Архимед и его знаменитый крик «Эврика!»

Архимед и его знаменитый крик «Эврика!»

Второй закон Архимеда гласит:

«Жидкость, погруженная в тело, через семь лет пойдет в школу».

Историческая справка

АРХИМЕД. Величайший древнегреческий математик и механик. Родился около 287 года до н. э. в греческом городе Сиракузы, на острове Сицилия. Получил образование в Музеуме – знаменитой школе Александрии (Египет). Архимеда называют «отцом геометрии». Считается, что именно он открыл величину «пи», которая представляет собой отношение длины окружности к ее диаметру. Погиб при захвате Сиракуз римлянами в 212 году до н. э.

Как известно, более всего Архимеда прославил открытый им закон, согласно которому на тело в жидкости воздействует выталкивающая сила, равная массе вытесняемой воды. О том, как произошло это открытие, знает и стар и млад. А первым эту историю поведал Витрувий (римский архитектор и инженер I века до н. э.). Он сообщает, будто бы царь Гиерон поручил Архимеду проверить, из чистого ли золота сделана его корона, или же ювелир присвоил часть золота, сплавив его с серебром. Вот классический текст легенды: «Размышляя над этой задачей, Архимед как-то зашел в баню и там, усаживаясь в ванну, заметил, что количество воды, переливающейся через край, равно количеству воды, вытесненной его телом. Это наблюдение подсказало Архимеду решение задачи о короне, и он, не медля ни секунды, выскочил из ванны и, как был нагой, бросился домой, крича во весь голос о своем открытии: «Эврика! Эврика!»[13]

Ученые давно сомневаются в подлинности этой истории. Правда, из-за временной удаленности этого события вряд ли можно доказать ни то, что оно было, ни то, что его не было. Лично я, не один год работая над темой заблуждений, давно убедился, что практически все красивые легенды о великих людях – не что иное, как вымысел. Такова особенность массового сознания и массового бессознательного – оно стремится мифологизировать все выдающиеся личности.

Кстати, специалисты сомневаются и в правдивости еще двух знаменитых легенд об Архимеде. Согласно первой, он был изобретателем так называемого «архимедова винта», использовавшегося для подъема воды на поля и послужившего прообразом корабельных и воздушных винтов. Однако есть данные, что такого рода устройство использовалось и раньше.

Вторая легенда рассказана Плутархом в «Жизнеописании Марцелла». Все опять же началось с просьбы царя Гиерона продемонстрировать, как тяжелый груз может быть сдвинут малой силой. Как пишет Плутарх, Архимед «взял трехмачтовое грузовое судно, которое перед этим с превеликим трудом вытянули на берег много людей, усадил на него множество народу и загрузил обычным грузом. После этого Архимед сел поодаль и стал легко двигать конец полиспаста (устройство, предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст) назад и вперед, отчего судно стало легко и плавно, словно по водной поверхности, двигаться к нему». К этой легенде примыкает и легенда о знаменитой фразе: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». У Плутарха эта фраза звучит несколько иначе: «Если бы имелась иная Земля, он сдвинул бы нашу, перейдя на ту». Папп Александрийский приводит эту фразу немного по-другому: «Дайте мне, где стать, и я сдвину Землю».

Но пожалуй, наиболее знаменитой является все же другая легенда о знаменитом ученом: рассказ о том, как он поджег римский флот большим выпуклым стеклом.

По общепринятой версии, знаменитый ученый поджег римский флот, находившийся в ста пятидесяти метрах от берега и осаждавший его родной город Сиракузы, выпуклым стеклом (по другой версии, громадной линзой). По сообщению греческого писателя Лукиана (II век н. э.), Архимед построил шестиугольное зеркало, набранное из небольших четырехугольных зеркал, закрепленных на шарнирах и приводившихся в движение цепным приводом. Лукиан отмечает, что углы поворота зеркал можно было подобрать таким образом, чтобы отраженные солнечные лучи сфокусировались в точке, находящейся на расстоянии полета стрелы от зеркала. Однако, по мнению большинства историков, в те времена у Архимеда просто не было возможности для изготовления таких гигантских оптических устройств.

Впрочем, сам поджог римского флота, о котором упоминают многие древние авторы, возможно, имел место. Людвиг Соучек в своей книге «Энциклопедия всеобщих заблуждений» сообщает о результатах опытов греческого ученого доктора Иониса Саккаса, проведенных 16 ноября 1973 года. Им было доказано, что такой оригинальный способ ведения боя был вполне возможен. Саккасом было сделано предположение, что для поджога были использованы плоские бронзовые щиты, которыми были вооружены защитники Сиракуз. По его мнению, римский флот находился на расстоянии равном полету стрелы (т. е. примерно 40 м) от двадцатиметровых крепостных стен. В ходе опыта 50 мужчин направили свои «щиты» (для эксперимента использовались бронзовые, умышленно частично поврежденные зеркала размером 1,5 ? 1 м) так, чтобы сравнительно слабый солнечный свет был отражен на деревянный макет трехвесельной лодки. Она вспыхнула меньше чем через две минуты. По сообщению ученого, была достигнута температура 280–340°С. Согласно Саккасу, Архимед при более подходящих условиях мог достичь температуры до 390°С. В этом случае деревянный объект, расположенный на расстоянии 40 м, мог вспыхнуть за три секунды. Отсюда следует вывод, что подобное оружие могло очень хорошо зарекомендовать себя против деревянных римских триер (трехвесельных лодок).

