Heron érdekes tények. Alexandriai Heron elfeledett találmányai

Az ókori görög kultúra több okból is egyedülálló. Hordozói a maguk módján átvehették és megvalósíthatták a korábbi civilizációk – a sumérok, egyiptomiak, babiloniak – legnagyobb vívmányait. A legelső civilizációk, még a görögök előtt, tették meg a legfontosabb felfedezéseket az emberi tudás olyan területein, mint a matematika, a csillagászat, a természetrajz és az építészet.

Ezt a tudást egyébként mi is használjuk, lévén a középkori és az ógörög civilizáció örökösei. Csak egy kis példa a világról szerzett tudásunk archaikus voltára, vagyis olyan tudásra, amely valami nagyon ősi dolog nyomát viseli magán.

Ma az egész világ 60 másodpercet számol egy perc megszámlálásához, és ugyanennyi percet egy óra számlálásához. De miért pont 60? Ez a hagyomány, hogy pontosan így számoljuk az időt, az ókorból származik. Bizonyos, hogy a görögök ezt a hagyományt a mezopotámiai matematikusoktól vették át. A babilóniaiak a hatszázalékos számrendszert, valamint az égitestek megfigyeléseinek legpontosabb táblázatait örökölték régebbi elődeiktől - a suméroktól. Később a görög csillagászok is átvették.

A hatszázalékos rendszer eredete máig tisztázatlan. Valószínűleg egy másik, duodecimális számrendszerhez kapcsolódik. Az a helyzet, hogy 5×12= 60. 5 az ujjak száma egy kézen. (6x60). A legegyszerűbb abakuszként (a hüvelykujj követte nyomon a számolás állapotát) az ujjak falángjait használták az ujjak hajlítása helyett, ami az európaiaknál megszokott volt.

A Heron gőzturbina rekonstrukciója

Mondanunk sem kell, hogy Mezopotámia és a Nílus völgyének első civilizációi az alkalmazott tudás gazdag örökségét hagyták a görögöknek. A legnagyobb ókori görög tudósok még tovább fejlesztették őket, és hihetetlen felfedezéseket tettek a geometriában, az algebrában és a fizikában. Sok ilyen tudós neve ismert - Arkhimédész, a nagy elméleti matematikus, Eukleidész, a geometria atyja és Arisztotelész, akit joggal nevezhetünk a fizika mint elméleti tudomány atyjának.

De talán egyetlen ókori görög természettudós sem ért el ekkora sikert, és nem hozott olyan sok különféle találmányt, mint Alexandriai Heron. Még az emberiség történetének egyik legnagyobb mérnökeként is tartják számon. Ez az ókori görög gépész és matematikus a Kr.u. I. század első felében élt, és személyes életéről keveset tudunk. Ennek ellenére számos művét teljes egészében megőrizték arab fordításban: Pneumatika, Metrika, Automatopoetika (csak hallgasd meg, hogyan hangzik!), Mechanika, Katoptrica (vagyis a tükrök tudománya). Néhány mű mára helyrehozhatatlanul elveszett, köztük sok tekercs, amelyeket az Alexandriai Könyvtárban őriztek. Heron felhasználta számos elődjének vívmányait: Lampsacus Strato, Archimedes, Euclid. Széleskörű érdeklődési köre volt – geometria, optika, mechanika, hidrosztatika.

Ő volt az, aki korának számos elképesztő találmánya volt - automata ajtók, gyorstüzelő önrakodó számszeríj, mechanikus bábszínház automatikus díszítéssel, utak hosszának mérésére szolgáló eszköz, vagyis egy ősi taxióra. Az ő nevéhez fűződik az első programozható eszköz megalkotása. De tegyünk időt az időre - akkoriban egy ilyen „eszköz” egy csapos tengely volt, amelyre egy kötél volt feltekerve.

Heron egyik rajza – egy orgona, amely szélmalom segítségével hangot ad ki

De Heron talán legcsodálatosabb találmánya, 17 évszázaddal megelőzve korát, a gőzturbina. Igen, igen, ő készítette az első ilyen motort. Hosszú ideig (az elmúlt 300 év kivételével gyakorlatilag minden alkalommal) az emberek kézzel dolgoztak a gőzgép feltalálása előtt. Először állati erőt használtak. Aztán az emberek megtanulták a szél erejét energiaforrásként használni, vitorlákat fújni és szélmalmokat forgatni. Maga a malom is egyfajta motor volt, amely vizet és őrölt gabonát szivattyúzott.

Heron volt az első, aki felvetette, hogy egy mechanikus tengelyt hő felhasználásával is el lehetne forogni. Ismeretes apparátusának működési elve, melynek rajzai a mai napig fennmaradtak. Ebben a felmelegített és sűrített vízgőz energiája mozgási energiává alakul, melynek segítségével mechanikai munkát végeznek az aknán.

Heron motorja azonban túl kicsi volt ahhoz, hogy bármilyen munkát végezzen. A feltaláló nem kapott kellő elismerést. A középkorban Európában sok találmánya feledésbe merült, elvetették, vagy egyszerűen nem voltak gyakorlati érdekek, de hiába! Ki tudja, mikor kezdődhetett volna el az ipari korszak, ha a gőzgépet 400 évvel korábban újra feltalálták volna. De a történelem nem tűri a „mi lett volna, ha...” szubjunktív hangulatot.

Csak 1705-ben az angol Thomas Newcomen feltalált egy gőzgépet, amelyet a szénbányákból származó víz szivattyúzására kezdtek használni. A 18. században egy másik angol, James Watt fejlesztett egy továbbfejlesztett motort. Olyan szelepeket talált ki, amelyek automatikusan fel-le mozgatták a dugattyúkat. Vagyis most nem kellett ehhez külön ember. Így kezdődött a gőzgép korszaka. Száz éven belül az első gőzgépekkel hajtott hajók és az első gőzmozdonyok körbejárták a világot, amelyek neve önmagáért beszél.

Az egyik utolsó gőzmozdony, 1944-ben készült Montrealban. Súlya 320 tonna és 30 méter hosszú volt

De a gőzgép meglehetősen nehéz volt, mivel a tüzelőanyag elégetése a tűztérben zajlott, amely külön volt a gőzkazántól. Egy fejlettebb benzinmotort valamivel később, 1878-ban fejlesztett ki a német Nicholas Otto. Egy ilyen motorhoz nem volt szükség külön tűztérre, kevesebb üzemanyagot igényelt, és sokkal könnyebb volt, mint egy hasonló teljesítményű gőzgép.

Az európai mérnöki gondolkodás, figyelmen kívül hagyva az elmúlt korok tapasztalatait, így egyengette ki az utat a haladás felé. Heron maga sem ment tovább az elméleti kutatásnál. Sokáig feledésbe merült, gyakorlatilag az ő segítsége nélkül épült fel a modern tudomány épülete. Nehéz azonban alábecsülni ennek az ősi tudósnak a merész zsenialitását, akinek hihetetlen tervei évezredekkel megelőzték korukat.

Az ókori görög kulturális örökség olyan hatalmas, hogy még mindig nem tudunk valamit nagyszerű eredményeikről. Ez az állapot adta nekünk a filozófiát, a közvetlen demokráciát, a matematikát és az empirikus fizika alapjait, de ennek az államnak a fejlődéstörténetének klasszikus szakasza még most is meglep bennünket. A cikk olvasója úgy gondolja, hogy a mechanika és a robotika korszakát éljük, de ez a cikk teljesen megváltoztatja az ókori világról alkotott elképzelését, mert 2000 évvel ezelőtt élt egy görög, aki nem csak álmodott a gépekről, hanem megalkotta azokat. . A görögök kezdték el az első gépkorszakot...

Találmányok listája:

Évszázadok óta csodáltuk az ókori Görögország világát, ahol az elme a mindennapok fölé emelkedhetett, keresve a nagyot. A tudomány, a művészet és a filozófia virágkora, ragyogó ötletek, amelyek aztán az egész világot végigsöpörnék. A csodák e korszakának középpontjában nem Olaszország vagy Görögország, hanem az ókori Egyiptom északi részén található város – Alexandria. Míg a rómaiak elmerültek a háborúkban, a görögök pedig filozófiáról álmodoztak, Alexandriában magára a gondolatra gondoltak. Itt lehetett találni egy nem túl híres görögöt, például Platónt vagy Arisztotelészt, aki feltaláló volt. Majdnem 2 ezer éve elindította az ipari forradalmat. A kortársak „mekanikosznak” hívták, mi is úgy ismerjük, és ebben a cikkben mindent elmondunk Heronról.

Most az ipari korszakot éljük, különféle gépek, mechanizmusok vesznek körül bennünket. Talán a jövő nemzedékei azt mondják majd, hogy mi voltunk azok, akik elkezdtük a gépkorszakot, mert megjelentek az autók, a repülőgépek, a számítógépek és a robotok. De nem mi álmodozunk először arról, hogy a mindennapi gondokat gépek segítségével oldják meg. Arisztotelész ezen gondolkodott, elképzelt egy olyan világot, ahol a szövőszékek automatikusan működnek, a hárfák maguk játsszák a dallamot, a kézműveseknek nem kellenek segédek és nem kellene rabszolgákat tartani, miért nem a modern világ mása ez? De Heron még tovább ment. Nem csak álmodozott az autókról, hanem meg is építette őket!

