' pered zerkalom! Nikogda priroda ne pooshryaet porok roskoshestva. No, tak kak glaza nashi slishkom slyby, chtoby vyderzhat' siyanie Solnca, nikogda by my ne uznali ego istinnoi formy, esli by priroda ne dala nam sredstvo umen'shit' ego blesk. I poskol'ku na Solnce mozhno smotret' lish' na voshode i zakate ego, my ne uznali by, chto ono oslepitel'no beloe, a ne krasnoe, esli by ne mogli nablyudat' ego otrazhenie v bolee temnoi zhidkosti. (Seneka, Voprosy estestvoznaniya, kn. 12). Sledovatel'no, zerkal'nye poverhnosti ispol'zovalis' v nekotoryh sluchayah dlya astronomicheskih nablyudenii.
Bylo by, veroyatno, slishkom bol'shoi smelost'yu utverzhdat', chto Arhimed ispol'zoval kakie-to zerkala imenno dlya astronomicheskih nablyudenii- i u nas net dlya etogo dannyh; no on, nesomnenno, provodil s ih pomosh'yu nauchnye izyskaniya. Kakie - ostaetsya zagadkoi, kak ostaetsya zagadkoi i konstrukciya zazhigatel'nogo zerkala Arhimeda. Bylo li shestiugol'noe zerkalo deistvitel'no ploskim, kakovy byli ego razmery, kakovy byli razmery podvizhnyh chetyrehugol'nyh zerkal, skol'ko ih bylo? I bylo li zerkalo, opisaniem kotorogo my raspolagaem, imenno tem, s pomosh'yu kotorogo byli sozhzheny korabli, ili ono bylo laboratornym priborom, slivshimsya v soznanii ne ochen' svedushih v optike rimskih voinov s drugimi, bolee pohozhimi na zerkala, tochnee, sistemy zerkal, ispol'zovannye Anfimiem ili Byuffonom? (Est' dazhe versiya, soglasno kotoroi Arhimed komandoval rasstavlennymi vdol' steny goroda soldatami, derzhavshimi v rukah otpolirovannye shity. Po ukazaniyu uchenogo oni podnimali shity tak, chto otrazhennyi v nih svet popadal v odnu i tu zhe tochku korablya, i korabl' zagoralsya).
Istoriya ostavila nam mnogo zagadok. Do sih por ne imeet ob'yasneniya 260-dnevnyi kalendar' narodov Central'noi Ameriki, risunki v pustyne Naska, tehnologiya izgotovleniya damasskoi stali. No my znaem teper', chto znamenitye megaliticheskie sooruzheniya na Britanskih ostrovah i hramovye kompleksy tol'tekov i maiya sluzhili drevnim uchenym-zhrecam odnovremenno observatoriyami i svoeobraznymi astronomicheskimi instrumentami, kak i razbrosannye po ogromnym prostranstvam severoamerikanskih prerii zagadochnye eshe nedavno shamanskie kol'ca. Nado nadeyat'sya, chto rano ili pozdno i drugie tainy istorii naidut svoih issledovatelei. Zhdut ih i zerkala Arhimeda.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zerkalo Arhimeda - nablyudeniya - planetarii - Arhimed
Publikacii so slovami: zerkalo Arhimeda - nablyudeniya - planetarii - Arhimed | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
