Тема 2. Становлення древніх цивілізацій. Наука і техніка в античному світі.

Тема 2. СТАНОВЛЕННЯ ДРЕВНІХ ЦИВІЛІЗАЦІЙ. НАУКА І ТЕХНІКА В АНТИЧНОМУ СВІТІ.

 

План.

1. Цивілізація древньої Месопотамії.

2. Вавилоняни та Єгиптяни.

3. Цивілізації Ассирії і Вавилону.

4. Цивілізація Китаю.

5. Наука і техніка в Древній Греції.

5.1. Протагор. Перикл. Сократ. Анаксагор. Демокрит.

5.2. Платон. Аристотель. Олександр Македонський.

5.3. Птолемей. Науковий центр Мусей.

5.4. Архімед.

6. Досягнення Римської імперії.

 

Цивілізація древньої Месопотамії.

Вважається, що першою цивілізацією на землі була цивілізація древньої Месопотамії (1,2) (др.-грець. Μεσοποταμία - "Межиріччя"), також Двуріччя - область в середній і нижній течії річок Тигр і Євфрат (у Західній Азії) від Персидської затоки на півдні до Вірменії на півночі, на території сучасного Іраку, одна з колисок євроазіатської цивілізації.

Саме у Месопотамії в IV тисячолітті до н. е. були побудовані перші іригаційні канали, це була батьківщина іригаційної революції. Іригація привела до різкого росту чисельності населення, і вже у кінці IV тисячоліття на берегах Тигра і Євфрату з'явилися перші міста. Міста Месопотамії були храмовими общинами; вони походили від родових общин перших поселенців. Спочатку общини були маленькими, і роботи виконувалися спільно на загальному полі. Потім община розрослася, і поля були поділені між общинниками, причому частина землі була виділена храму; спочатку храмові землі оброблялися спільно общинниками, а потім, коли з'явилися безземельні бідняки, жерці стали запрошувати їх в якості батраків або орендарів.

Складне храмове господарство вимагало робити записи і підрахунки; спочатку для записів використовувалися піктограми, малюнки-ідеограми, потім стилізовані малюнки перетворилися на ієрогліфи. Початок шумерського письма йде від рисункового письма - піктограми. Письмові знаки, засвідчені прадавніми пам'ятниками, можуть бути без зусиль зведені до їх первинного рисункового образу. Ці знаки зображували людину і частини його тіла, знаряддя праці, зброю, човни, тварин, птахів, риб, рослини, поля, води, гори, зірки і т. д. (3-6).

Подальший розвиток писемності складався в тому, що піктограми (знаки-малюнки) перетворювалися на ідеограми (5-11), тобто такі письмові знаки, зміст яких вже не співпадав з їх рисунковим образом. Так, наприклад, малюнок ноги став означати в якості ідеограми усі дії, пов'язані з ногами, - "ходити", "стояти", навіть "носити" і т. д. Шумерське письмо стало розвиватися і в іншому напрямі. Разом з ідеограмами з піктограм стали розвиватися і фонограми. Так, піктограма горщика для молока набула звукового значення "га", бо склад "га" відповідав шумерському слову, що означало молоко. Велика кількість в шумерській мові односкладових слів дала в писемності декілька сотень знаків, що означають склади, і декілька алфавітних знаків, відповідних гласним звукам. Складові і алфавітні знаки використовувалися головним чином для передачі граматичних показників, службових слів і часток.

Для позначення дієслів при цьому використовували співзвуччя, наприклад, щоб передати слово «повертати», по-шумерські «гі», малювали значок очерету; очерет по-шумерські - теж «гі». Пізніше ієрогліфи стали використовувати для передачі окремих складів, з яких складали слова, - так з'явилася складова писемність. Шумери і їх сусіди семіти видавлювали ієрогліфи на глиняних табличках за допомогою очеретяної палички; ієрогліфи складалися з декількох клиноподібних рисок - це був так званий клинопис (12-14). З розвитком писемності рисунковий характер шумерських письмових знаків поступово зникав. Основним писальним матеріалом в Двуріччі із самого початку стали глиняні плитки, або таблички. При писанні на глині малюнки спрощувалися, перетворюючись на комбінації прямих ліній. Оскільки при цьому натискали на поверхню глини кутом прямокутної палички, то в результаті ці лінії набували характерного вигляду клиновидних поглиблень; письмовий знак в скорописі перетворювали на поєднання "клинів". Шумерське клинописне письмо, що створилося таким чином, було сприйняте аккадськими семітами, які пристосували його до своєї мови. Надалі шумеро-аккадський клинопис поширився в багатьох передньоазиатських країнах древнього Сходу.

