Archimède a été l'un des pionniers dans le domaine des mathématiques, de la mécanique, de l'astronomie, de la physique. Il est appelé le fondateur de la physique mathématique, qui a découvert de nombreuses lois de base de la physique et des mathématiques, et ils utilisent encore des méthodes archimédiennes pour trouver les zones, les surfaces et les volumes de diverses figures et corps.
Le scientifique a introduit le concept de centre de gravité, découvert les lois du levier et développé les bases de l'hydrostatique. De plus, il était le plus grand ingénieur, concepteur de machines et inventeur d'appareils mécaniques de son temps. Tous ses développements sont toujours en cours d'utilisation. Et seule l'existence de «miroirs incendiaires» qui ont détruit la flotte romaine fait encore douter.
Archimède a trouvé une application pratique pour presque toutes ses études théoriques. Les machines construites sur la base de l'action du levier (ou «mehane» en grec) aidaient l'homme à «déjouer» la nature. Il est également intéressant de noter que de nombreuses découvertes du génie Syracuse n'ont reçu une formulation et une preuve modernes qu'au XIXe siècle.
Qui ne connaît pas la légende de la découverte de la loi, selon laquelle un corps plongé dans un liquide est soumis à une force égale au poids du liquide déplacé par lui? Il dit qu'une épiphanie est descendue sur Archimède dans le bain, quand il a soudainement remarqué que lorsqu'il levait le pied hors de la salle de bain, le niveau d'eau dans celui-ci était devenu plus bas. Le scientifique, éclipsé par l'idée, a sauté des bains nus et a crié "Eureka!" se précipita dans la rue bondée. D'une manière ou d'une autre, mais cette découverte est devenue la première loi de l'hydrostatique. Une loi similaire - la détermination de la gravité spécifique des métaux - Archimède a déduit en résolvant le problème que lui posait le souverain Hiéron: déterminer la quantité d'or contenue dans sa couronne et s'il y a une impureté étrangère.
Le brillant scientifique n'était pas une personne introvertie. Il s'est efforcé de faire connaître ses réalisations et de les rendre utiles à la société. Et grâce à son amour pour les démonstrations spectaculaires, les gens ont jugé son travail nécessaire, les dirigeants lui ont donné les moyens d'expérimenter, et lui-même a toujours eu des assistants intéressés et intelligents. A ceux de ses concitoyens qui se méfiaient de ses inventions, Archimède apporta une preuve décisive du contraire. Ainsi, un jour, après avoir habilement réglé un levier, une vis et un treuil, à la surprise des badauds, «par la puissance d'un seul homme» lança une lourde galère, échouée, avec tout son équipage et sa cargaison.
Cicéron, le grand orateur de l'Antiquité, a parlé d'Archimède: "Ce Sicilien possédait un génie que, semble-t-il, la nature humaine ne peut atteindre." Le grand scientifique, passionné de mécanique, a créé et testé la théorie des cinq mécanismes, connus en son temps et appelés «simples». Ce sont le levier, la cale, le bloc, la vis sans fin (maintenant utilisée dans la meuleuse) et le treuil. Sur la base d'une vis sans fin, Archimède a inventé une machine pour irriguer les champs, la soi-disant «escargot», une machine pour pomper l'eau des cales et des arbres, et est finalement venu à l'invention d'un boulon, en le construisant à partir d'une vis et d'un écrou.
Beaucoup d'historiens, de scientifiques et d'écrivains de l'Antiquité parlent d'une autre "découverte" étonnante d'Archimède, qui l'a fait s'exclamer joyeusement: "Donnez-moi un endroit où je pourrais me tenir et je soulèverai la Terre!" Plutarque a un texte similaire: "Donnez-moi un point d'appui et je déplacerai la Terre." Cette "découverte" n'est nommée dans aucune des histoires, mais à l'heure actuelle elle n'est pas vue comme un levier ordinaire, mais comme un mécanisme proche du treuil, composé d'un tambour pour enrouler une corde, plusieurs engrenages et une vis sans fin. Le principe de la construction d'une transmission à plusieurs étages était nouveau ici.
