Με ποιόν τρόπο κατέστρεψε ο μεγάλος μαθηματικός της αρχαιότητος, ο Αρχιμήδης, τον ρωμαϊκό στόλο που πολιορκούσε τις Συρακούσες;
Τα δύο άρθρα που ακολουθούν, παρουσιάζουν μια νέα εκδοχή αυτής της ιστορίας μετά από έρευνες Ιταλού επιστήμονα, ο οποίος πιστεύει ότι έλυσε το μυστήριο.
Τα "κανόνια" του Αρχιµήδη
Ο βοµβαρδισµός του ρωµαϊκού στόλου µε τη δύναµη του ατµού το 214 π.Χ.
Ιταλός επιστήµονας ισχυρίζεται ότι έλυσε το µυστήριο του τρόπου µε τον οποίο ο Αρχιµήδης χρησιµοποίησε τις ακτίνες του ήλιου προκειµένου να καταστρέψει τον ρωµαϊκό στόλο κατά την πολιορκία των Συρακουσών.
Ο καθηγητής Μηχανολογίας Τσέζαρε Ρόσι του Πανεπιστηµίου Federico ΙΙ της Νάπολης υποστηρίζει, ότι ο Αρχιµήδης δεν χρησιµοποίησε κάτοπτρα για να εκµεταλλευτεί τις «φονικές ακτίνες» του ήλιου ώστε να πυρπολήσει τα ρωµαϊκά πλοία τον 3ο π.Χ. αιώνα, όπως αναφέρει ο θρύλος, αλλά απώθησε τους εισβολείς χρησιµοποιώντας... κανόνια ατµού.
Σε µελέτη του µε τίτλο: «Τα κανόνια του Αρχιµήδη εναντίον του ρωµαϊκού στόλου;», ο Ρόσι αναπτύσσει τη θεωρία του: ο Αρχιµήδης, ένας από τους σηµαντικότερους µαθηµατικούς, µηχανικούς και φυσικούς της αρχαίας Ελλάδας, αντί να στρέψει µέσω των κατόπτρων το φως του ήλιου στα κινούµενα πλοία, είναι πιθανό να χρησιµοποίησε καθρέφτες προκειµένου να ζεστάνει νερό που βρισκόταν σε ειδικές δεξαµενές.
Το νερό έβραζε και ο παγιδευµένος ατµός προκαλούσε την έκρηξη του όπλου, στέλνοντας «οβίδες» στους Ρωµαίους (1.500 χρόνια πριν γίνει γνωστή στην Ευρώπη η πυρίτιδα) και µάλιστα µε ταχύτητα άνω των 200 χλµ. ανά ώρα και βεληνεκές περίπου 150 µέτρα.
Ο Ρόσι πιστεύει ότι οι «οβίδες» ήταν πήλινες και περιείχαν «υγρό πυρ», µια µάζα από εύφλεκτα υλικά. Ετσι, η βολή προκαλούσε εκρήξεις και τελικά πυρπόληση των στόχων.
Η πολιορκία των Συρακουσών έγινε το 214 π.Χ., όταν η πόλη ανήκε ακόµα στην Ελλάδα. Η πόλη καταλήφθηκε έπειτα από 2 χρόνια και ο Αρχιµήδης δολοφονήθηκε. Σύµφωνα µε την παράδοση, κατά την κατάληψη της πόλης, έπειτα από προδοσία, ένας ρωµαίος στρατιώτης σκότωσε τον έλληνα επιστήµονα ενώ αυτός ήταν απασχοληµένος µε κάποιο γεωµετρικό πρόβληµα. «Μη µου τους κύκλους τάραττε», πρόλαβε να του πει ο Αρχιµήδης.