Alexandriai gém. Modern vázlat.

Kétezer évvel ezelőtt Heron bevezette a gépesítés korszakát, olyan gépeket hozva létre, amelyek még mindig feldobják a fejünket. Heron Alexandriában élt abban az időben, amikor ez a város a világ legmultibbnemzetiségű városa volt. Ez a gyönyörű hely, ahol egykor az ellenállhatatlan Kleopátra királynő élt, mélyén koncentrálta a klasszikus világ minden tudását. Nagy elmék jöttek ide, hogy a legértékesebb vagyonnal kereskedjenek – nem arannyal, nem rabszolgákkal, nem ezüsttel, hanem tudással. Kétezer évvel ezelőtt a világtudomány központja volt. Ennek a tudásnak a bankja a nagy könyvtár volt. Itt gyűjtötték össze a görögök, egyiptomiak és más népek műveit. A tekercsek tele voltak mesékkel, versekkel, valamint matematikusok és filozófusok műveivel. Itt őrizték Heron összes találmányát. Egyetlen gépe sem maradt fenn a mai napig, és szinte semmit sem tudunk magáról a feltalálóról, de vannak elképzeléseink csodálatos alkotásairól, mert ezeknek a gépeknek a leírása azoknak a tekercseknek a másolatai formájában érkezett hozzánk. Heron írta. Ablakot nyitnak varázslatos gépies világába. Így az Oxfordi Egyetemen őrizték a könyvek egyik példányát, amely a nagy feltaláló munkáit ismerteti. Találmányai között vannak olyanok, amelyeket otthoni használatra szántak, míg másokat vacsorapartikon szórakoztatásként használtak, volt, aki speciális effektusokat produkált a színházban (csengetés, zümmögés, fütyülés, állathangok keltése stb.), de leggyakrabban Heron gépei. nem ezeken a helyeken, hanem templomokban lehetett találni.

Alexandria annyi vallást és kultuszt gyűjtött szárnya alá, mint az ókori világ egyetlen városa sem, és egyre nőtt a verseny közöttük. Ma a város fő vallása az iszlám, de az ókorban sokkal szélesebb volt a választék. Az ókori Alexandria templomai számos furcsa és archaikus istennek nyújtottak pártfogást és támogatást. Az ókori egyiptomi istenségeket, amelyeket több mint háromezer éve imádtak, még mindig sok egyiptomi és néhány látogató tisztelte. Még a görögök is féltek az olyan feldühítő istenektől, mint Ízisz és Ozirisz, akik a fáraók ideje óta őrizték a templomot. Az egyiptomi vallások mellett a rómaiak és a görögök vallása is együtt élt, valamint számos kultusz a Római Birodalom pereméről. Mindenkinek szüksége volt követőkre és pénzre, ezért valami különlegesre volt szükség ahhoz, hogy felhívják a figyelmet egy adott templomra. Valami szokatlan birtoklása előnyt jelent a vallások és kultuszok versenyében. Más szóval, minden papnak szüksége volt varázslatra, és Heron tudta biztosítani azt.

Automata ajtók

Heron „varázslatos” mechanizmusát „37-es gépnek” nevezte, mi pedig „automatikus ajtóknak”. Az ötlet zseniális volt, bár egyszerű. Amikor a pap és a plébánosok közeledtek a templomhoz, az ajtók varázsütésre kinyíltak, hogy beengedjék őket. Hogy történt ez? A pap először egy különleges áldozati oltáron gyújtott tüzet a templom hatalmas zárt kapuja előtt. Az oltár alatt, a föld alatt sok cső és tartály, valamint mérleg volt. A gyülekezet szeme előtt láthatatlanul megkezdték munkájukat. Az ellensúlyként szolgáló vödröket megtöltötték vízzel. Eközben a pap különféle rituális felajánlásokat tehetett, a tűz heve pedig rejtett mechanizmusokat aktivált. Aztán amikor megtelik a mérleg, lassan kinyílnak az ajtók, és azt a benyomást keltik, hogy az istenek elégedettek a felajánlással. Ha valamilyen meghibásodás miatt nem nyíltak ki a kapuk, akkor mindig elmondhatjuk, hogy az istenek csalódtak a plébánosok ajándékaiban. A fantasztikus befejezést az ajtónyitás formájában fanfár hangja kísérte. Ez egy speciális mechanizmus, amely nyomás alatt levegőt bocsát ki egy csövön keresztül. Heron számára ez a mechanika volt, de egy hétköznapi ember számára ez egy csoda.

A fizikai jelentése meglehetősen egyszerű. A meggyújtott tűz növelte a nyomást egy nagy edényben (a levegő felmelegedett), aminek következtében a víz nyomás alatt elkezdett mozogni a vödörbe. A vödör súlya megnőtt, és az ellensúly elvét alkalmazva egy kötélrendszeren keresztül emelt súlyt az ellenkező oldalon. A köteleket egyszerűen két forgó oszlop köré csavarták. Amikor a tűz kialudt, a nyomás normalizálódott, a vödörből a víz visszakerült a közös tartályba, és a kapu bezárult.

Van egy álláspont, hogy ezt a templomot fel lehetett volna szerelni ilyen ajtókkal.

Automata

Természetesen egy dolog meggyőzni az embereket, hogy jöjjenek el a templomodba, de teljesen más dolog megválni a pénzüktől, és a pénz volt a sikeres vallás alapja. Hogyan lehet rávenni a plébánosokat, hogy elköltsék, és hogyan gyűjtsék össze? Ezeket a kérdéseket tette fel magának Heron. És sikerült válaszolnia nekik. Az első megoldás egy szenteltvíz-adagoló. Ez volt a világ első automatája.

A templomba belépőknek a papok által megáldott vízzel kellett kezet mosniuk. A víz meggyújtása és értékesítése azonban sok időt vett igénybe, így a Heron optimalizálta ezeket a folyamatokat. A plébános egy drachmát egy speciális edénybe dobott egy érmenyíláson keresztül, és megkapta a csésze vizet. A hívők számára ez egy újabb csoda volt, de a valóságban az érme egyszerűen leesett egy speciális platformra, amely egy időre kinyitotta a vízszelepet.

Azok számára, akik mindent belülről láttak, a mechanika újabb remekművének tűnt. Kiderült, hogy Heron találta fel az automatát 1800 évvel a modern megfelelőjének szabadalmaztatása előtt.

Hordozható tűzoltó szivattyú

Heron vízzel és nyomással végzett kísérletei vezethették az első hordozható tüzek oltására szolgáló szivattyú megalkotásához.

A szivattyú két egymással érintkező dugattyús hengerből állt, amelyek belsejében szelepek voltak. Sorra nyomták ki a vizet, először az egyik hengerből, majd a másikból. A szivattyú működtetéséhez két emberre volt szükség, akik a kar elvén beindították a szivattyút. Később a rómaiak széles körben használták az ilyen szivattyúkat a városi tüzek oltására. Igaz, magát a technológiát fejlesztették, nagyon precízen készítettek alkatrészeket, igyekeztek mindent tökéletesen passzolni. Az ilyen kézi szivattyúkat nagyon sokáig használták Európában, egészen az elektromosság feltalálásáig. Segítségével nemcsak a tüzet lehetett eloltani, hanem a vizet is ki lehetett szivattyúzni a hajók rakteréből.

A szivattyú működési elve ebben a videóban látható:

A víz borrá alakítása

Valószínűleg a következő két találmányt is használták templomokban. Mindkettő edény borral és vízzel.

Az első találmány két edényből áll, amelyekből az egyikbe vizet, a másodikba bort öntenek. Egy csővel vannak összekötve egymással. A hívők kis mennyiségű vizet öntöttek az első edénybe, a másodikból bor folyt. Mindezt a víz borrá alakításának varázsaként mutatták be. Valójában egy olyan elvet látunk, amelyet a 7. osztályos fizikaórán tanítanak – az edények kommunikációját.

A következő találmány a vizet is borrá változtatta, de ezt másképp tette. Különleges amfora volt, melynek egyik felét borral, a másikat vízzel töltötték meg. Természetesen volt köztük egy speciális válaszfal, amely az amforát két részre osztotta. Az amfora tetején két lyuk volt közvetlenül a fogantyúk alatt. Minden rekeszhez egy lyuk. A pap az amforához vitte a serleget, és az egyik lyukat csendesen betömve, vizet vagy bort töltött. Mindezt aztán az istenek akarataként mutatták be! Igaz volt, hogy minden egyszerűbb volt, amikor istenek voltak? 🙂

Heron szökőkútja

Mi az a Heron's Fountain? A Heron örökkévaló szökőkútja három edényből áll, amelyek egymás fölé helyezkednek, és csöveken keresztül kommunikálnak egymással. A két alsó edény zárt, a felső pedig tál alakú, ahol a folyamatok megfigyelőből látható része zajlik. Itt is minden a potenciális energia, a gravitáció, a nyomás és a kommunikáló edények elvén alapul.

