Elfelejtett ötletek az Alexandriai heroinról

Elfelejtett találmányait Heron of Alexandria

Sokan közülünk, akik a fizikát vagy a technika történetét tanulják, meglepődnek annak felfedezésében, hogy néhány modern technológiát, tárgyat és tudást felfedeztek és feltaláltak az ókorban. Az ilyen jelenségek leírásában szereplő fantaszták még egy speciális kifejezést is használnak: "chronoclasms" - a modern tudás rejtélyes behatolása a múltba. Azonban a valóságban minden egyszerűbb: a legtöbb ilyen tudást az ősi tudósok tényleg felfedezték, de valamilyen oknál fogva elfelejtették és újra felfedezték évszázadok után.
Ebben a cikkben azt javasoljuk, hogy ismerkedjen meg az ókor egyik csodálatos tudósaival. Jelentősen hozzájárult a tudomány fejlődéséhez, de munkáinak és találmányainak nagy része feledésbe merült, és elfelejtették. A neve Alexandria heronja.

Ábra. 1. Alexandria heronja

A diopter a modern teodolit prototípusa volt. Ennek fő része egy uralkodó volt, melynek vége volt. Ez a vonalzó egy olyan körben forog, amely vízszintes és függőleges helyzetet foglalhat el, ami lehetővé tette az irányok tervezését mind vízszintes, mind függőleges síkban. A készülék helyes beszereléséhez egy vonalat és egy szintet csatoltunk hozzá. Ezzel az eszközzel és használatának bevezetése derékszögű koordinátákat, Geron dönthet a földön a különféle feladatok: kell mérni a távolságot két pont között, amikor egyikük vagy mindkettő nem állnak rendelkezésre a megfigyelő, húzzon egy egyenes merőleges a megközelíthetetlen egyenes vonal, megtalálja a szintkülönbség a két pont között, Mérje meg a legegyszerűbb alakzat területét anélkül, hogy belépne a mért területre.
Még Heron idején is az ősi építészet egyik remekműve volt a Samos szigetén lévő vízvezeték, amelyet Eupalin projektje alapján hoztak létre, és áthaladtak az alagúton. Az alagút mentén a víz a Castro-hegy másik oldalán található forrásból táplálódott a városba. Ismert, hogy a munka felgyorsítása érdekében az alagutat egyidejűleg ástak a hegy mindkét oldaláról, ami magas szintű képesítést igényelt az építészetet felügyelő mérnöktől. A vízművek évszázadok óta dolgoztak, és meglepették Heron kortársait, és az írásokban és Herodotusban is említették. Herodotusról tudott a modern világ az Eupalin-alagút létezéséről. Kiderült, de nem hiszem, mert úgy vélték, hogy az ókori görögök nem rendelkeznek a szükséges technológiával ahhoz, hogy ilyen összetett tárgyat építsenek. Miután tanulmányozta Geron "A diopter" című munkáját 1814-ben, a tudósok második dokumentációs igazolást kaptak az alagút létezéséről. És csak a XIX. Század végén a német régészeti expedíció valóban felfedezte Eupalina legendás alagútját.
Íme, hogy a munkájában Geron példát ad az általa feltalált dioptria használatára, hogy felépítse az Eupalin-alagutat.

3. ábra. Mérési rendszer az Eupalina alagút építéséhez

A B és D pontok az alagút bejáratai. A B pont közelében meg kell választani az E pontot, amelyből a szegmens BE-re merőleges szegmense a hegy mentén épül fel. Továbbá, a megkerülő rendszert épített hegy kölcsönösen merőleges szegmensek mindaddig, amíg a kapott KL vonal, amely az M pont van kiválasztva, és épít MD merőleges a bejárat az alagút vonal D. A DN és NB, elkészített BND háromszög, és mérjük a szög α.

Többek között a "A diopteron" című fejezet 34. fejezetében Geron leírja a távolságmérés eszközeinek leírását - egy kilométerszámlálót.