Archimède était obsédé par la science et l'invention. Les appareils et machines conçus par lui étaient perçus par ses contemporains comme des miracles de la technologie. L'impression était qu'il ne dormait ni ne mangeait, mais consacrait tout son temps uniquement à la recherche créative. Même Plutarque, qui vantait sa sagesse et son esprit, remarqua, «qu'il vivait comme ensorcelé par une sorte de sirène domestique, son compagnon constant, lui faisant oublier la nourriture, la boisson, toutes sortes de soucis pour son corps. Parfois, lorsqu'il est amené aux bains, il dessine avec son doigt des figures géométriques sur les cendres du foyer ou dessine des lignes sur son corps huilé. Tel était Archimède, qui, grâce à sa profonde connaissance de la mécanique, a pu, dans la mesure où cela dépendait de lui, se sauver lui-même et sa ville de la défaite."
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C'est avec la protection des proches de Syracuse pendant la 2ème guerre punique que la gloire de l'Arch-miel-ingénieur s'est accrue, déjà étourdissante et a laissé une marque dans la conscience de tout le monde hellénistique, traversant les frontières des pays et des siècles. Archimède avait alors déjà plus de soixante-dix ans, mais c'est à lui que la ville confia sa défense. Ce fut le plus grand triomphe que les scientifiques aient jamais vu. Ici, son talent s'est manifesté non seulement en tant qu'inventeur, mais aussi en tant que constructeur exceptionnel.
Dans l '"Histoire du monde", écrite une cinquantaine d'années après le siège, Polybe a déclaré que les assaillants "n'avaient pas pris en compte l'art d'Archimède, n'avaient pas tenu compte du fait que parfois une personne douée est capable de faire plus que plusieurs mains … Archimède a préparé de tels moyens à l'intérieur de la ville … la défense, que les défenseurs n'avaient pas besoin de s'embarrasser de travaux imprévus en cas de méthodes d'attaque inattendues; ils avaient tout préparé à l'avance pour repousser l'ennemi … "Il créa pour la première fois des embrasures et des meurtrières dans les murs de la forteresse, destinés à la soi-disant" bataille du bas et du milieu ". Ajoutez à cela des dizaines de véhicules militaires inventés par lui - toutes sortes de catapultes, des machines à lancer des fléchettes et des lances, qui ont permis aux citadins de repousser les attaques d'un ennemi supérieur pendant près de trois ans.
Il était également impossible d'approcher la ville depuis la mer.
Comme l'écrivait Plutarque: «… tout à coup, de la hauteur des murs, les billes sont tombées, à cause de leur poids et de la vitesse donnée, sur les navires et les ont noyées. Ces griffes et becs de fer ont capturé les navires, les ont soulevés dans les airs, le nez relevé, la poupe vers le bas, puis les ont plongés dans l'eau. Et puis les navires ont été mis en rotation et, en tourbillonnant, sont tombés sur des écueils et des falaises au pied des murs. La plupart des passagers sont morts sous le coup. Chaque minute, ils voyaient un navire s'élever dans les airs au-dessus de la mer. Un spectacle terrible!.."
Les «pattes» de fer sont constamment présentes dans les descriptions des véhicules militaires; «Becs» et «griffes», dans lesquels les scientifiques voient les prédécesseurs des pinces auto-serrantes, des manipulateurs modernes et des grues. De plus, les machines étaient mobiles, avaient une flèche qui tournait autour d'un axe vertical et chacune était contrôlée par un seul conducteur. Personne n'a utilisé de tels véhicules militaires uniques avant ou après Archimède.
Mais le plus grand mystère de toutes les inventions d'Archimède reste les "miroirs incendiaires". Le grand Syracuse, entre autres, était engagé dans l'optique et l'astronomie. Il est prouvé qu'Archimède a écrit un grand ouvrage sur l'optique qui ne nous est pas parvenu appelé "Catoptrika", souvent cité par des auteurs anciens. Cependant, à partir de l'œuvre elle-même, et même alors dans un récit ultérieur, un seul théorème a survécu, dans lequel il est prouvé que lorsque la lumière est réfléchie par un miroir, l'angle d'incidence de la lune est égal à l'angle de réflexion. Mais même sur la base de ces citations, on peut conclure qu'Archimède était bien conscient de l'effet incendiaire de divers miroirs.