И еще один интересный факт. Не так давно профессор Роберт Тепл из университета в Луисвилле сообщил, что Архимед уже обладал достаточными знаниями в оптике и его даже можно считать «отцом современного лазерного оружия». Ученый реконструировал древние тексты и нашел описание похожей битвы в VI веке, когда жители Константинополя сожгли с помощью зеркал вражеский флот.

Тем не менее, скорее всего, для сожжения римских кораблей Архимед все-таки использовал бронзовые щиты, тем более что подобные щиты были обнаружены при раскопках (правда, их шлифовка оказалась несовершенной).

Отметим и то, что для борьбы с римлянами Архимед использовал и множество других механизмов. Вот как рассказывает об этом Плутарх в труде «Сравнительные жизнеописания»:

«Итак, римляне напали с двух сторон, и горожане растерялись и притихли от страха, полагая, что им нечем сдержать столь грозную силу. Но тут Архимед пустил в ход свои машины, и в неприятеля, наступающего с суши, понеслись всевозможных размеров стрелы и огромные каменные глыбы, летевшие с невероятным шумом и чудовищной скоростью, – они сокрушали все и всех на своем пути и приводили в расстройство боевые ряды; а на вражеские суда вдруг стали опускаться со стен укрепленные на них брусья и либо топили их силою толчка, либо, схватив железными руками или клювами вроде журавлиных, вытаскивали носом вверх из воды, а потом, кормою вперед, пускали ко дну, либо, наконец, приведенные в круговое движение скрытыми оттяжными канатами, увлекали за собой корабль и, раскрутив его, швыряли на скалы и утесы у подножия стены, а моряки погибали мучительной смертью. Нередко взору открывалось ужасное зрелище: поднятый высоко над морем корабль раскачивался в разные стороны до тех пор, пока все до последнего человека не оказывались сброшенными за борт или разнесенными в клочья, а опустевшее судно разбивалось о стену или снова падало в воду, когда железные челюсти разжимались…

…Марцелл, не видя иного выхода, и сам поспешно отплыл, и сухопутным войскам приказал отступить. На совете было решено ночью, если удастся, подойти вплотную к стене: сила натяжения канатов, которыми пользуется Архимед, рассуждали римляне, такова, что придает стрелам большую дальность полета, и, стало быть, некоторое пространство вблизи полностью защищено от ударов. Но Архимед, по-видимому заранее все предусмотрев, приготовил машины, разящие на любое расстояние, и короткие стрелы; подле небольших, но часто пробитых отверстий в стенах были расставлены невидимые врагу «скорпионы» (т. е. стрелометательные машины. – С. М.), с малым натяжением, бьющие совсем близко.

И вот, когда римляне подошли к стене, как они полагали, совершенно незаметно, их снова встретил град стрел, на головы им почти отвесно посыпались камни, а сверху отовсюду полетели дротики; и они отступили».

Что любопытно, Плутарх, подробно описавший все средства, которые для защиты Сиракуз использовал Архимед, ни о каких зеркалах не упоминает. Впервые же легенда о зажигательных стеклах Архимеда появляется в трактате знаменитого математика и архитектора Анфимия из Траллеса (примерно в начале VI века н. э.), посвященного зеркалам. Следующее же упоминание легенды встречается в мировой хронике, написанной монахом Иоанном Зонаросом, жившим спустя 600 лет после Анфимия.

Как известно, римлянам все-таки удалось овладеть Сиракузами, и тогда, как повествует легенда, представляющаяся мне весьма сомнительной[14], Архимед, погруженный в глубокие размышления над решением очередной задачи, овладевшей его мыслями, встретил свою смерть от меча легионера. Есть и другие, не менее сомнительные предания о кончине ученого. Так, по одному из них, когда римский воин ворвался в дом Архимеда для грабежа и занес меч над хозяином, тот успел ему крикнуть: «Остановись, дай мне немного времени, чтобы закончить решение задачи, а потом делай что хочешь!» Другое же рассказывает, что римский полководец Марцелл послал одного из своих солдат на поиски Архимеда. Тот разыскал ученого и сказал ему: «Иди со мной, тебя зовет Марцелл». – «Какой еще Марцелл? Мне нужно решить задачу!» – якобы ответил Архимед. Разгневанный столь непочтительным отношением к римскому военачальнику, воин не придумал ничего лучше, чем убить мыслителя. Согласно еще одной легенде, которая лично мне нравится больше всего, в разгар боя Архимед сидел на пороге своего дома и размышлял над чертежом, сделанным прямо на дорожном песке. Мимо пробегал римлянин и вольно или невольно стер чертеж, что возмутило ученого, и он, безоружный, бросился на солдата. Так это было или нет, но чем все закончилось, нам известно точно – смертью Архимеда.