Η αντιµετώπιση των Ρωµαίων µε κάτοπτρα, αποτελεί στην πραγµατικότητα έναν θρύλο των µεσαιωνικών χρόνων. Από τις αρχαίες πηγές, ο φυσικός και φιλόσοφος Γαληνός αναφέρει µια συσκευή πυρπόλησης που χρησιµοποιήθηκε εναντίον του ρωµαϊκού στόλου, η λεπτοµέρεια όµως µε τα κάτοπτρα απουσιάζει, όπως και σε όλη την αρχαία γραµµατεία.
Αντίθετα, ο Πλούταρχος κάνει αναφορά σε µια µακρόστενη µηχανή που ανάγκασε τους Ρωµαίους να εγκαταλείψουν την πολιορκία των Συρακουσών, ενώ άλλοι συγγραφείς αναφέρουν ένα κανόνι ατµού.
Πολλούς αιώνες αργότερα, ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι, σχεδίασε ένα παρόµοιο κανόνι χαρακτηρίζοντάς το ως επινόηση του µεγάλου αρχαίου µαθηµατικού. Έτσι, είναι πολύ πιθανό τα κάτοπτρα του θρύλου να ήταν στην πραγµατικότητα κανόνια ατµού.
Πηγή: http://www.tanea.gr/kosmos/article/?aid=4585071
Πήραν σάρκα και οστά τα "κανόνια" του Αρχιμήδη
Ένας από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς, μηχανικούς και φυσικούς του αρχαίου ελληνικού χώρου, ο Αρχιμήδης, κατασκεύασε πράγματι ένα ηλιακό κανόνι ατμού, που έριχνε φλεγόμενα βλήματα;
Έτσι υποστηρίζει ένας Ιταλός μηχανικός, που έχει στα χέρια του τα σχέδια ενός τέτοιου όπλου. Λέγεται ότι ο Αρχιμήδης κατασκεύασε εκπληκτικές πολεμικές μηχανές, από καταπέλτες μέχρι γιγάντιους γάντζους, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν κατά των Ρωμαίων, κατά τη διάρκεια της πολιορκίας των Συρακουσών, τον 3ο αι. π.Χ.
Μία από τις πιο αμφιλεγόμενες ιστορίες είναι ότι ο Αρχιμήδης έβαλε φωτιά στα ρωμαϊκά πλοία, ρίχνοντας τις ακτίνες του ηλίου πάνω τους με τη βοήθεια κοίλων καθρεφτών.
Οι σκεπτικιστές υποστηρίζουν πως ήταν αδύνατο οι καθρέφτες να εστιάσουν τις ηλιακές ακτίνες σε ένα κινούμενο πλοίο, ενώ ακόμα και αν γινόταν, η φωτιά θα άναβε σιγά σιγά και θα ήταν εύκολο να την σβήσει το πλήρωμα.
Σήμερα, ο Τσεζάρε Ρόσι από το Πανεπιστήμιο Φεντερίκο II της Νάπολης, παρουσιάζει ένα εναλλακτικό σενάριο.
Υποστηρίζει πως διάφοροι λόγιοι, μεταξύ των οποίων ο Πετράρχης και ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι, είχαν γράψει πως ο Αρχιμήδης είχε εφεύρει ένα κανόνι, που χρησιμοποιούσε πεπιεσμένο ατμό για να δίνει ώθηση στο βλήμα και να πετιέται με μεγάλη ταχύτητα. Το 2006, μία ομάδα από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) κατάφερε να κατασκευάσει ένα τέτοιο κανόνι, ενώ οι δοκιμές στέφθηκαν με επιτυχία.
Ο Ρόσι εκτιμά πως το κανόνι ατμού μπορεί να εξηγήσει το θρύλο του καθρέφτη. Σύμφωνα με τον ίδιο, ένα τέτοιο κανόνι θα μπορούσε να θερμανθεί από καθρέφτες που εστίασαν τις ηλιακές ακτίνες, ενώ τα βλήματα θα μπορούσαν να είναι κοίλα και γεμισμένα με ένα εύφλεκτο υγρό -ίσως ένα μείγμα θείου, βιτουμενίου, πίσσας και οξειδίου του ασβεστίου.