Зрозуміло, що значки клинопису були мало схожі на поняття, які хотіли передати, незабаром вони перетворилися на умовні символи. На рубежі II - I тисячоліть один з семітських народів, фінікійці, удосконалив клинопис і створив алфавіт з 22 букв. Від фінікійського алфавіту пішли грецький і арамійський, від грецького - латинський і слов'янський, від арамійського - персидський, арабський і індійський. До Китаю і Японії алфавіт так і не дійшов, і народи цих країн досі користуються ієрогліфами (15-18).

При шумерських храмах існували пишучі школи «е-дуба». Писарі повинні були не лише знати писемність, але і уміти підрахувати розмір урожаю, об'єм зерносховища, площу поля. Храми займалися торгівлею і лихварством, тому писарям часто доводилося робити всілякі обчислення, у тому числі обчислювати відсотки. Вже до кінця III тисячоліття була створена позиційна система числення для запису чисел - проте вона була не десятковою, як у наш час, а шестидесятковою, причому для позначення одиниць і десятків використовувалися різні значки. На основі цієї системи були складені таблиці множення, ділення, піднесення до степеня (писарям насилу давалося ділення великих чисел, і вони вважали за краще заглянути в таблицю) (19,20,21).

 

Вавилоняни та єгиптяни.

Спадкоємці шумерів, вавилоняни, уміли вирішувати квадратні рівняння, знали «теорему Піфагора», властивості подібних трикутників, уміли обчислювати об'єм піраміди, складали креслення полів, малювали карти - але не завжди дотримувалися масштабу.

Важливим завданням, що стояло перед жерцями, було створення календаря; календар був потрібний передусім для визначення часу сільськогосподарських робіт. Вавилонський календар був місячним (лунный), місячний місяць складався з 29 або 30 днів (період зміни місячних фаз дорівнює 29,5 діб); рік складався з 12 місяців. Через те, що сонячний рік довше місячного на 11 днів, Новий рік зміщувався і міг потрапити на літо або осінь; тому час від часу вводився додатковий місяць (22,23,24).

Вавилонський календар був недостатньо точним; набагато точніший календар був створений в III тисячолітті до н. е. у Єгипті. Єгипетський календар складався з 12 місяців по 30 днів, причому у кінці року вставлялося 5 додаткових днів, тобто рік налічував 365 днів. Цей календар відрізнявся від сучасного тільки відсутністю високосних днів; високосні дні ввів в 46 році до н. е. Юлій Цезар (25).

Завдання складання календаря було пов'язане з астрономічними спостереженнями: було помічено, що розлив Нілу завжди відбувається в один день, коли над горизонтом з'являється зірка Сиріус. Єгиптяни стали записувати положення зірок, об'єднали їх в сузір'я і створили перші зоряні таблиці. Спостерігаючи положення зірок на нічному небі, єгиптяни навчилися визначати час. Астрономія завжди була тісно пов'язана з магією; зоряні таблиці служили не лише для практичних цілей, але і для пророцтв. У I тисячолітті до н. е. у Вавилоні з'явилися перші астрологи (26-28).

Характерно, що хранителями знань, писарями, астрологами, лікарями у той час були в основному жерці. Єгипетські і вавилонські жерці тримали свої знання в таємниці, не допускаючи в них необізнаних. Частково це було пов'язано з тим, що в єгипетських храмах існувало майстерні з імітації золота і срібла; хімічні досліди жерців навчили їх підробляти благородні метали. Багато знань жерців залишилися таємницею для подальших поколінь - наприклад, секрет збереження мумій.

Близький Схід був батьківщиною багатьох простих машин і інструментів - тих, що ще в минулому столітті використовувалися багатьма сільськими жителями. Це, передусім, прядка, ручний ткацький верстат, гончарний круг, колодязний журавель (29). Поява в Єгипті колодязного журавля, «шадуфу», дозволило піднімати воду на «високі поля» і вдесятеро збільшило площу оброблюваних земель. В I тисячолітті до н. е. у Вавилонії з'явилося водопідіймальне колесо, «сакіє», і круговий ремінь, що ковзає по блоках, з шкіряними відрами, «черд».

Цивілізацію Вавилонії іноді називають «глиняним царством»: в Месопотамії немає лісу і каменю, єдиний будівельний матеріал - це глина. З глини будували дома і храмові вежі, зиккурати - лише зовні їх облицьовували цеглиною. Зиккурат (від вавилонського слова sigguratu - "вершина", у тому числі "вершина гори") - багатоступінчаста культова споруда в древньому Межиріччі, типове для шумерської, ассірійської, вавилонської і еламської архітектура (30-33).