Ez a videó kellően részletesen elmagyarázza, hogyan működik a Heron szökőkútja:

Zenés doboz jóslatok

Heron egy újabb pénzgyűjtő géppel rukkolt elő a papoknak. Elhitette a plébánosokkal, hogy az istenekkel beszélnek, de ez csak egy újabb trükk. Ez egy előrejelző mechanizmus. Az egyik ok, amiért az emberek a templomba jártak, az volt, hogy megismerjék a jövőjüket, és az ókori emberek (bár most is) hajlandóak voltak fizetni ezért az örömért. A plébánosok természetesen nem látták a mechanizmust, hiszen maga a gép félhomályban állt. Csak egy kerék, egy ház és egy énekes madár látszott. A fizetés megtörténte után Istennek feltehet egy kérdést, amelyre igennel vagy nemmel lehet válaszolni. Ahogy a madár forgatta a kormányt, vagy énekelt, vagy csendben maradt. A papok mindent úgy magyaráztak el, hogy az emberek azt hitték, Isten válaszol nekik. Természetesen a madár nem Isten, hanem Heron akaratából énekelt. A belsejében sok fogaskerék és kötél volt, amelyektől a madár énekelni kezdett, amikor elfordították a kereket. Belülről egy speciális kiemelkedés is volt rögzítve, amit el lehetett engedni. Valószínűleg erre azért volt szükség, hogy a papok ellenőrizhessék a kérdésekre adott válaszokat, vagyis hogy a madár csendben maradjon. Madárdal - igen, csend - nem, és a papnők választhatták a kívánt választ. Ez a világ egyik legrégebbi vallási trükkje. A madár gyönyörű éneke csak egy füttyszó volt, amelyet egy víztartályba engedtek le.

A hangok Heron összes találmányának szerves attribútumai voltak, a jóslati géptől a bonyolult szélszervekig. Azonban sokkal nehezebb rávenni őket a közös munkára, mint amilyennek látszik. A madárdal mechanizmus a szifon elvét használja, igen, ugyanazt, mint a WC-kben és más vízvezeték-rendszerekben. A vizet felülről öntik, és amikor elér egy bizonyos pontot, nagy sebességgel ömlik ki. Ez az áramlás kiszorítja a levegőt a csövekből, ezért a síp egy adott hangot kezd kiadni, és a madárcsőrű lyuk kinyílik és bezáródik.

A Heron meglehetősen bonyolult gépeket is épített. Ebben a szórakoztató eszközben, amikor felvesz egy almát, Herkules figurája íjat lő a sárkány felé. Ez az egyik hőstettje – A Heszperidok almái. Herkulesnek meg kellett ölnie a sárkányt, aki halhatatlanságot kölcsönző almákkal őrizte a kertet.

A teljes szerkezet egy felső látható részből és egy belső részből áll, két üreggel, amelyek egy lyukon keresztül kapcsolódnak össze, amelyet eredetileg dugóval tömítettek. A parafa az almához kapcsolódik, és ezen a kötélen keresztül indul a nyíl is. Amint az almát felemeljük, a felső tartályból a víz az alsóba ömlik, miközben levegőt nyom egy speciális csövön keresztül, ami a haláltól haldokló sárkány sziszegését idézi elő.

Polybolos

A jósló gépek különösen a háborúk idején voltak sikeresek, mert mindenki tudni akarta a háború kimenetelét, tudni akarta, hogy ő és szerettei túlélik-e. Heron azonban többet tudott adni egy egyszerű jóslatnál. Nemcsak olyasvalamit talált ki, ami megjósolhatja a háború kimenetelét, de a háború megnyerésében is segíthet. Heron harci gépeiről beszélünk. Figyelmét a hadviselés művészete felé fordította, a háború automatizálása mellett döntött. A halálos harci gépek sokkal rettenthetetlenebbek voltak, mint az akkori katonák, és sokkal harcosabbak. Ez a technológia évszázadokkal megelőzte korát – a polibolókat, az első automata fegyvert. Ez a számszeríj számos egyedi képességgel rendelkezik: ez volt az első, amely láncszerkezetet használt; messzebbre és pontosabban lőhetett, mint bármelyik ember; a lényeg az, hogy automata volt, és egyik nyilat a másik után lőtt ki, anélkül, hogy pihent volna.

A római hadsereg érdeklődött az ilyen fegyverek iránt, mivel használatuk nagy előnyökkel járt. Figyelembe véve a birodalom határának hosszát, ezek a fegyverek lehetővé tették a határok sikeres védelmét és az erődök felszerelését.

Heron automata kézi számszeríja

Ez az autó Alexandriából származik. Okkal feltételezhetjük, hogy Alexandriai Heron is feltalálta. Az eszköz megismétli a hagyományos íjász akcióit, de nagyobb erővel lő ki egy nyilat. Ez lényegében egy katonai robot. A gép hosszú része egy íjász kinyújtott karját másolja. A duplakaros rendszer lehetővé teszi, hogy a két fémkampó közé szorított íjhúrt olyan erős feszítésre húzza, amelyet kézzel nem lehet előállítani.

A Heron automatikus mobil tájképe

De Heron többet tudott kínálni Alexandriának, mint hadigépek és mágikus gépek. Szórakoztatni akart, és olyan helyet választott erre, ahol minden lehetséges - a színházat!

Az ókorban a színház volt sok ember életének központja. Itt kommunikáltak, hírt cseréltek, kulturálisan és vallásilag is gazdagodtak. Ez lényegében a mozi ősi megfelelője – egy álomvilág. Elképesztő akusztika volt itt, ami közelebb és valósághűbbé tette a színpadon történteket.

Heron tudta, hogy sokat tud adni a színháznak. A katonai járművek és templomi játékok készítése során megszerzett ismeretek a színházban is alkalmazhatók voltak. Díszlete megjelenhetett a színpadon, és szükség esetén eltűnhetett.

A mechanizmus tetején lévő rekeszt megtöltötték homokkal, és amikor egy sor lyukon keresztül kiömlött, leengedte a mérleget. A tálat egy kötélhez erősítették, amelyet a tengely köré tekertek. Amikor a kötél letekeredett, a készülék előremozdult. Ezután a kar átkapcsolásával a terhet felemelték és a szerkezetet elgurították.

Heron egy egész értekezést írt az automata színházakról. Egy ilyen színháznak az az értelme, hogy magától mozog. Görögül az „automatikus” szót önmagában mozgásnak fordítják. Ugyanakkor Heron megpróbálta kicsinyíteni a mechanizmusokat, hogy az emberek ne gondolják, hogy van egy személy, aki mindent irányít.

Az egyszerű, fából készült szögekkel ellátott tengely, amely mindezen mozgásokat létrehozta, Heron talán legnagyobb találmánya volt. Egy modern tudós ezt programozásnak nevezné. Nem meglepő, hogy a színházlátogatók megcsodálták ezeket a dekorációkat.

Gém automata színháza

Heron automatizálta a díszleteket, de mi van a színészekkel? Teljesen automata színházat hozott létre mozgatható díszletekkel, automata színészekkel és speciális effektusokkal. 20 perc szórakozás! Heron egy klasszikus görög történettel kezdte a véres bosszúról. Azt meséli el, hogyan áll Naplius király bosszút fián, akit Ajax ölt meg a trójai háborúban. A darab úgy kezdődik, hogy 12 karakter épít egy hadihajót, mindezt emberi beavatkozás nélkül. Lent, a néző szeme elől rejtve, maga a mechanizmus található. A nézőket megdöbbentette, hogy mind a 12 figura szinkronban mozgott. A kép teljessé tétele érdekében Heron hangokat és speciális effektusokat adott hozzá. A díszlet és a szereplők megváltoztak, a függöny automatikusan felemelkedett és leesett. A színészek közötti ütközések elkerülése érdekében különböző síkokban helyezkedtek el, amelyek az előadás során megjelentek és eltűntek.

Ezt az egész akciót súlyok és kötelek, valamint homokot és gabonát tartalmazó konténerek hajtották. A szükséges energiát a gravitáció segítségével termelték meg. Ennyi automatizált elem igazi zseni bravúr volt!

Amikor mennydörgés hangját kellett kelteni, amikor egy hajó viharba került, Heron elindította mennydörgés installációját, hogy kissé megijesztse és felizgassa a közönséget. Ezek nehéz fémgolyók voltak, amelyek speciális platformokon gurultak és estek, végül egy nagy dobon landoltak.

Az események közepette megjelenik Athéné istennő, aki irányítja az időjárást. Az Ajaxot villámcsapás éri, és a hős Naplius hazatér.