Ο Ρόσι προσπάθησε να φτιάξει ένα πιθανό σχέδιο του κανονιού. Παρόλο που η χρήση των καθρεφτών με αυτό τον τρόπο έμοιαζε μάλλον μη πρακτική, ο ίδιος δηλώνει πως οι Συρακούσιοι θα μπορούσαν να τους είχαν χρησιμοποιήσει για να αποφύγουν τα πυρά, καθώς τα κανόνια βρίσκονταν στα τείχη της πόλης, πάνω σε ξύλινες πλατφόρμες.
Ο Ρόσι υπολογίζει πως ένα βλήμα 20 εκατοστών σε διάμετρο είχε βάρος γύρω στα 6 κιλά και εκτινασσόταν από το όπλο, διανύοντας απόσταση 60 μέτρων/δευτερόλεπτο. Ένα όπλο, τοποθετημένο 10 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, το οποίο έριχνε πυρά σε γωνία 10 μοιρών προς τον ορίζοντα, είχε εύρος βολής γύρω στα 150 μέτρα.
Ιστορικοί, που ειδικεύονται στην αρχαία τεχνολογία, υποστηρίζουν πως η ιδέα είναι διασκεδαστική, αλλά αμφιβάλλουν ότι φτιάχτηκε τότε ένα τέτοιο όπλο.
Η Σεραφίνα Κουόμο από το Πανεπιστήμιο του Λονδίνου, αναφέρει πως δεν υπάρχουν στοιχεία που να πείθουν ότι ο Αρχιμήδης χρησιμοποίησε κανόνια ατμού. Σύμφωνα με την ίδια, η φήμη του Αρχιμήδη τα μεσαιωνικά χρόνια οδήγησε τον Ντα Βίντσι και άλλους λόγιους να του αποδώσουν όλες τις εντυπωσιακές εφευρέσεις που είχαν ακουστά.
«Ο Αρχιμήδης έγινε το ημι-μυθικό είδωλο ενός επιστήμονα, που ήταν ικανός να κατασκευάζει απίστευτα όπλα», προσθέτει η ίδια.
Η Τρέισι Ριλ από το βρετανικό Πανεπιστήμιο του Σουάνσι, τονίζει πως ο Ρόσι δεν εξηγεί γιατί τα κοίλα πήλινα βλήματα δεν κομματιάζονταν με την εκπυρσοκρότηση. Οι καταπέλτες ήταν ένας πιο πρακτικός τρόπος εκσφενδόνισης φλεγόμενων βλημάτων.πηγή-thepersistenceofafreephoton
Το πείραμα με το «Ηλιακό κάτοπτρο» του Αρχιμήδη
6 Νοεμβρίου 1973, Σκαραμαγκάς.
Ο 48χρονος μηχανικός Ιωάννης Σακκάς, είναι έτοιμος να δώσει «σάρκα και οστά» στο περίφημο «Ηλιακό κάτοπτρο» του μεγάλου αρχαίου Έλληνα φυσικού, μηχανικού και εφευρέτη, Αρχιμήδη.
Το ηλιακό κάτοπτρο, ήταν στην πραγματικότητα πολλά κάτοπτρα μαζί, μέσω των οποίων συσσωρεύονταν ηλιακή ενέργεια, η οποία μετατρέπονταν σε μια δέσμη πολύ μεγάλης θερμότητας και κατόπιν κατευθύνονταν σε κάποιον στόχο, προκαλώντας πυρκαγιά.
Η κατασκευή αυτή χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την για την καύση των Ρωμαϊκών εχθρικών πλοίων.
Παρ’ ότι υπήρχαν ιστορικές αναφορές στον μηχανισμό, όπως των Πλούταρχου, Λουκιανού, Γαληνού, Ευστάθιου, Ανθέμιου, Δίωνα του Κάσιου, Τζέτζη και του Μιχαήλ Ψελλού, αλλά και μαρτυρίες για την χρήση αυτού του όπλου σε μια απ’ τις πολιορκίες της Κωνσταντινούπολης, η ύπαρξη αυτού του μηχανισμού αμφισβητήθηκε από πολλούς, με πρώτον τον Καρτέσιο (René Descartes) και θεωρήθηκε ως ένας μύθος.