 

У Єгипті храми і піраміди будували з каменю. Піраміда Хеопса (34-36) має висоту 146 метрів і складається з 2,3 млн. кам'яних блоків, кожен вагою в 2 тонни. Для перевезення цих блоків використовували полозки (салазки), під які підкладали дерев'яні катки; на вершину піраміди блоки піднімали по похилих площинах. Від каменоломень до місця будівництва блоки доставлялися на величезних барках завдовжки 60 метрів і водотоннажністю 1,5 тисяч тонн. Барка - річкове несамохідне вантажне судно, що буксирується за допомогою людської або кінної тяги.

За свідченням Геродота (37), на будівництві піраміди Хеопса в порядку трудової повинності працювало 100 тисяч людей, які змінювалися кожні три місяці. Трудова повинність, яка поширювалася на усе населення, дозволяла створювати не лише піраміди, але і величезні іригаційні споруди; у II тисячолітті був побудований Фаюмський канал, який дозволив зрошувати великі площі земель в Нижньому Єгипті.

Найбільшим технічним досягненням Древнього Сходу було освоєння плавки металів. Мабуть, секрет виплавки міді був знайдений випадково під час випалювання кераміки. Потім навчилися плавити мідь в примітивних горнах; такий горн був виритою в землі ямою діаметром близько 70 см; яма оточувалася кам'яною стінкою з отвором для дуття. Ковальський міх робили з козиних шкур і забезпечували дерев'яним соплом. Температура в такому горні досягала 700-800 градусів, що було досить для виплавки металу.

Перші мідні вироби з'явилися на Близькому Сході в VI тисячолітті до н. е., проте мідь - порівняно рідкісний і, крім того, м'який метал; він поступається за твердістю кременю. Справжня технічна революція сталася лише з освоєнням металургії заліза, у кінці II століття до н. е. За переказами, першими ковалями заліза були халіби. В ті часи - і багато пізніше - печі не давали температури, достатньої для плавки заліза (1530 градусів); метал отримували в ході сиродутного процесу, у вигляді криці - пористої грудки з домішками шлаку. Халіби придумали спосіб позбавитися від шлаку за допомогою тривалого кування; в результаті виходило тверде маловуглецеве залізо. Халіби (Χάλυβες, Χάλυβοι) - народ, який жив в Малій Азії. Геродот перераховує халібів в числі еллінських племен Малої Азії, жили вони у берегів Чорного моря біля гирла річки Галіс (сучасне м. Самсун в Туреччині). Халіби явно були одним з нащадків хетської держави, в троянській війні вони воювали на стороні Трої. Халібам приписується винахід технології виплавки заліза: від їх назви походить грецьке слово Χάλυβας - "сталь", "залізо". Аристотель залишив опис халібського способу отримання заліза: халіби кілька разів промивали річковий пісок їх країни, додавали до нього якусь вогнетривку речовину, і плавили в печах особливої конструкції; отриманий таким чином метал мав сріблястий колір і був нержавіючим. Як сировина для виплавки заліза використовувалися магнетитові піски, запаси яких зустрічаються по усьому узбережжю Чорного моря - ці магнетитові піски складаються з суміші дрібних зерен магнетиту, титано-магнетиту, ільменіту, і уламків інших порід так що сталь, яка виплавлялася халібами, була легованою, і, мабуть, мала високі якості. Такий своєрідний спосіб отримання заліза не з руди говорить про те, що халіби, швидше, відкрили залізо як технологічний матеріал, але не спосіб його повсюдного промислового виробництва. Мабуть, їх відкриття послужило поштовхом для подальшого розвитку металургії заліза, у тому числі з руди, що добувається в копальнях.

 

Залізна руда зустрічається набагато частіше, ніж мідна, - тому залізо стало широко поширеним металом. Залізний наконечник плуга поліпшив обробку ґрунту, залізна лопата дозволила рити зрошувальні канали. Раніше для розчищення нової ділянки були потрібні зусилля усього роду; тепер за допомогою залізної сокири, пили, лопати з цим міг впоратися і одинак, в результаті почався розпад роду і виділення індивідуальних ділянок (38-40).