Par conséquent, en théorie, l'ancien scientifique grec pourrait utiliser des miroirs concaves dans la lutte contre la flotte romaine, mettant le feu à des navires aux rayons solaires focalisés. Mais en même temps, dans les trois descriptions survivantes de l'assaut - Polybe (IIe siècle av. J.-C.), Titus Livy (Ier siècle av. J.-C.) et Plutarque (Ier siècle av. J.-C.) - il n'y a aucune mention de seulement sur l'incendie des navires avec des miroirs, mais en général sur l'utilisation du feu. Et certains théoriciens trouvent une explication à cela. Il s'avère que Polybe aurait pu garder le silence sur ce fait, car il était une personne très méfiante, et son autorité et sa popularité étaient si importantes que les historiens ultérieurs n'ont pas osé confirmer ou nier l'existence des miroirs. Ainsi, cela ne peut pas être considéré comme une raison suffisamment forte pour nier complètement le fondement réel de la légende.
Mais si les miroirs d'Archimède n'existaient pas dans la nature, pourquoi dans la littérature du IIe siècle après J.-C. e. des traces de cette belle légende sont redécouvertes? Ils sont mentionnés par le satiriste grec Lucian et le scientifique médical romain Galen. Quatre siècles plus tard, la question des miroirs incendiaires est analysée par le scientifique byzantin Anthimius of Thrall dans son essai Sur les mécanismes miraculeux, où il cherche à reconstruire les miroirs en fonction du rayon d'action égal à la portée de la flèche. Et il conclut que la solution réside dans l'utilisation d'un système de miroirs plats:
«Avec l'aide de nombreux miroirs plats, il est possible de réfléchir tellement de lumière du soleil en un seul point que son action combinée provoquera un incendie. Cette expérience peut se faire avec l'aide d'un grand nombre de personnes, chacune tenant le miroir dans la position souhaitée. Mais pour éviter toute confusion et confusion, il est plus pratique d'utiliser un cadre dans lequel il est nécessaire de fixer 24 miroirs séparés avec des plaques ou, mieux encore, avec des charnières. En substituant ce mécanisme aux rayons du soleil, il faut régler correctement le miroir central, puis le reste, en les inclinant rapidement et adroitement … pour que les rayons du soleil réfléchis par ces différents miroirs soient dirigés vers le même point … ».
En conclusion, Anfimy, confirmant l'exactitude de sa reconstruction, ajoute: "Il faut noter que tous les autres auteurs qui ont parlé des miroirs du divin Archimède n'ont pas mentionné un miroir, mais plusieurs." En fait, nous parlons d'un appareil à énergie solaire moderne, appelé concentrateur solaire.
L'Eustache byzantin de Thessalonique fait écho à Anthimia. Dans ses Commentaires sur l'Iliade, il écrit: "Archimède, utilisant les règles de la catoptrie, a brûlé la flotte romaine à une distance d'une flèche."
Un compte rendu plus détaillé est contenu dans l'Histoire, compilé par le chroniqueur byzantin Ceci, qui, en tant que source, se réfère à Diodore de Siculus. Tseci souligne qu'Archimède agissait comme «un miroir hexagonal composé de petits miroirs quadrangulaires pouvant être déplacés à l'aide de charnières et de lattes métalliques. Il a installé ce miroir de manière à ce qu'il recoupe au milieu des lignes solaires, et donc les rayons du soleil reçus par ce miroir, réfléchis, ont créé une chaleur qui a transformé les navires romains en cendres, bien qu'ils soient à une distance de vol d'une flèche."
Et un autre historien byzantin du XIIe siècle, Zonara, a écrit dans les Annales: «Ce géomètre, ayant recueilli les rayons du soleil sur un miroir, à l'aide de ces rayons, recueilli puis réfléchi par l'épaisseur et la douceur du miroir, a enflammé l'air et allumé une grande flamme, qu'il a ensuite envoyée à navires dans son champ d'application. Les navires ont tous été réduits en cendres. Personne d'autre des anciens n'a témoigné en faveur de l'existence du «laser solaire» d'Archimède.