Το ότι ο Αρχιμήδης είχε πράγματι ανακαλύψει τις ιδιότητες των κατόπτρων, αποδεικνύεται από το βιβλίο του Γερμανού καθηγητή Χοπ «Ιστορία της Φυσικής», όπου αναφέρεται ότι το 1492 στη Βενετία ο Έλληνας καθηγητής Γεώργιος Βάλλας είχε στη βιβλιοθήκη του το βιβλίο του Αρχιμήδη «Κατοπτρικά», που όμως αργότερα χάθηκε (εκλάπη).
Εάν, λοιπόν, ο Αρχιμήδης δεν είχε ολοκληρωμένη άποψη για τα κάτοπτρα και δεν ήταν σίγουρος για τις πρακτικές τους εφαρμογές, ουδέποτε θα έγραφε σχετικό σύγγραμμα.
Μεταγενέστεροι ερευνητές προσπάθησαν να πραγματοποιήσουν το πείραμα, χρησιμοποιώντας υλικά γνωστά στην εποχή του Αρχιμήδη, αλλά απέτυχαν, ή πέτυχαν εν μέρει.
Υπήρχαν διάφορες εικασίες για το πως μπορεί να ήταν το κάτοπτρο του Αρχιμήδη.
Ο αρχαίος μαθηματικός και αρχιτέκτονας Ανθέμιος, υπέθεσε ότι ήταν ένας μεγάλος εξαγωνικός καθρέφτης. Ο Σακκάς αρχικά υπέθεσε κι αυτός ότι θα επρόκειτο για έναν μεγάλο κυρτό καθρέφτη. Λαμβάνοντας όμως υπ’ όψιν τα δεδομένα της τότε εποχής, όπως τεχνολογική αδυναμία παραγωγής ενός γυάλινου γιγαντιαίου καθρέφτη, αναθεωρεί.
Εκτός αυτού, όπως κι ίδιος είπε, «θα πρέπει να υποθέσουμε ότι οι Ρωμαίοι δεν ήταν τυφλοί για να μείνουν άπραγοι αντικρίζοντας έναν τεράστιο καθρέφτη, τοποθετημένο στα τείχη της πόλης που πολιορκούσαν».
Η επόμενη σκέψη που έκανε, ήταν αρκετά…προχωρημένη.
Υπέθεσε ότι ο Αρχιμήδης θα είχε προχωρήσει σε έναν πιο ευέλικτο τρόπο δημιουργίας ενός τεράστιου κατόπτρου, το οποίο θα απαρτίζονταν από άλλα μικρότερα.
Δεδομένης της αδυναμίας που αναφέρθηκε πιο πάνω για μαζική παραγωγή γυάλινων κατόπτρων, ο Σακκάς προχώρησε στο συμπέρασμα, πως το περίφημο κάτοπτρο του Αρχιμήδη, απαρτίζονταν στην πραγματικότητα από τις ασπίδες των στρατιωτών που ήταν οχυρωμένοι στα τείχη, ή εν πάσι περιπτώσει από χάλκινα κάτοπτρα που κρατούσαν οι στρατιώτες.
Όπως είπε, «Ο Αρχιμήδης, πιθανότατα καθοδηγούσε την παράταξη των στρατιωτών, έτσι ώστε η συνολική τους διάταξη να δημιουργεί κάτοπτρα για να μπορούν να συγκεντρώσουν τις αχτίνες του ήλιου σε ένα σημείο και να τις μετατρέψουν σε δέσμη θερμότητας. Έτσι οι Ρωμαίοι δεν μπορούσαν να αντιληφθούν, τουλάχιστον άμεσα, τι είναι αυτό που τους καίει».