Csak találgatni lehet, hogyan csodálták ezt az ókori görögök. Végül is egyszerűen csodálatosnak tűnt. Valójában ezek egyszerűen zseniális matematikai számítások arra az időre, mert ki kellett számolni az egyes jelenetek idejét, a kötelek és súlyok egyensúlyát, a fogaskerekek és a homok sebességét, a szereplők megjelenési sorrendjét. Ez még a modern mérnököket is megzavarná. Nyugodtan nevezhetjük a Heron Színházat fa programozható robotvezérlőnek.

Ha valaki közületek az Építőmérnöki vagy Erdőmérnöki Karon tanult, akkor meg kellett tanítani a geodéziához annyira szükséges teodolit használatát. De ezt a hangszert is Heron találta fel! A készülékét dipotrának nevezte.

A dioptria fő összetevője egy vonalzó, amely körben forog, és lehetővé teszi a vízszintes és függőleges helyzetek megjelölését. A készülékhez vízvezeték és vízszint is csatlakozik. Ezekkel az eszközökkel, valamint matematikai technikákkal és derékszögű koordinátákkal a Heron számos építési problémát tudott megoldani:

• megmérte a távolságot két pont között, ha az egyik vagy akár mindkettő nincs látótávolságon belül;
• húzott egy egyenes vonalat, merőleges egy másik vonalra, amely nem volt elérhető a szem számára;
• szintkülönbségeket talált két pont között;
• területeket mért anélkül, hogy elment volna arra a helyre, amelyet mért.

A Szamos-sziget vízellátó rendszerét a Gémek idejében a mérnöki tudomány egyik csodájának tartották. Ennek a vízvezetéknek a kialakítását Eupalinus találta fel. Ez a projekt vizet hozott a városba a Mount Castro-forrásból. A munka felgyorsítása érdekében úgy döntöttek, hogy mindkét oldalról egyszerre ásnak egy alagutat, de a probléma az, hogy a dolgozók hogyan nem tudnak egy ponton eltéveszteni és csatlakozni? Ez a projekt óriási mérnöki hozzáértést igényelt. Ennek ellenére a vízellátó rendszer megépült, és sokáig meglepte Heron kortársait. Hérodotosz is megemlítette ezt a csodálatos vízvezetéket, akinek köszönhetően a világ általában értesült az Eupalina alagút létezéséről. Igaz, senki sem hitte el sokáig, hogy ez igaz. Úgy vélték, hogy az ókori görögök nem rendelkeztek elegendő technológiával ilyen összetett objektumok megépítéséhez, de 1814-ben, miután tanulmányozták Heron dioptriával kapcsolatos munkáit és segítségével az Eupalina alagút építését, a kétségek semmivé váltak, és század végén magát az alagutat találták meg.

Heron kilométerszámlálója

„A dioptriáról” című munkájában a feltaláló felvázolta a távolság mérését lehetővé tevő eszköz – a kilométer-számláló – alapelveit is.

Külsőleg egy kis kocsi volt, két bizonyos átmérőjű kerékkel. Ha 400-szor forgatja el a kerekeket, az 1598 méter lesz (az ókori görög hosszmérték egy milliater). A kilométer-számláló diagramja az ábrán látható, ahol azt látjuk, hogy különböző kerekek és tengelyek hajtóművel forogtak. A speciális emelvényre hullott kavicsok jelezték a megtett távolságot. Amikor a szekér elhaladt, a távolságot mérő személynek csak a köveket kellett megszámolnia.

És itt van az Alexandriai Heron egy másik csodálatos találmánya - egy gőzkazán. A görögök is imádtak mosni :)

A gőzkazán egy speciális hengerbe helyezett bronztartály volt, hogy a kazánnak és a hengernek közös tengelye legyen. A tetején egy tűzhely volt. Voltak csövek is, amelyeken keresztül hideg víz jutott be, valamint egy cső a melegvízhez is. Egy ilyen egyszerű kialakítás meglehetősen gazdaságos volt, és lehetővé tette a víz gyors felmelegítését.

Heron gőzsugaras turbina

Alexandriai Heron találmánya alkalmas volt egy tudományos és technológiai forradalom megalapozására, de sajnos nem talált megfelelő alkalmazásra. A gőzgép őséről beszélünk - eolipile. Heron közel állt a gőzgép feltalálásához.

Az Aeolipile-t a következőképpen tervezték. Az alsó tartályba vizet öntöttek. Aztán tüzet gyújtottak. A víz csöveken (gőzvezetékeken) keresztül emelkedett fel és gőz formájában jött ki, és egyúttal magát a labdát is mozgásba hozta, amely ekkor már eszeveszett sebességgel forgott.

Ehhez a bálhoz hozzá kellett adni a dugattyúkkal kapcsolatos ismereteket, és készen áll a gőzgép. Az eolipile önmagán kívül semmit sem mozgatott meg, így csak egy vicces műtárgy maradt, amivel a vendégek szórakoztatását lehetett használni.

Heron elméleti eredményei

Természetesen a sokféle gép láttán azonnal sejthető, hogy a Heron is sok elméleti számítást hagyott hátra. Így leghíresebb munkái a „Pneumatika” és a „Mechanika”, ahol szisztematikusan felvázolta az ókori tudomány számos vívmányát a matematika és az alkalmazott mechanika területén. Mint fentebb említettük, egy egész könyvet írt az automatizált színházakról, „Az automaták színháza” címmel. Heron képleteket is felfedezett bizonyos geometriai alakzatok területének és térfogatának meghatározására, ami a „Metrics” című munkájában is tükröződött. Egyik leghíresebb képlete lehetővé teszi egy háromszög területének meghatározását annak három oldala alapján, Heron képletét pedig róla nevezték el. .

Részlet a "A dioptriáról" című filmből

Különösen érdekes a „Dioptriáról” című munkája, amelyet csak 1814-ben fedeztek fel. Ebben a könyvben felvázolta a modern geodéziai műszer – a teodolit – alapelveit, valamint a földmérési szabályokat.

Heron írt egy értekezést „A dobógépek készítéséről”, amelyben az ókori tüzérség alapvető vonatkozásairól beszélt.

Ez a zseni még a tükrök tulajdonságait is tanulmányozta. A „Catoprtrika” című tudományos munkájában indoklást adott a visszaverődés törvényéhez, valamint a fénysugarak egyenességét is tanulmányozta.

Művei alapvetően leíró jellegűek, bizonyos elveket vázolnak fel. Nem valószínű, hogy minden mű követel valamiféle integritást, és a matematikai művekben nem is találhat bizonyítékot. Itt Heron empirizmusa nyilvánul meg, és a gyakorló túljátssza a teoretikust.

Heron olyan, mint Tony Stark, csak igazi és egyenesen az ókori Görögországból.

A modern high-tech társadalomban élve nagyon büszkék vagyunk korunk találmányaira, a technika fejlődésére, ezekre a főbb jellemzőkre, civilizációnk „hívókártyáira”, ahogy hisszük.

Érdemes azonban legalább kétezer évre visszatekinteni, és meglepődve tapasztaljuk, hogy találmányaink nem annyira a mieink. Valami hasonlót, mint kiderült, már feltaláltak, és még sikeresen is alkalmazták. És valószínűleg nem paleokontaktusokról vagy „istenek ajándékairól” beszélünk, ezek az emberi tervezés közönséges, bár távolról sem hétköznapi gyümölcsei.

Sok ilyen mérnöki gyöngyszem egyszerűen messze megelőzte korát, és csak így tudom személyesen megmagyarázni, hogy hasznosságuk ellenére hogyan felejthette el őket az emberiség, sőt olyannyira, hogy később második életet kaptak. Pontosan ez történt a legelső gőzgépnél.

Alexandrinus Heron, vagyis Alexandriai Gém i.sz. 10-ben született Alexandriában (ma Egyiptom része és Kairó után a második legnagyobb város). Heron életéről kevés információ áll rendelkezésre, de ismert, hogy szülei görögök voltak, akik Alexandriába költöztek, miután Nagy Sándor meghódította azt. Heron matematikus és feltaláló volt, az ókor egyik legnagyobb feltalálója.

Heron korszakában a nagy Alexandriai Könyvtár virágkorát élte, és a tudósok szerint Heron képes volt használni az emberi bölcsesség, tudás és tapasztalat tárházát.

Aeolipile – Gém gömbje

Valójában kevesen tudják, hogy Heron volt az első gőzgép feltalálója is, az aeolipile vagy „Gém motorja” vagy „Gémgolyó” nevű eszköz.

Bár egyes kutatók úgy vélik, hogy a Heron előtt is léteztek az eolipiléhez hasonló eszközök, ő volt az első, aki részletesen leírta annak tervezését és gyártási módszerét „Pneumatika” című könyvében, ahol ezen kívül további 78 eszközt írtak le. Heron sok ötlete egy másik görög feltaláló fejlesztése volt, aki 300 évvel előtte élt Alexandriában, egy alexandriai Ctesibius, aki először említette a sűrített levegő tudományát.