Ábra. 4. Kilométer-számláló (megjelenés)

Ábra. 5. Kilométer-számláló (belső eszköz)

Ábra. 7. Gőzkazán Gerona

A design nagy bronz tartály volt, egy koaxiálisan szerelt hengerrel, kalapácsokkal és csövekkel hideg és meleg vízhez. A kazán nagyon gazdaságos és gyors vízmelegítést biztosított.
A Heron "Pneumatikájának" jelentős része különböző szifonok és edények leírása, amelyekből a víz a gravitáció révén a csövön keresztül áramlik. Az ilyen tervekben szereplő elvet sikeresen használják a modern gépkocsivezetők, ha szükség van arra, hogy benzint töltsenek az autó tartályából.
Mint tudják, az ókori korszakban az emberek nagy befolyása a vallás volt. Sok vallás és templom volt, és mindenki elment az istenekkel való kommunikációhoz, bárhol is tetszett. Mivel ez a templom papjainak jóléte közvetlenül függ a plébánosok számától, a papok mindent megpróbáltak csábítani. Aztán felfedezték a még létező törvényt: semmi sem vonzza az embereket a templomba jobban, mint egy csoda. Zeus azonban az Olympusból nem sokkal gyakrabban ereszkedett le, mint a mennyországból származó mannát az égből. És minden nap a templomba csábította őket. Isteni csodák létrehozása érdekében a papoknak a Heron intellektusát és tudományos ismereteit kellett felhasználniuk. Az egyik leglenyűgözőbb csodatétel az a mechanizmus volt, amelyet kifejlesztett, és amely megnyitotta a templom ajtaját, amikor az oltáron égett a tűz. A művelet elve világos az animált rajzon.

Ábra. 8. A templomban levő ajtók "mágikus" nyílásának rendszere

(C) P. Hausladen, RS Vöhringen

A tűzből felmelegítve a levegő vízbe jött a tartályba, és egy bizonyos mennyiségű vizet préselt a kötélen felfüggesztett hordóba. A vízzel töltött hordó leereszkedett, és egy kötél segítségével elfordította a hintóajtókat. Az ajtók kinyíltak. Amikor a tűz leállt, a hordóból visszavezetett víz visszadobott az edénybe, és az ellensúly a kötélen felfüggesztve, a hengerek forgatásával becsukta az ajtókat.
Egész egyszerű mechanizmus, de milyen pszichológiai hatással van a plébánosokra!
Egy másik találmány, amely jelentősen megnövelte az ősi templomok nyereségességét, Geron gépet találtak szentvíz eladására.

Ábra. 9. Automatikus gép a "szent" víz értékesítésére

A készülék belső mechanizmusa meglehetősen egyszerű volt, és pontosan kiegyensúlyozott karból állt, szabályozva a szelepet, amely az érme súlya alatt nyílt meg. Az érme a résen keresztül egy kis tálcára esett, és aktiválta a kart és a szelepet. A szelep kinyílt, valami víz áramlott. Aztán az érme elhúzódott a tálcából, és a kar visszaállt az eredeti helyzetébe, lezárva a szelepet. Egyes források szerint a Heron idején a "szent" víz egy része 5 drámát fizetett.
Ez a Geron találmánya az első a világon automatikus automata, és annak ellenére, hogy jó hozamot hozott, évszázadok óta elfelejtették. És csak a XIX. Század végén találtak újító automatákat.

Talán a heron következő találmányát is aktívan használják a templomokban.

Ábra. 10. Hajók "víz" borrá történő fordítására

A találmány két csővel összekötött edény. Az egyik hajó tele volt vízzel, a második pedig borral. A gyülekezet vízzel kis mennyiségű vizet adott a hajóba, a víz belépett egy másik edénybe, és egyenlő mennyiségű bort váltott ki. Az ember vizet hozott, és "az istenek akaratának megfelelően" borrá változott! Nem ez a csoda?
És itt van egy másik terv a hajó által tervezett Geron alakítani a vizet a bor és fordítva.