Ο Ιωάννης Σακκάς με την βοήθεια του ιστορικού Ευάγγελου Σταμάτη κι ενώπιον αντιπροσώπων ξένων και ελληνικών Μ.Μ.Ε, έστησε και χρησιμοποίησε συνολικά 70 επίπεδα κάτοπτρα, διαμέτρου 0,70-1,7, τα οποία ήταν επιχαλκωμένα. Ο στόχος ήταν ένα ξύλινο πλοιάριο σε απόσταση 100 περίπου μέτρων. Στο πλοιάριο υπήρχε κι ένα ομοίωμα Ρωμαίου στρατιώτη.
Ο Σακκάς άρχισε να κατευθύνει τα κάτοπτρα, έτσι ώστε να έρθουν σε ιδανική θέση για την συγκέντρωση των αχτίνων. Στην αρχή, οι βοηθοί του αντιμετώπισαν πρόβλημα με την εστίαση των κατόπτρων. Έπειτα όμως από επίμονες προσπάθειες, ήρθε και το προσδοκώμενο αποτέλεσμα: Το πλοιάριο άρχιζε να καπνίζει σε 2-3 δευτερόλεπτα μετά την επιτυχή εστίαση και γρήγορα τυλίχτηκε στις φλόγες.
Ο Σακκάς απαντώντας σε ερώτηση, είπε πως σίγουρα οι στρατιώτες υπό την καθοδήγηση του Αρχιμήδη, θα τα κατάφερναν πιο γρήγορα και εύκολα, καθώς είχαν και το συγκριτικό πλεονέκτημα του καλύτερου οπτικού πεδίου και καλύτερης οπτικής γωνίας.
Η επιτυχία του πειράματος έγινε γνωστή στον επιστημονικό κόσμο και υπήρξαν πολλές δημοσιεύσεις στον ευρωπαϊκό και αμερικανικό τύπο, όπως στην εφημερίδα «Times», το περιοδικό «Time» κ.α., όπου εξυμνούνταν ο μεγάλος επιστήμονας Αρχιμήδης.
Το 2005, αλλά κι αργότερα, το 2006 η αποτελεσματικότητα του ηλιακού κατόπτρου αμφισβητήθηκε και πάλι, όταν φοιτητές του ΜΙΤ (Massachusetts Institute of Technology), για λογαριασμό της τηλεοπτικής αμερικανικής εκπομπής «MythBusters», στο Σαν Φραντζίσκο, δεν κατάφεραν να έχουν ολοκληρωμένα αποτελέσματα.
Το πείραμα όμως αυτό κατηγορήθηκε ότι ήταν κατά κάποιον τρόπο «στημένο» για τις ανάγκες της εκπομπής, η οποία έσπευσε να κατατάξει το κάτοπτρο του Αρχιμήδη στους «Μύθους».
Η ομάδα που έκανε το πείραμα, προσπάθησε μάλιστα να υποβαθμίσει το επιτυχημένο πείραμα του Σακκά, λέγοντας ψευδώς, πως αυτός είχε χρησιμοποιήσει γυάλινα κάτοπτρα.
«Ανήκει στη φαντασία του Λουκιανού η καύση των ρωμαϊκών πλοίων από τον Αρχιμήδη, κατά την πολιορκία των Συρακουσών το -212, με τη χρησιμοποίηση κοίλων κατόπτρων», ανάφεραν σε άρθρο τους οι φυσικοί του πανεπιστημίου του αγίου Φραγκίσκου Άλλαν Μιλς και Ρόμπερτ Κριφτ και προσπάθησαν να τα στηρίξουν με το επιχείρημα ότι, ο Αρχιμήδης θα χρειάζονταν κάτοπτρο 420 τετραγωνικών μέτρων και απόσταση 50 μέτρων.
Αλλά κι αν ακόμη προκαλούσε ανάφλεξη, αυτή θα ήταν βραδύτατη και «θα μπορούσαν να τη σβήσουν τα πληρώματα των πλοίων μ’ έναν κουβά νερό»!