Szóval milyen volt ez az aeolipile, a legősibb gőzgép? Ez egy gömb, amely képes a tengelye körül forogni. A gömb egy pár fúvókából nyomás alatt kilépő gőznek köszönhetően mozgott. A fúvókákat ellentétes irányba irányították, ami nyomatékot eredményezett. Ez a nyomaték volt az, ami miatt a gömb forogni kezdett a tengelye körül. A működési elv a cikk végén található videóban látható.

A gőz a gömb belsejében vagy alatta víz forralásával keletkezett, mint az ábrán. Ha a kazán a gömb alatt található, akkor egy pár csővel csatlakozik hozzá, amelyek egyidejűleg tengelyként is szolgálnak. A Heron gőzgépének reprodukált modern példánya viszonylag alacsony, 0,7 kg/négyzethüvelyk nyomás mellett 1500 fordulat/perc sebességre képes felgyorsulni.

Ezt a találmányt méltatlanul feledésbe merült 1577-ig, amikor a gőzgépet Taqi Al-Din filozófus, csillagász és feltaláló újra feltalálta. Az általa leírt berendezés működési elve alapvetően megismételte az alexandriai Heron gőzgépének elvét, azzal az eltéréssel, hogy a gőzáramok mozgásba hozzák a kereket.

Egy másik Heronnak tulajdonított találmány, amely tulajdonképpen a Ctesibius által már feltalált hidraulikus berendezés továbbfejlesztése volt, a „szélkerék”. Ez egy szélturbina volt, amellyel egy modern orgonához hasonló berendezést működtettek.

Heron feltalálta a legelső automatát szenteltvíz árusítására, automatikus ajtónyitást, tűzoltóautót, autonóm szökőkutat és számos mechanizmust a görög színház számára.

Egyik színházmechanikai találmánya egy teljesen gépesített színházi játék volt. Anélkül, hogy a technikai részletekbe belemenne, csomók és kötelek rendszerével, egyszerű mechanizmusokkal dolgozott, sőt az előadás során a mennydörgés hangjának mesterséges létrehozására és a fény szabályozására is képes volt.

Öröksége levegővel, gőzzel vagy nyomás alatt lévő vízzel hajtott gépeket, nehéz tárgyak emelésére szolgáló építészeti eszközöket, felület- és mennyiségszámítási módszereket (beleértve a négyzetgyök kiszámítására szolgáló módszert is), katonai mechanizmusokat, valamint fényvisszaverők segítségével történő szabályozási módszereket ír le. és tükrök

„Csodálatos” ajtónyitás. Heron találmánya. Animációs képek: P. Hausladen, RS. Vöhringen

Határozottan Heron zseni volt a maga idejében, hihetetlenül progresszív ember. Sajnos a legtöbb eredeti írása elveszett, kivéve néhány fennmaradt arab kéziratot. Ki tudja, hány további hihetetlen, mára elfeledett ókori találmányt írt le Heron több mint 2000 évvel ezelőtt.

Sokan közülünk, akik fizikát vagy technikatörténetet tanulunk, meglepődve tapasztaljuk, hogy egyes modern technológiákat, tárgyakat és ismereteket az ókorban fedezték fel és találták fel. A sci-fi írók műveikben még egy speciális kifejezést is használnak az ilyen jelenségek leírására: „kronoklazmák” - a modern tudás titokzatos behatolása a múltba. A valóságban azonban minden egyszerűbb: ennek a tudásnak a nagy részét valójában az ókori tudósok fedezték fel, de aztán valamiért megfeledkeztek róluk, és évszázadokkal később újra felfedezték őket.

Ebben a cikkben arra hívlak, hogy ismerkedjen meg az ókor egyik csodálatos tudósával. A maga idejében óriási mértékben hozzájárult a tudomány fejlődéséhez, de legtöbb műve, találmánya a feledés homályába merült, és méltatlanul feledésbe merült. Alexandriai Heronnak hívják.
Gém Egyiptomban élt Alexandria városában, ezért Alexandriai Gém néven vált ismertté. A modern történészek szerint a Kr.u. I. században élt. Heron műveinek csak a tanítványai és követői által készített átírt másolatok maradtak fenn napjainkig. Némelyikük görög, néhány pedig arab nyelvű. században készült latin fordítások is vannak.

A leghíresebb a Heron „Metrics” - egy tudományos munka, amely megadja a gömb alakú szegmens, a tórusz meghatározását, szabályokat és képleteket a szabályos sokszögek területének, a csonka kúpok és a piramisok térfogatának pontos és közelítő kiszámításához. Ebben a munkában Heron bevezeti az „egyszerű gépek” kifejezést, és a nyomaték fogalmát használja munkájuk leírására.

A dioptria volt a modern teodolit prototípusa. Fő része egy vonalzó volt, a végeire irányzékkal. Ez a vonalzó körben forgott, amely vízszintes és függőleges helyzetet is elfoglalhatott, ami lehetővé tette az irányok megjelölését vízszintes és függőleges síkban egyaránt. A készülék helyes felszerelése érdekében vízvezetéket és vízszintet rögzítettek rá. Ezzel az eszközzel és a téglalap alakú koordináták bevezetésével a Heron különféle problémákat oldhat meg a földön: megmérheti két pont távolságát, amikor az egyik vagy mindkettő nem elérhető a megfigyelő számára, rajzolhat egy egyenest merőlegesen egy megközelíthetetlen egyenesre, megtalálhatja a szintkülönbséget. két pont között mérje meg egy egyszerű alak területét anélkül, hogy rálépne a mért területre.
Heron többek között leírást ad az általa a távolságok mérésére kitalált eszközről - a kilométer-számlálóról.

Rizs. Kilométerszámláló (megjelenés

Rizs. Kilométerszámláló (belső eszköz)
A kilométer-számláló egy kis kocsi volt, amelyet két speciálisan kiválasztott átmérőjű kerékre szereltek. A kerekek pontosan 400-szor fordultak milliméterenként (az ősi hosszúság mértéke 1598 m). Számos kereket és tengelyt fogaskerék hajtott, a megtett távolságot pedig egy speciális tálcába hulló kavicsok jelezték. Ahhoz, hogy megtudjuk, mekkora távolságot tettek meg, csak meg kellett számolni a tálcán lévő kavicsok számát.
Heron egyik legérdekesebb munkája a „Pneumatika”. A könyv mintegy 80 eszköz és mechanizmus leírását tartalmazza. A leghíresebb az aeolipile (görögül fordítva: „Aeolus szélisten labdája”).

Rizs. Aeolipile
Az eolipile egy szorosan lezárt üst volt, két csővel a fedelén. A csövekre egy forgó üreges golyót szereltek fel, melynek felületére két L alakú fúvókát szereltek fel. A lyukon keresztül vizet öntöttek a kazánba, a lyukat dugóval lezárták, és a kazánt a tűz fölé helyezték. A víz felforrt, gőz keletkezett, amely a csöveken keresztül a golyóba és az L alakú csövekbe áramlott. Megfelelő nyomás mellett a fúvókákból kilépő gőzsugarak gyorsan megforgatták a labdát. A modern tudósok által Heron rajzai alapján épített eolipile percenként akár 3500 fordulatot is kifejtett!

Sajnos az eolipile nem kapott kellő elismerést, és nem volt kereslet sem az ókorban, sem később, bár hatalmas benyomást tett mindenkire, aki látta. A Heron eolipile a gőzturbinák prototípusa, amely csak két évezreddel később jelent meg! Ráadásul az aeolipile az egyik első sugárhajtóműnek tekinthető. Egy lépés volt hátra a sugárhajtás elvének felfedezéséig: egy kísérleti összeállítás áll előttünk, meg kellett fogalmazni magát az elvet. Az emberiség közel 2000 évet töltött ezen a lépésen. Nehéz elképzelni, hogyan nézett volna ki az emberiség történelme, ha a sugárhajtás elve 2000 évvel ezelőtt széles körben elterjedt volna.
A Heron másik kiemelkedő találmánya a gőz felhasználásával kapcsolatban a gőzkazán.

A kialakítás egy nagy bronztartály volt, koaxiálisan beépített hengerrel, tűzhellyel és csövekkel a hideg és a meleg víz ellátására. A kazán nagyon gazdaságos volt, és gyors vízmelegítést biztosított.
A Heron „pneumatikájának” jelentős részét különféle szifonok és edények leírása foglalja el, amelyekből a víz gravitáció útján egy csövön keresztül áramlik. Az ezekben a tervekben rejlő elvet a modern járművezetők sikeresen alkalmazzák, amikor ki kell üríteni a benzint az autótartályból. Az isteni csodák létrehozásához a papoknak Heron elméjét és tudományos ismereteit kellett használniuk. Az egyik leglenyűgözőbb csoda az általa kifejlesztett mechanizmus volt, amely kinyitotta a templom ajtaját, amikor tüzet gyújtottak az oltáron.

