Механика

В эллинистическую эпоху существовали две области техники, переживавшие период бурного развития: театральная техника, одним из важнейших элементов которой были подъемные механические устройства; военная техника — метательные машины и военные суда.
Вместе с тем появились и некоторые виды механизмов, предназначенных для облегчения труда. Прежде всего, это водяное колесо и Архимедов винт, применявшийся для полива полей. Развивалась также такая область техники, как пневматика, где механизмы приводились в действие силой сжатого воздуха. В этот период работало несколько ученых, внесших наибольший вклад в развитие данной области знания. Например, Кте- сибий Александрийский, живший в III в. до н. э. К сожалению, его труды не сохранились, но сведения об изобретениях имеются во многих трудах греческих и римских ученых. Так, известно, что Ктесибий был изобретателем двухцилиндрового водяного насоса, где имелись уже всасывающие и нагнетательные клапаны; музыкального инструмента, похожего на орган, приводившегося в действие водой, подававшейся силой сжатого воздуха; усовершенствованных водяных часов, одной из деталей которых был поплавок, его перемещение сообщалось особой фигурке, указывавшей время на специальной скале; пожарной помпы. Кроме того, Ктесибий был изобретателем некоторых военных машин, например ручного метательного оружия, основанного на действии пневматики. Еще одним широко известным античным механиком был Филон Византийский, работавший на острове Родос, но хорошо знакомый с наукой Александрии, где он в молодости получил образование. Известен его 9-томный труд «Механика», в котором описывались достижения всех областей античной техники. К сожалению, большая часть его утеряна и сохранились лишь отдельные фрагменты в позднем арабском переводе. В своем трактате Филон рассматривал действие самых различных механизмов. Например, он описывал работу автоматического кукольного театра, представлявшего пьесу из пяти актов; кувшинов, из которых по желанию могли подаваться различные напитки; фонтанов с пьющими животными и поющими птицами. Все эти механические чудеса служили для развлечения публики в садах во время празднеств. Однако он рассказывал и о полезных приспособлениях, предназначенных для определенных практических целей, например о водяных колесах, водочерпалках, автоматах для омовения перед входом в храм и других. В большинстве подобных устройств использовалось давление воздуха. Кроме того, Филон дал описание водяной турбины. Следует упомянуть и о таком выдающемся древнегреческом изобретателе, как Герон Александрийский (около I в. до н. э.). Сохранилось несколько сочинений этого автора, в том числе: «Пневматика», «Механика», «О диоптре», где он описал устройство многих паровых и водяных механизмов, в том числе автомата для открывания дверей, автоматизированных статуй в храмах, которые под воздействием теплого воздуха, нагреваемого огнем на алтаре, начинали танцевать и лить вино на жертвенные предметы, а также гидравлических машин. Кроме того, в этих работах он изложил основные принципы земельной съемки с помощью диоптра. Известны также сочинения ученого, где рассказывается о достижениях античной баллистики, и математический трактат «Метрика», посвященный проблемам геометрических измерений. Кроме описаний механических приспособлений, Герои сам занимался изобретательством. Так, например, он создал автомат для продажи священной воды и прибор для измерения протяженности дорог. Одним из величайших его изобретений было изготовление действующего прототипа паровой турбины. Кроме практического изобретения, в эллинистические времена проводились и теоретические исследования в данной области.
Одна из первых попыток изучения законов функционирования механизмов была предпринята автором трактата «Механические проблемы». Создание этого произведения в древности приписывалось Аристотелю и до сих пор включается в свод его сочинений, хотя, вероятнее всего, труд был написан в более позднюю эпоху — очевидно, в Александрии, в III или II в. до н. э. Трактат состоит из 36 глав, написанных в форме ответов на конкретные вопросы. В нем рассказывается о различных механизмах и их деталях. Однако, по мнению автора, в основе действия любого устройства лежит принцип рычага, который, в свою очередь, объяснялся особыми свойствами круга. Ученый приводит в рассуждениях тот факт, что ни одна из точек на отрезке, вращающемся вокруг одного из его концов, не будет двигаться с одинаковой скоростью, при этом те из них, что находятся дальше от центра, будут двигаться с большей скоростью, чем расположенные у центра. Таким образом, для движения по внешнему кругу затрачивается меньше усилий, чем для движения по внутреннему кругу, но скорость движения на внешнем круге выше. Именно на этом принципе автор трактата и основывал действие рычага. В этом научном произведении содержались отдельные интересные мысли, являющиеся туманными формулировками некоторых законов физической механики, но они не получили дальнейшего развития. Большое внимание теоретическим исследованиям уделял Архимед. К сожалению, его ранние работы, посвященные проблемам механики («О весах», «О рычагах», «Книга опор»), не сохранились. В других трактатах («О равновесии», «О равновесии плоских фигур») он исследует проблемы равновесия как плоских, так и объемных фигур. Одной из наиболее известных работ этого ученого является труд «О плавающих телах», состоящий из двух книг, где сначала рассматривается физическая сущность жидкости, а затем исследуются вопросы равновесия и устойчивости погруженных в жидкость тел. Жидкость, по мнению Архимеда, представляет собой совокупность частиц, прилегающих друг к другу, причем менее сдавленные частицы вытесняются более сдавленными. При рассмотрении же проблем равновесия тела, погруженного в жидкость, он сформулировал несколько правил, в том числе и знаменитый закон Архимеда. Следует, однако, заметить, что, несмотря на все достижения античной механики, сфера ее практического применения была крайне узка. В производственных целях или для приведения в движение каких-либо видов транспорта она практически не применялась (за исключением, может быть, водяного колеса и весел). Большая часть механизмов носила лишь развлекательный или исследовательский характер. Даже такое выдающееся изобретение, как паровая турбина Герона, не нашло практического применения. Связана данная ситуация с отсутствием одного из главных стимулов в развитии техники — экономического. Эллинистическое время являлось временем расцвета рабовладения. Раб был универсальным и к тому же дешевым и доступным средством производства. Проблема увеличения объемов производства в то время также не стояла, так как потребности рынка вполне удовлетворялись. Морской транспорт, имевший суда довольно простой конструкции и используемый на ограниченных акваториях Эгейского, Средиземного и Черного морей, также не нуждался в механических движителях. Таким образом, теоретические исследования в области механики чаще всего были вызваны лишь простой любознательностью ученых и были оторваны от практики. Все это создавало неблагоприятные условия для развития науки и техники, чем и объясняется некоторый застой, наступивший в этих областях после периода бурного развития в начале эпохи эллинизма.
<< | >>
Источник: Савельев А.Е.. Культура Древней Греции: Учеб, пособие. — М.: Высшая школа.. 2008