Αποστομωτική απάντηση όμως δόθηκε από τον Stephen R. Wilk, ειδικό οπτικό ερευνητή, στο άρθρο του «Archimedes’ Solar Weapon» στο περιοδικό «THE SPECTROGRAPH» (τ. 21, Άνοιξη 2005, του Massachusetts Institute of Technology, σ. 3-4), ο οποίος απέδειξε ότι στην πραγματικότητα, το πείραμα δεν έγινε και τόσο…«δίκαια».
Σε παραπλήσιο πείραμα που έγινε στην εκπομπή του BBC, «James May’s Big Ideas», χρησιμοποιήθηκε ένα γιγαντιαίο κάτοπτρο το οποίο απαρτίζονταν από μικρότερα γυάλινα κάτοπτρα. Ο στόχος δεν ήταν πλέον ξύλινος, αλλά μεταλλικός. Το αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά.
Δείτε, εδώ σχετικό video.
Ο Αρχιμήδης (290; - 212; π.Χ.), εκπληκτικός μαθηματικός και εφευρέτης του αρχαίου κόσμου, ασχολήθηκε ιδιαίτερα με τα κάτοπτρα και την διάθλαση αλλά δυστυχώς τα σχετικά συγγράμματα του έχουν χαθεί.
Οι μαθηματικές του έρευνες δεν μεταφράστηκαν στα Λατινικά παρά τον 16 και 17ο αιώνα επηρεάζοντας ιδιαίτερα τις μεταγενέστερες μαθηματικές έρευνες.
Ο Αρχιμήδης λέγεται ότι χρησιμοποίησε κάτοπτρα για να βοηθήσει τον βασιλιά των Συρακουσών να αντιμετωπίσει την πολιορκία της πόλης.
Τον δωδέκατο αιώνα στο Book Of Histories (CHILIADES) by John Tzetzes διαβάζουμε:
Όταν ο Μαρκέλλος απομάκρυνε τα πλοία του σε απόσταση όσο μια βολής με τόξο, ο Αρχιμήδης έφτιαξε έναν καθρέπτη εξάγωνο (σ.τ.Μ. ίσως και εξάπλευρο σαν συγκεντρωτικό κάτοπτρο), και στην κατάλληλη απόσταση για το μέγεθος του καθρέφτη έβαλε μικρούς τετράγωνους καθρέπτες, οι οποίοι κινούταν από συνδέσεις με ένα είδος τροχαλιών κατά τέτοιο τρόπο που να μπορούν να προσανατολίζονται στον ήλιο χειμώνα καλοκαίρι.
(GREEK MATHEMATICAL WORKS. Classical Library Harvard University Press, Cambridge, 1941 Volume II, Page 19)
Δηλαδή το κόλπο που έκανε ήταν να χρησιμοποιήσει μικρούς καθρέφτες που στόχευαν σε ένα μεγαλύτερο (ανακατευθύνοντας την αντανάκλαση του ήλιου) και με αυτόν τον μεγάλο καθρέφτη να στοχεύει τα πλοία έχοντας πια συγκεντρώσει τις αντανακλάσεις των μικρότερων καθρεπτών .
Εντυπωσιακό είναι ότι έφτιαξε και μηχανισμό για να διορθώνει την στόχευση των μικρών καθρεπτών στον μεγάλο, προφανώς όχι τόσο για διαφορές χειμώνα καλοκαιριού αλλά για τις διάφορες ώρες της ημέρας που ο ήλιος βρισκόταν σε άλλη θέση.
Σήμερα με την ίδια αρχή λειτουργίας έχουμε από απλούς ηλιακούς θερμοσίφωνες προσιτούς σε όλους μέχρι κλίβανο τήξης μετάλλων (στην νότια Γαλλία αν θυμάμαι καλά) που παίρνει ενέργεια μόνο από τον ήλιο.
ΟΛΕΣ ΟΙ ΑΠΟΨΕΙΣ... ΕΔΩ:
-