A tűztől felhevült levegő egy vízzel ellátott edénybe jutott, és egy kötélen felfüggesztett hordóba nyomott ki bizonyos mennyiségű vizet. A vízzel megtöltött hordó leesett, és egy kötél segítségével megforgatta a hengereket, amelyek mozgásba lendítették a lengőajtókat. Az ajtók kinyíltak. Amikor a tűz kialudt, a víz a hordóból visszaömlött az edénybe, és a hengereket forgató, kötélen felfüggesztett ellensúly bezárta az ajtókat.
Meglehetősen egyszerű mechanizmus, de micsoda pszichológiai hatással van a plébánosokra!

Egy másik találmány, amely jelentősen növelte az ókori templomok jövedelmezőségét, a Heron által feltalált szenteltvíz-automata volt.
A készülék belső mechanizmusa meglehetősen egyszerű volt, és egy precízen kiegyensúlyozott karból állt, amely egy érme súlyának hatására kinyíló szelepet működtetett. Az érme egy nyíláson keresztül egy kis tálcára esett, és aktivált egy kart és a szelepet. A szelep kinyílt és egy kis víz kifolyt. Az érme ekkor lecsúszik a tálcáról, és a kar visszaáll eredeti helyzetébe, lezárva a szelepet.
A Heron találmánya lett a világ első automatája. A 19. század végén újra feltalálták az automatákat.
Heron következő találmányát a templomokban is aktívan használták.

A találmány két csővel összekapcsolt edényből áll. Az egyik edény tele volt vízzel, a másik pedig borral. A plébános egy edénybe vízzel kis mennyiségű vizet adott, a víz egy másik edénybe került, és ugyanannyi bort kiszorított belőle. Egy ember vizet hozott, és „az istenek akaratából” borrá változott! Hát nem csoda ez?
És itt van egy másik edénykialakítás, amelyet Heron talált ki a víz borrá alakítására és vissza.

Az amfora felét borral, a másik felét vízzel töltik meg. Ezután az amfora nyakát dugóval le kell zárni. A folyadékot az amfora alján található csap segítségével vonják ki. Az edény felső részében a kiálló fogantyúk alatt két lyuk van fúrva: az egyik a „boros”, a másik a „vizes” részben. A csészét a csaphoz hozták, a pap kinyitotta, és vagy bort, vagy vizet töltött a csészébe, az egyik lyukat az ujjával halkan betömte.

A maga idejében egyedülálló találmány volt a vízszivattyú, amelynek kialakítását Heron írta le a „Pneumatika” című munkájában.
A szivattyú két egymással összeköttetésben álló dugattyús hengerből állt, amelyek szelepekkel voltak felszerelve, amelyekből váltakozva kiszorították a vizet. A szivattyút két ember izomereje hajtotta, akik felváltva nyomták le a kar karjait. Ismeretes, hogy az ilyen típusú szivattyúkat később a rómaiak tüzek oltására használták, és kiváló minőségű kivitelezéssel és minden alkatrész elképesztően pontos illesztésével jellemezték őket.

Az ókorban a legelterjedtebb világítási módszer az olajlámpás világítás volt. Ha egy lámpánál könnyű volt nyomon követni, akkor több lámpánál már szükség volt egy szolgára, aki rendszeresen járkál a szobában és megigazítja a lámpák kanócát. Heron feltalált egy automata olajlámpát.

A lámpa egy tálból, amelybe olajat öntöttek, és egy eszközből áll a kanóc adagolására. Ez az eszköz egy úszót és egy hozzá csatlakoztatott fogaskereket tartalmazott. Amikor az olajszint lecsökkent, az úszó leesett, forgatta a fogaskereket, és az viszont egy kanóccal körbevont vékony sínt betáplált az égési zónába. Ez a találmány a fogasléc és fogaskerék egyik első alkalmazása volt.
A Heron „Pneumatikája” a fecskendő kialakításáról is leírást ad, sajnos nem tudni biztosan, hogy az ókorban használták-e ezt a készüléket orvosi célokra. Azt sem tudni, hogy a modern orvosi fecskendő feltalálóinak tartott francia Charles Pravaz és a skót Alexander Wood tudott-e a létezéséről.

A Heron's Fountain három edényből áll, amelyek egymás fölött helyezkednek el és kommunikálnak egymással. A két alsó edény zárt, a felső pedig nyitott tál alakú, amelybe vizet öntenek. A középső edénybe is vizet öntünk, amelyet később lezárunk. A tál aljától szinte az alsó edény aljáig futó csövön keresztül a víz lefolyik a tálból és az ott lévő levegőt összenyomva növeli annak rugalmasságát. Az alsó edény egy csövön keresztül csatlakozik a középsőhöz, amelyen keresztül a légnyomás a középső edénybe kerül. A levegő nyomást gyakorolva a vízre arra kényszeríti, hogy a középső edényből a csövön keresztül a felső edénybe emelkedjen, ahol ennek a csőnek a végéből egy szökőkút emelkedik ki a víz felszíne fölé. A tálba eső szökőkútvíz belőle egy csövön keresztül az alsó edénybe folyik, ahol a vízszint fokozatosan emelkedik, a középső edényben pedig csökken. A szökőkút hamarosan leáll. Az újraindításhoz csak fel kell cserélni az alsó és a középső ereket.

A maga korában egyedülálló tudományos munka a Heron's Mechanics. Ez a könyv egy Kr.u. 9. századi arab tudós fordításában került hozzánk. Costa al-Balbaki. A 19. századig ez a könyv nem jelent meg sehol, és láthatóan ismeretlen volt a tudomány számára sem a középkorban, sem a reneszánszban. Ezt támasztja alá, hogy szövegének listái hiányoznak az eredeti görög és a latin fordításból. A Mechanicsban a legegyszerűbb mechanizmusok leírása mellett: ék, kar, kapu, blokk, csavar, találunk egy Heron által megalkotott, teheremelő mechanizmust.

A könyvben ez a mechanizmus barulk néven szerepel. Látható, hogy ez a készülék nem más, mint egy sebességváltó, amit csörlőnek használnak.
Heron a „Katonai gépekről” és „A dobógépek gyártásáról” című műveit a tüzérség alapjainak szentelte, és számos számszeríjat, katapultot és ballisztát írt le bennük.
Heron Az automatákról című munkája népszerű volt a reneszánsz idején, latinra fordították, és számos korabeli tudós idézte. 1501-ben Giorgio Valla lefordította ennek a műnek néhány töredékét. Későbbi fordítások, amelyeket más szerzők követtek.

A Heron által készített orgona nem volt eredeti, csak a hydraulos, a Ctesibius által feltalált hangszer továbbfejlesztett kivitele. A Hydraulos szelepekkel ellátott csőkészlet volt, amely hangot keltett. A levegőt víztartály és szivattyú segítségével juttatták a csövekhez, ami ebben a tartályban megteremtette a szükséges nyomást. A sípok szelepeit, mint egy modern orgonánál, billentyűzettel vezérelték. Heron azt javasolta, hogy automatizálják a hidraulikus rendszert egy szélkerék segítségével, amely egy szivattyú meghajtásaként szolgált, amely levegőt kényszerített a tartályba.

Ismeretes, hogy Heron egyfajta bábszínházat hozott létre, amely a közönség elől rejtett kerekeken mozgott, és egy kis építészeti szerkezet volt - négy oszlop, közös alappal és architrámmal. A színpadán álló bábok, melyeket összetett zsinór- és fogaskerekek rendszere hajtott, a nyilvánosság elől is rejtve, a Dionüszosz tiszteletére rendezett fesztivál szertartását elevenítették fel. Amint egy ilyen színház belépett a város terére, Dionüszosz alakja fölött tűz lobbant fel a színpadon, egy tálból bort öntöttek az istenség lábainál heverő párducra, a kíséret pedig táncolni kezdett a zenére. Aztán a zene és a tánc abbamaradt, Dionüszosz a másik irányba fordult, a második oltárban láng lobbant fel - és az egész akció megismétlődött. Egy ilyen előadás után a babák leálltak, és az előadás véget ért. Ez az akció életkortól függetlenül minden lakos érdeklődését felkeltette. De egy másik bábszínház, a Heron utcai előadásai sem voltak kevésbé sikeresek.

Ez a színház (pinaka) nagyon kicsi volt, könnyen mozgatható volt egy kis oszlop, melynek tetején egy színházi színpad makettje volt elrejtve az ajtók mögött. Ötször nyitottak és zártak, felvonásokra osztva Trója győzteseinek szomorú visszatérésének drámáját. Egy apró színpadon, kivételes ügyességgel mutatták be, hogyan építettek és bocsátottak vízre vitorlás hajókat a harcosok, vitorláztak rajtuk a viharos tengeren és haltak meg a mélyben a villámlás és mennydörgés alatt. A mennydörgés szimulálására Heron egy speciális eszközt készített, amelyben a golyók kiömlöttek a dobozból, és eltalálták a deszkát.

Az automata színházaiban Heron tulajdonképpen a programozás elemeit használta: a gépek akcióit szigorú sorrendben hajtották végre, a díszletek a megfelelő pillanatokban váltották egymást. Figyelemre méltó, hogy a színházi mechanizmusokat elsősorban a gravitáció mozgatja (a zuhanó testek energiáját használták fel a pneumatika és a hidraulika elemei is).