Les sources anciennes ont longtemps été considérées comme vraies, mais au 17ème siècle, à la suite du développement de l'optique, Johannes Kepler et René Descartes, qui ont travaillé dans ce domaine, ont exprimé des doutes théoriquement justifiés sur la possibilité de créer de tels miroirs fantastiques. Le célèbre philosophe et mathématicien français René Descartes dans son "Diopter" a montré de manière convaincante qu'il est impossible de ramener les rayons du soleil à un point, ainsi que de créer un faisceau parallèle de rayons brûlants, et les histoires à leur sujet sont devenues une légende pour la science.
Mais, comme il s'est avéré, pas pour longtemps. En 1674, quarante ans après les preuves convaincantes de Descartes, le mathématicien et philologue allemand A. Kircher dans son livre "Le Grand Art de la Lumière et de l'Ombre" affirme également qu'il était convaincu par de nombreuses expériences qu'en combinant le reflet du soleil à partir de cinq miroirs plats on peut obtenir un chauffage, bien que ^ pas suffisant pour enflammer le bois. Mais c'est arrivé en 1747 par le naturaliste et inventeur français Georges Louis Buffon.
Dans son sixième mémoire, The Invention of Mirrors for Igniting Objects at Long Distances, il a rapporté toutes ses expériences. Certes, il n'a pas réussi à «construire» un miroir design d'un diamètre de 71 m (!), Mais il n'a pas reculé et a continué à expérimenter. Laissant de côté les doutes, Buffon a construit un miroir composite 13 fois plus petit que celui calculé, qui a mis le feu à un arbre à une distance de 50 m. Voici comment il décrit l'une des expériences: utilisant 128 miroirs; l'allumage s'est produit assez brusquement, et sur toute la zone du spot éclairé. Le 11 avril, puisque la mise au point était à 20 pieds du miroir, il n'a fallu que 12 miroirs pour enflammer les petits objets combustibles.
21 miroirs ont éclairé une planche de hêtre, 15 miroirs ont fait fondre un grand récipient en étain pesant environ 6 livres et 117 miroirs ont fait fondre de fines feuilles d'argent. Et le naturaliste a également remarqué que «les métaux, et surtout l'argent, fument avant de fondre. La fumée était si forte qu'un écran de fumée s'est formé sur le sol. Après les expériences réussies de Buffon, qu'il a menées publiquement dans le jardin du roi sur une plate-forme horizontale, l'opinion sur la réalité des miroirs incendiaires a ravivé et tout le monde a de nouveau convenu qu'à l'ère d'Archimède, ils pouvaient exister et être une arme de combat redoutable. En conséquence, l'ingénieux homme de Syracuse a réussi à créer un puissant concentrateur solaire.
MV Lomonosov a également travaillé sur ce problème. Le sujet de sa thèse, compilé en 1741, était intitulé «Discours sur l'instrument incendiaire catoptrique-dioptrique». L '«instrument» consistait en une série de miroirs qui dirigeaient les rayons du soleil sur les lentilles, les amenant à un point. Mais, comme cela devrait être dans de tels cas, il y avait un autre «mais». À l'époque d'Archimède, il n'y avait pas de miroirs d'une telle qualité avec lesquels des expériences de démonstration ont été menées.
Les miroirs antiques découverts lors des fouilles sont si imparfaits qu'il est difficile de croire en leur capacité à transmettre une réflexion exacte. Mais ce serait dommage qu'une si belle légende soit réfutée. Et par conséquent, les scientifiques italiens ont essayé de prouver que les «miroirs de combat» d'Archimède existaient, mais n'étaient pas destinés à un incendie criminel, mais à viser la cible.
Alors peut-être que le brillant Archimède n'a pas inventé le "laser solaire", mais la première "arme à rayons". Et maintenant, les scientifiques doivent décider de prouver ou de réfuter deux énigmes du génie Syracuse.
«Journal intéressant. Secrets de l'histoire №7 2014