Ábra. 11. Amfora a bor és a víz palackozásához

Az amfora fele tele van borral, a másik fele vízzel. Ezután az amfora nyakát dugóval lezárják. A folyadékot az amfora alján található csap segítségével extrahálják. A hajó felső részén, a kinyúló fogantyúk alatt két lyukat fúrnak: egy a "bor" részből, a másik a "víz" részből. A csészét a csaphoz hozták, a pap kinyitotta, és a csészébe öntötte akár bort vagy vizet, észrevétlenül ujjával összekapcsolva az egyik lyukakat.
Egy egyedülálló találmány volt a vízszivattyú, amelynek tervét Geron írta a "Pneumatics" című munkájában.

Ábra. 12. Heron szivattyúja

A szivattyú két bejelentett dugattyús palack volt ellátva szelepekkel, amelyekből váltakozva elhelyezett víz. A szivattyút két ember izomereje aktiválta, akik viszont a kar vállán nyomódtak. Ismeretes, hogy az ilyen típusú szivattyúkat a rómaiak később felhasználták a tüzek eloltására, és magas gyártási minőséget és meglepően pontos felszerelést különböztettek meg. A villanyáramhoz hasonló szivattyúkat gyakran használtak a tüzek oltására, és a flottát a víztartályok balesetből történő kiszivattyúzására.
Mint látjuk, Geron három nagyon érdekes találmányt fejlesztett ki: eolipil, dugattyús szivattyú és kazán. Összevonva őket egy gőzgépet kaphat. Persze ez a feladat lehetett, ha nem Geronnak vagy követőinek. Az emberek már tudták, hogyan kell létrehozni a lezárt tartályokat, és amint az a dugattyús szivattyú példáján látható, jelentős eredményeket ért el a nagy pontosságú gyártást igénylő mechanizmusok gyártásában. A gőzgép természetesen nem sugárhajtómű, amelyre az ősi tudósok ismerete egyértelműen hiányzott, de jelentősen fel fogja gyorsítani az emberiség fejlődését is. Miért nem történt meg ez?

A világítás legáltalánosabb módja az antik időkben az olajlámpák megvilágítása volt, amelyben az olajjal átitatott farkaség égett. A kanóc egy darab rongy volt, elég gyorsan égett, és égett olajat. Az egyik fő hátránya, ezek a lámpák szükséges volt róla, hogy az olaj feletti felszíni szinten van folyamatosan csökkent, folyamatosan kellően kanóc az égéshez. Ha van egy lámpa ellenőrzi, hogy könnyű volt, a jelenléte több lámpákat már szükség a szolga, aki rendszeresen sétálni a szobában, és be kell állítani a kanóc a lámpák. Heron feltalált egy automatikus olajlámpát.

Ábra. 13. Heron lámpa

A lámpa olyan tálból áll, amelybe olaj és pépadagolók kerültek. Ez a készülék úszóval és egy hozzá kapcsolódó eszközzel volt felszerelve. Amikor az olajszint leeresztõdött, az úszó leereszkedett, forgatta a fogaskereket, és viszont egy vékony csíkot etetett a combba az égési zónába. A találmány egyike volt a fogasléc első alkalmazásainak a fogaskerékkel.
A Heron másik, a templomokra szánt találmánya a szél által működtetett szerv volt.

Ábra. 14. Geron által korszerűsített hidraulikák

A Geron által létrehozott szerv nem volt eredeti, de csak a Ctesibius által feltalált hidraulikusok jobb szerkezetét képviselte. Gidravlos - olyan csövekből álló cső volt, amelyek szelepeket hoztak létre. A csövekben lévő levegőt egy víztartállyal és egy szivattyúval táplálták, ami a tartályban szükséges nyomást eredményezte. A csövek szelepeinek vezérlése, mint a modern szervekben, billentyűs manipulációval történt. Heron azt javasolta, hogy automatizálják a hidraulikákat egy szélkerék segítségével, amely egy olyan szivattyú meghajtójaként szolgált, amely levegőt szivattyúzott a tartályba.
Azok, akik szerencsések az iskola fizikus tanáraival, valószínűleg ismerik Heron híres forrását.