A dioptria volt a modern teodolit prototípusa. Fő része egy vonalzó volt, a végeire irányzékkal. Ez a vonalzó körben forgott, amely vízszintes és függőleges helyzetet is elfoglalhatott, ami lehetővé tette az irányok megjelölését vízszintes és függőleges síkban egyaránt. A készülék helyes felszerelése érdekében vízvezetéket és vízszintet rögzítettek rá. Ezzel az eszközzel és a téglalap alakú koordináták bevezetésével a Heron különféle problémákat oldhat meg a földön: megmérheti két pont távolságát, amikor az egyik vagy mindkettő nem elérhető a megfigyelő számára, rajzolhat egy egyenest merőlegesen egy megközelíthetetlen egyenesre, megtalálhatja a szintkülönbséget. két pont között mérje meg egy egyszerű alak területét anélkül, hogy rálépne a mért területre.

Már Heron idejében is az ókori mérnöki műalkotások egyik remekművének számított az Eupalinus terve alapján kialakított és egy alagúton áthaladó Samos szigeti vízellátó rendszer. A vizet ezen az alagúton keresztül a Castro-hegy túloldalán található forrásból szállították a városba. Köztudott volt, hogy a munka felgyorsítása érdekében a hegy két oldalán egyszerre ásták ki az alagutat, ami az építkezést végző mérnök magas képzettségét igényelte. A vízvezeték sok évszázadon át működött, és meglepte Heron kortársait is megemlítette írásaiban. Hérodotosztól értesült a modern világ az Eupalina alagút létezéséről. Megtudtam, de nem hittem el, mert azt hitték, hogy az ókori görögök nem rendelkeztek a szükséges technológiával egy ilyen összetett objektum megépítéséhez. Miután tanulmányozták Heron „A dioptrián” című munkáját, amelyet 1814-ben találtak, a tudósok megkapták a második dokumentumos bizonyítékot az alagút létezésére. Csak a 19. század végén fedezte fel egy német régészeti expedíció a legendás Eupalina alagutat.
Heron művében a következőképpen mutat be példát az általa feltalált dioptria használatára az Eupalina alagút építéséhez:

A B és D pont az alagút bejárata. A B pont közelében kiválasztjuk az E pontot, és ebből egy EF szakaszt építünk a hegy mentén, merőlegesen a BE szakaszra. Ezután egymásra merőleges szakaszokból álló rendszert építünk a hegy köré, amíg egy KL egyenest nem kapunk, amelyen kiválasztjuk az M pontot, és ebből merőleges MD-t építünk a D alagút bejáratáig. A DN és NB egyenesek segítségével egy háromszöget készítünk. Megkapjuk a BND-t, és megmérjük az α szöget.
Heron élete során számos különféle találmányt alkotott, amelyek nemcsak kortársait, hanem minket is – két évezreddel később élve – érdekesek voltak.

Az ókor ismerte az automatizálás elemeit, a gőz hajtóerejét. Az ember találékony zsenialitása, amely a kezdetleges idők óta bizonyította erejét, nem száradt ki. Ennek feltűnő példája Alexandriai Heron technikai kreativitása, aki körülbelül ie 120 évet élt. e. Heron tanítója, Alexandriai Ctesibius, akit az ókori tudomány és technika történésze, Diels az ókori mérnökök fejének nevez, feltalált egy légorgonát, egy tűzoltóautót és egy automata vízórát (clepsydra). A Ctesibius clepsydrájában az A vízellátásból származó víz belép a BCDE szabályozó tartályba, és egy keskeny E csövön keresztül a KLMN tartályba esik. Erős nyomás esetén a víznek nincs ideje lefolyni az E-n keresztül, felhalmozódik a vezérlőtartályban, és felemeli a G úszót, amely blokkolja a víz hozzáférését. Ily módon a vezérlőtartályban egy bizonyos normál szintet tartanak, amíg az F csap nyitva van. A tartályba áramló víz felemeli a P úszót, amelyen egy pálcával egy óra alakban látható ábra áll. vízszintes vonalak egy forgó STUV dobon (lásd 14. ábra).

Ctesibius Heroes a következőképpen írja le a tűzoltóautót:
„A tüzek oltására használt tűzoltó szivattyúk a következőképpen készülnek (15. kép): két fémhengert belülről fúrnak ki esztergavágóval a dugattyú méretének megfelelően, ahogyan egy mesterember fúrja ki a kutak „szivattyúit”. A KL és MN pontosan illeszkedő dugattyúk. A hengereket XODE cső köti össze, és kívülről (az XODE cső belsejében) kifelé nyíló P és R szelepekkel vannak ellátva A hengerek alján S és T furatok találhatók, amelyeket sima csuklólapok zárnak le (szelepszárnyak); csavarokat vezetnek át rajtuk, amelyeket szilárdan forrasztanak, vagy szilárdan rögzítik a henger aljához a külső végükön elhelyezett szegecsekkel. A dugattyúk középen rögzített S rudakkal vannak felszerelve egy rúd (Z a kiegyensúlyozó), amely középen egy δ csavar körül forog; az S dugattyúrudak a b és v csavarok körül forognak. Az XODE csőben lévő furat fölé egy másik függőleges villa alakú ξ cső van beépítve, amely csapszerű fúvókával van felszerelve, amelyen keresztül a víz kilövellése ugyanúgy történik, mint ahogy azt fentebb a sűrített levegővel vizet kidobó edény leírásánál említettük. benne."

A leírásban (16. ábra) említett szelepet nyilván szintén Ctesibius találta fel. Heron a következőképpen írja le ezt az eszközt: „Két megfelelő vastagságú négyszögletes lemez készül, mindkét oldalon ujjnyira. Felületükkel egymáshoz vannak illesztve és köszörülve, hogy se levegő, se víz ne tudjon áthaladni közöttük. Legyenek ezek a rekordok ABCD és EFGH. Az egyikben, nevezetesen az ABCD-ben, egy harmadujjnyi széles kerek lyukat fúrtak. A CD széle csuklópánttal csatlakozik az FE széléhez, így a fémlemezek földelt oldalai egymásra támaszkodnak. Amikor használni akarják ezeket a szelepeket, az ABCD lemezt szorosan hozzá kell forrasztani ahhoz a furathoz, amelyen keresztül levegőnek vagy víznek kell bejutnia. Ebben az esetben a belső nyomás hatására az EFGH lemez kinyílik, és átengedi a levegőt vagy a vizet. De akkor a levegő vagy a víz nyomása rákényszeríti az EFGH-lemezt a lyukra, amelyen keresztül a levegő vagy a víz bejut."

Amint látjuk, a technológia, különösen a fémfeldolgozási technológia ebben az időben meglehetősen magas szintet ért el. Az alábbiakban látni fogjuk, hogy a Heron még hőmotort is megvalósított. De ez a technológia, amint arra már többször rámutattak, nem tudott ipari forradalmat előidézni, nem tudta betölteni azt a forradalmi szerepet, amelyet a primitív felhalmozás időszakában, a polgári forradalmak időszakában játszott.

Heron híres találmányait a hozzánk eljutott „Pneumatika” értekezés írja le. Elméleti álláspontjában Heron Arisztotelészhez igazodik, de jelentős módosításokkal. Pont olyan, mint Arisztotelész. úgy gondolja, hogy a természetben nincs üresség, de bár a természetben nincs nagy üres tér, mégis léteznek nagyon kis üres terek a folyadékokban, a tűzben és más testekben.”

A részecskék közötti üres terek létének bizonyítékának tekinti a Gém a rugalmasságot, a különféle folyadékok keveredését, a testek tágulását stb. Heron úgy véli, hogy annak bizonyítéka, hogy a levegő test, az például az a tény, hogy egy másik edénybe vízbe merítve fejjel lefelé fordított edény nem telik meg vízzel. Ha egy lyukat készítenek az edény alján, amelyen keresztül a levegő kijuthat, akkor a víz kitölti a bemerített edény belsejét, és kiszorítja a levegőt ezen a lyukon keresztül. A természet nem enged szokatlanul nagy réseket a test részecskéi között, és ebben az értelemben „fél az ürességtől”. Tehát például, ha egy edényből bizonyos mennyiségű levegőt szívunk ki, aminek következtében a maradék levegő részecskéi közötti távolság megnő, akkor az edény szívó tulajdonságokkal (vércsészék) fog rendelkezni: az ujj borításának bőre az edény nyílása visszahúzódik. belül. Ha az ujját eltávolítjuk, a külső levegő belép az edénybe, feltöltve annak térfogatát, amíg a részecskék közötti távolság el nem éri a normál értéket. Ebben kell keresnünk a testek erejének okait. A folyékony pataknak Heron szerint van szakítószilárdsága is. Ha egyszer egy folyadékoszlop keletkezett, az nem tud felszakadni, mert ez jelentős üreg kialakulásához vezetne. Ez az alapja Heronnak a szifon működésére vonatkozó magyarázatának.