Еще по теме Механика:

  1. Квантовая механика в поисках своего референта
  2. 3. Корпускулярно-волновой дуализм в квантовой механике
  3. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И НЕЛОЯЛЬНОСТЬ ПРОСТРАНСТВА
  4. Оборотная сторона ньютоновской механики
  5. Дальнейшее развитие и осмысление квантовой механики
  6. Ньютоновская механика как апогей классического естествознания
  7. Экономическая теория в работах А. Маршалла: социальная механика
  8. А. Ньютонова механика.
  9. 2. «Относительность» в ньютоновской механике
  10. МЕХАНИКА ЭТНОГЕНЕЗА ПО ГУМИЛЕВУ
  11. X. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И ФИЛОСОФИЯ КАНТА (1930—1932)
  12. Английский образ мира и механика Ньютона
  13. V. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И БЕСЕДА С ЭЙНШТЕЙНОМ (1925—1926)
  14. 3. Механика Ньютона как предмет историко-философского исследования
  15. Часть II Учение о деятельности людей, факторах поведения и механике общественных процессов
  16. Глава 2 Значение альтернативной метризации времени в Ньютоновой механике и общей теории относительности.
  17. Глава XIV Державин и Фонвизин. — Торжества по случаю побед. — Механик-самоучка Кулибин. — Общественные развлечения и театры.
  18. 6Х Копенгагенская точка зрения
  19. III. Физические науки