Ábra. 15. A Heron forrása

Ábra. 16. Herron fecskendõje

Sajnos nem ismert, hogy az eszközt orvosi célokra használták-e az ókorban. Azt is ismeretlen, hogy a francia Charles Pravoz és a Scot Alexander Wood, akik egy modern orvosi fecskendő feltalálói, tudtak a létezéséről.
A történelemben először Geron kifejlesztett egy önjáró mechanizmust.

Ábra. 17. Önjáró szekrény

A könyvben ez a mechanizmus a barulkos (baroulkos) néven jelenik meg. Az ábrán látható, hogy ez a készülék nem olyan, mint egy reduktor, amelyet csörlőként használnak. Barulk Heron áll több fogazott kerekek által hajtott kézi erővel, és a Heron veszi aránya a kerék átmérő az átmérője a tengely egyenlő 5: 1, a korábban feltételezve, hogy az alany emelő rakomány súlya 1000 tehetségkutató (25 m), és a hajtóerő egyenlő 5 tehetségek ( 125 kg).
"A katonai gépeken", "A hajtóművek gyártásánál" Geron a tüzérség alapjait szentelte, és számukra többféle keresztszalagot, katapultot, ballistát ábrázolt.

Ábra. 19. Ballista (modern rekonstrukció)

Ábra. 20. Heron egyik géppuskája

A Gerona mechanikus babák rajzainak nagy része nem megőrzött, de különböző forrásokban leírások vannak. Köztudott, hogy a Geron létrehozott fajta bábszínház, ami mozog a kerekek rejtve a nézők, és volt egy kis építészeti struktúra - négy oszlopot egy közös alap és párkánygerenda. Babák a színpadon, amit egy komplex rendszer vezetékek és a fogaskerekek is rejtve a szem a nyilvánosság, reprodukálni ünnepség ünnepségek tiszteletére Dionüszosz. Ha egy színház kiment a városból, a színpadon a szám Dionüszosz villant tüzet a párduc, ami fekszik a lába az istenség, bort töltött tálból, és kíséret táncolni kezd a zenét. Aztán a zene és a tánc megállt, Dionüszosz torokszorító, hogy a másik oldalon, a lángok lobogtak a második oltár - és az egész művelet ismétlődik újra. A bemutató után a babák leálltak és a teljesítmény véget ért. Ez a fellépés mindig érdeklődést keltett a lakosok körében, életkortól függetlenül. De nem kevésbé sikerült megnyerni a Heron egy másik bábszínház utcai előadását. A színház (Pinax) nagyon kis méretű, könnyen hordozható egyik helyről a másikra, volt egy kis oszlop, melynek tetején volt egy ál színpad, rejtett ajtók mögött. Ötször nyitottak és zártak le, a drámai cselekményekre osztva Troy nyerteseinek szomorú visszatérését. Egy apró színpad kivételes képességek azt mutatja, hogy a katonák építettek, és elindítja a vitorlás hajók hajózott őket a viharos tengeren, és elpusztultak a mélyén egy villám és a mennydörgés. A mennydörgés szimulálásához Geron létrehozott egy speciális eszközt, melyben a golyók a dobozból kiöntötték a táblát.

Ábra. 21. Thunder szimulátor

Automatikus színházaiban Geron valójában a programozás elemeit használta: az automaták fellépései szigorú sorrendben zajlottak, a táj megfelelõ pillanatokban egymásnak sikerült. Érdemes megjegyezni, hogy a színház mechanizmusait vezérlő fő hajtóerő a gravitáció (a leeső testek energiája volt), pneumatikus és hidraulikus elemeket is használtak. Nem használták a rugókat, amelyek a reneszánsz gépekben ilyen széles körben alkalmazhatók. Ennek oka egyszerű: a rugók előállításához szükség van olyan kiváló minőségű acélötvözetekre, amelyek rugalmasak, és nem ismertek az ókori metallurgisták számára.