Merítsük a АHDBCKL könyökcsövet (17. ábra) egy vízzel FG szintig megtöltött edénybe. A könyökben lévő víz eléri a H szintet, ami egybeesik az FG szinttel. Ha az L-ből a szájával szívja a levegőt, akkor a jelzett tulajdonság miatt, hogy nem enged jelentős üregeket, a levegő a térd AHD mentén szívja el a vizet az edényből. Ha a vákuum elegendő, a víz kitölti a B cső felső részét, és elkezd lefolyni a CKL könyökön. Ha mindkét térdére súlyként próbál esni, nem tud leesni, mert ez a sugár megrepedéséhez vezetne. Ha a bal térdben a folyadékszint alacsonyabb, mint a jobb térdben, akkor a bal oldali vízterhelés húzza a jobbat, és a víz magasabb szintről alacsonyabbra folyik, amíg a bal és a jobb oldali folyadékszint egyenlő nem lesz. vagy amíg az edény ki nem ürül (ha az alsó szintje elég magas).

Tehát Heron elméletében két fő feltevéssel van dolgunk: a) a sugár megszakadásának lehetetlensége, c) a sugár súlyának egy hosszabb résszel való túlsúlya, ami a folyadék magasabb szintről alacsonyabbra áramlásához vezet. . Miután a keletkező folyadékáram úgy viselkedik, mint egy tömbön átdobott kötél. A kötél „fut” a hosszabb rész felé. A külső légnyomás ebben a magyarázatban nem játszik szerepet.

Heron azonban látja, hogy a szifon működésére vonatkozó magyarázata elégtelen. Ugyanis, ha úgy képzeli el, hogy a lánc bal vége rövidebb, de több láncból áll, akkor nem csak egyensúlyt érhet el, hanem a rövid rész felé futó láncot is. Más szóval, ha nem egyenlő vastagságú könyökökből készít szifoncsövet, vastagabbá téve a rövid könyököt, akkor alacsonyabb szintről magasabbra juttathatja a folyadékot. Heron rámutat, hogy ez lehetetlen. Töltse fel az U alakú csövet folyadékkal a tetejéig. Zárjuk le a cső végeit, és döntsük két, egyenlőtlen folyadékszintű edénybe úgy, hogy a cső vastag könyöke belemerüljön a legmagasabb folyadékszintű edénybe. Ha eltávolítjuk az ujjakat a cső végéről, kommunikációt hozunk létre a két edényben lévő folyadéktömegek között (a szifoncsőben lévő folyadékoszlop nem törhet el). Arkhimédész szerint azonban a kommunikáló folyadéktömegek akkor és csak akkor lesznek egyensúlyban, ha a szabad felület egy gömb alakú felület, amelynek középpontja a Föld középpontjában van a szintek egyenlővé válnak. Látjuk, hogy Heron Arkhimédésztől kiindulva lényegében megfogalmazza az edények kommunikációjának elvét. Heron sajátos megértése az „ürességtől való félelemről” lehetőséget ad neki, hogy elmagyarázza a pipetta működését, amely számára „varázsgolyó” alakú. Ha a felső lyukat nyitva hagyva a labda folyadékba merül, akkor a folyadék a labda alján lévő lyukon keresztül jut bele. Ha most az ujjával bezárja a lyukat és eltávolítja a labdát, akkor a víz nem ömlik ki a labda rácsos alján, mert ez üregek kialakulásához vezetne a belső légtérben. Az ujjának eltávolításával bárhová öntheti a folyadékot.

Heron feltalálta a különféle formájú szifonokat. Itt megemlítjük a kettős szifont és az állandó áramlási sebességű szifont (úszós szifon). A dupla szifon (18. ábra) egy felül zárt, de alul nyitott cső. Ebben a csőben van elhelyezve egy második, mindkét végén nyitott - a felső vége nem éri el a külső cső alját. Ha az edény alján akkora lyuk van, hogy a szifon belső csöve beleférjen, a széleihez szorosan illeszkedve, akkor az edénybe addig lehet folyadékot önteni, amíg a szifon külső csöve el nem éri. egészen a tetejéig meg van töltve. Ezután a szifonelv szerint a folyadék átfolyik a belső csövön, amíg az edény ki nem ürül. A kettős szifon megmagyarázza Heron „varázspoharának” működését. Állandó áramlási sebességű szifonban (19. ábra) a belső könyököt az edényben lévő folyadék felületén úszó tálban rögzítjük. A folyadékszint csökkenésével a szifon is leereszkedik, így a kiömlőnyílás mindig ugyanannyival a folyadékszint alatt marad.

Példaként Heron találékonyságának illusztrálására, írjuk le „énekes madár” géppuskáját (20. ábra). A madár fütyül, ha a bagoly nem néz rá, és elhallgat, amikor a bagoly feléje fordul. Ennek a készüléknek a működése a kettős szifonok megfelelő kiválasztásán alapul. Amikor a folyadék a tölcséren keresztül a felső edénybe áramlik, kiszorítja a levegőt, amely a csövön áthaladva sípot okoz. Amint a folyadék szintje a tartályban emelkedik, a szifonon keresztül az alsó vödörbe kezd folyni. Ez végül túlterheli a vödröt, ami meghúzza az ellensúlyt, és a bagoly megfordulását okozza. A szifont úgy választják ki, hogy ebben a pillanatban a tartályból való kiáramlás meghaladja a folyadék beáramlási sebességét - a madár nem énekel. Ezután az alsó szifon lép működésbe. Ahogy a tartály kiürül, a bagolyvödör kiürül és elfordul. A gép újra elkezd dolgozni.

Különösen figyelemre méltó, hogy Heron volt az első, aki a hő hajtóerejét használta. Először ismerkedjünk meg „eolipile” hatásával. A Heron eolipile egy vízszintes tengely körül forogni képes vasgolyó (21. ábra). A labda tetején derékszögben meghajlított kimeneti cső található; ugyanaz a cső, de ellenkező irányba hajlítva, a labda alján található. A tartályból az oldalcsöveken keresztül érkező gőzt a kifolyócsövek vezetik ki. A gőzsugár reakciója (turbina elve) a golyó forgását idézi elő.

Így, majdnem kétezer évvel a gőzgép feltalálása előtt, először építettek hőgépet, de ez még korai találmány volt, és a 17. században megkezdődött a hőgép új keresése.

Vegyünk példának a hő hajtóerejének felhasználására egy áldozati tűz meggyújtásakor automatikusan nyíló ajtókkal rendelkező oltárt (22. ábra).

A templomban egy üreges DE oltár található, amelyet egy FG csövön keresztül egy félig vízzel teli gömb alakú PH edény köt össze. A golyóba egy KLM U alakú csövet forrasztanak. Mindkét ajtólap forgástengelye a pinceszintig nyúlik, ahol a megfelelő aljzatokba kerülnek. A tengelyekre két lánc van feltekerve. Az egyik lánc végére súlyt helyeznek, amely súlyával bezárja az ajtót, a másikra pedig az ajtótengelyekre ellentétes irányban feltekerve egy XN edény függ, amely üresen könnyebb, mint a Betöltés. Egy U-alakú cső egyik könyöke ebbe az edénybe megy át, amely úgy van felszerelve, hogy az ajtók zárásakor ez a könyök majdnem az edény aljáig ér.

Ha az oltáron tüzet gyújtanak, az oltár felmelegszik, a benne zárt levegő kitágul, rányomja a labdában lévő vizet, és egy U-alakú csövön keresztül egy felfüggesztett edénybe emeli, ami ezáltal leengedi és így kinyitja a golyót. ajtó.

A vizsgált példákra szorítkozunk. Az elmondottakból kitűnik, mennyire zseniálisak voltak Heron találmányai. Gyakorlati jelentőséget csak hidraulikus gépei kaptak, amelyek a vízhúzó gépek technológiáját fejlesztették tovább. A többi találmány vicces játékként szolgált, semmi több. Csak az újjáéledő új tudomány fordult Heron találmányai felé, és új alapokon fejlesztette tovább azokat.

De ez a tudomány, miután megőrizte az eolipile leírását a fizika tankönyvekben, nem kezdett el gőzgépet építeni Heron elve szerint, hanem megvalósította a gőz-atmoszférikus szivattyú kevésbé tökéletes ötletét. Heron találmányai egyértelmű bizonyítékai voltak annak, hogy az ókori tudomány az általános problémák mérlegelésétől a konkrét problémák felé mozdult el. A csillagászat, a matematika, a mechanika, a földrajz és az orvostudomány kezdett kiemelkedni egyetlen tudomány közül. Az új tudomány központja a Nagy Sándor által alapított város volt a Nílus-deltában – Alexandria. Egyedülálló tudományos intézmény jött létre itt - az Alexandriai Múzeum gazdag könyvtárral és csillagászati ​​obszervatóriummal. Az ókori világ minden jelentős tudósa és filozófusa valamilyen szinten kapcsolatban áll Alexandriával. Ezért a tudományok szétválásának időszakát gyakran alexandriai időszaknak nevezik.