Чудеса сквозь тысячелетия

Греческий ученый Герон Александрийский, живший, предположительно в 1 веке н.э., - личность загадочная. О жизни его почти ничего не известно, но именно его научные труды донесли до нас систематические описания всех основных достижений античного мира в области прикладной механики. Кроме того, Герон мастерил «игрушки», которые были прообразами паровой турбины, спидометра, автоматов для продажи воды... А многие из его изобретений еще ждут своего часа!

Равный среди великих

В любом школьном учебнике геометрии имя Герона Александрийского стоит рядом с именами Евклида, Эратосфена, Птолемея, Пифагора, которые все сплошь – отцы-основатели математики. Трудно их назвать компанией заурядностей. И каждый занимался своим делом. Евклид – линиями, Эратосфен отсеивал своим «ситом» простые числа, Пифагор измерял площади разных фигур, а Герон изучал свои – особенные – треугольники, стороны которых соотносятся как целые числа. Эти триады чисел возникают, вроде бы, сами собой и подчиняются своим таинственным законам. Более того, они сами создают эти особенные закономерности, свой особенный мир. И становится совершенно очевидным, что Герон разрабатывал строго математический аппарат для одной из самых герметических наук — нумерологии!

Шар и пар

Что подвигло Герона к нумерологии? Жил он в Александрии, бывшей центром научной мысли всего Востока. Преподавал в местной Академии. Методику обучения он разрабатывал сам, используя множество самодельных наглядных пособий, так называемых «игрушек». Например, эолипил, или шар Эола. Забавная безделушка в виде полого металлического шарика с двумя трубочками по линии его «экватора», закрепленная осями на «полюсах». В полость заливается вода, система подогревается и начинается карусель: шар вращается, попыхивая струйками пара. Вероятно, ученики Герона с восхищением наблюдали за этим. Но совершенно невероятно, чтобы они увидели в этой игрушке прообраз паровых турбин. Чтобы забавная «игрушка» стала производить мощь электричества, человечеству необходимо было созреть, лишь в XIX веке на выставке в Чикаго показали турбину, которая вращалась со скоростью 30 000 оборотов в минуту! А началось все с «игрушки» Герона.

Насос, шприц, сердце двигателя

А вот еще одна его «игрушка»: в глубокий сосуд опускался конец небольшой металлической трубки, с другого конца в трубку плотно вставлялась пробка с закрепленным длинным штырьком. Если в сосуд наливать воду, то пробка со штырьком поднимается. А если потянуть за штырек, то трубка высосет воду из сосуда. Это теперь мы назвали бы такую пробку поршнем, а трубку цилиндром. А в античные времена о таких названиях и не слыхивали. А спустя века «игрушка» Герона стала важнейшей частью паровых двигателей пароходов и паровозов. Безделушка изменила мир! Затем пошли двигатели внутреннего сгорания, теплоходы, тепловозы, автомашины. Их постоянно совершенствуют, меняют системы зажигания, виды топлива, рулевое управление, но от поршня с цилиндром уйти никак не могут. Они – сердце любого мотора.

Механические чудеса

Перед входом в храм возвышалась неуклюжая колонна с углублением, вроде умывальной раковины, на уровне груди. Рядом виднелась небольшая щель. Если в нее проталкивали монетку, то по специальной трубке лилась вода для омовения. Зрелище было впечатляющим и внушающим благоговение. Внутри колонны размещался рычаг. Падающая на один его конец монетка поднимала другое плечо рычага, которое открывало клапан огромной чаши, и вода изливалась на руки пользователя. Отмерив отпущенное количество воды, монетка падала с рычага в другую чашу, плечо опускалось и клапан закрывался. Этот первый в мире торговый автомат впоследствии много раз совершенствовался, но принцип действия его остался тем же самым, что придумал Герон. Кстати, установлен его автомат был возле храма Гермеса Трисмегиста, покровителя тайных учений. В том же храме по праздникам демонстрировались спектакли кукольного театра. Куклы, изготовленные самим Героном, были довольно большими, в рост человека. Они мало перемещались по сцене, но зато прекрасно двигали руками, открывали рты и изящно изгибались. Все они приводились в движения силой пара, потоками воздуха и воды, по запрограммированному алгоритму. Такими вот были эти примитивные роботы.

Назад в будущее

Многие «игрушки» Герона стали прообразами технических устройств и инструментов, ставших для нас привычными. Перечислять идеи Герона Александрийского можно очень долго, но большинство его «игрушек» так и остаются пока неиспользованными. Прошла всего только пара тысяч лет. Наверное, еще через тысячу!.. Впрочем, даже использованные идеи Герона освоены не до конца. Кто может предположить, как разовьются «игрушки» Герона дальше! Кстати, именно ему часто приписывают изобретение автоматических дверей, подобных тем, с которыми мы сталкиваемся в супермаркетах. Двери храма, благодаря хитроумному устройству Герона, действительно открывались сами собой, но на этом сходство и заканчивается. По замыслу Герона, во время праздника перед храмом разжигался костер на жертвеннике, на котором находился массивный металлический шар. Тепло от него расширяло воздух в трубах, вода из огромного чана проталкивалась через сифон в бадью, подвешенную на цепях. Вес ее увеличивался, приводил в движение систему рычагов и шкивов, а они поворачивали двери и перед толпами верующих сам собою открывался вход во храм, звучал трубный оркестр, приводящийся в действие потоками пара. А после окончания праздника, в нужный момент, огонь на жертвеннике гасили, воздух в шаре остывал, и вода засасывалась через сифон из бадьи. Груз становился более легким, система рычагов запускалась в обратном порядке, и двери торжественно закрывались. Непостижимый человек! И в какой еще храм его идеи откроют для нас вход, остается пока лишь гадать...

Георгий Тихонов