Величезні зміни сталися і у військовій справі; у VIII столітті до н. е. ассірійський цар Тиглатпаласар ІІІ (41) створив озброєний залізними мечами «царський полк». Це було фундаментальне відкриття, за яким послідувала хвиля ассірійських завоювань і створення великої Ассірійської держави, - нового культурного круга, компонентами якого були не лише залізні мечі і регулярна армія, але і усі ассірійські традиції, у тому числі і самодержавна влада царів. Таким чином, історія ще раз показала, що життя людей визначається технічними відкриттями.

 

Цивілізація Китаю.

Східна частина Азії відокремлена від західної частини горами і пустелями, тому тут склалася своя самобутня цивілізація. Китайці залишилися незнайомі з багатьма досягненнями Заходу - вони не знали алфавіту, не уміли будувати кам'яних будівель, не знали винограду і вина. З іншого боку, в Китаї були освоєні технології, довгий час не відомі Заходу. Китайці навчилися ткати шовк (65-70), в II столітті вони винайшли папір (71.72), а в VI столітті – фарфор(73-78).

Як розповідає старовинна китайська легенда, мистецтвом виготовлення шовку Китай зобов'язаний дружині Жовтого імператора, міфічного засновника китайської держави, тому що саме вона навчила свій народ розводити гусінь і ткати тканину.

Насправді самий древній кокон шовкопряда був знайдений в неолітичному поселенні північної провінції Шаньсі (біля 2200-1700 рр. до н.е.), а перші фрагменти шовкової тканини в одній з гробниць південного Китаю, часів царств, що Борються (475-221 рр. до н.е.). Багато століть нікому за межами Китаю не вдавалося опанувати технологію виробництва шовку, оскільки за розголошування таємниці відбувалась смертна кара. Величезні зусилля були витрачені на те, щоб вивідати цей секрет. Добре відомий переказ, як виробництво шовку виникло в Хотані (автономний район Китаю). Місцевий правитель ніяк не міг дістати початкові дані і спосіб виготовлення жаданого матеріалу. Тоді за порадою свого міністра Юйчі Му він вирішив схитрувати і засватався до китайської принцеси. Коли пропозиція була прийнята, посланець хотанського правителя шепнув принцесі, що на батьківщині її чоловіка багато чудового нефриту, але немає вишуканого шовку і, якщо вона хоче носити такий же красивий одяг, як і до весілля, їй слід привезти з собою яйця шовковичних хробаків і насіння шовковичного дерева. Усе що вимагалося, дівчина привезла в Хотан, заховавши яйця в хитромудрій зачісці, а насіння серед мішечків з травами і зіллям.

Заповзятлива принцеса мислила значно масштабно за свого жениха і прихопила з собою під виглядом домашньої прислуги фахівців з розведення шовкопряда, розведення шовковичних дерев і ткацтва (79-82).

Китай довгий час залишався ізольованим від решти світу.

Китайці вважали, що їх країна - це і є «Піднебесна», яка оточена чотирма морями - Східним, Південним, Піщаним і Скелястим. Скелясте море - це була гірська країна Тибет, а Піщане море - безкрайня пустеля Гобі. У 138 році до н.е. імператор У-ді (83) послав на розвідку в пустелю гвардійського офіцера Чжан Цяня; Чжан Цянь був узятий в полон гунами, потім втік, довго поневірявся по пустелі, потім перейшов гори Тянь-Шань і несподівано виявив інший світ - країну, де, як і в Китаї, були річки, оброблені поля і великі міста.

Так китайці відкрили для себе зовнішній світ; вони запозичили з цього світу скло, прянощі, мистецтво будівництва кам'яних будівель. Єднальною ниткою між двома світами став Великий шовковий шлях - по ньому здійснювався обмін досягненнями двох цивілізацій.

Творцем нової Імперії був Син Неба У-ді; він особисто інспектував провінції і вислуховував скарги підданих. Чиновники віднині відбиралися через відкриті для усіх екзамени, і кожен міг стати начальником повіту і навіть міністром. Наприклад, командувач Північною Армією Вей Цин був сином рабині - війна зрівняла простолюдинів і благородних. Гуни, хазяї Степу, були страшною силою, і, щоб відкинути їх і направити їх нашестя на захід, потрібна була сила Імперії, заснованої на рівності. Сотні тисяч солдатів билися на фронті чи в тисячі лі, намагаючись вигнати гунів за Велику Стіну. Це була битва людей з кентаврами - адже гуни були невід'ємні від своїх коней; вони розсипалися по степу, зникали і несподівано з'являлися, з усіх боків обсипаючи ворогів свистячими стрілами. Страшні луки гунів били на 400 метрів, і стріли пронизували лати навиліт. Китайські армії йшли в степ і не поверталися:

Над полем боя солнца диск взошёл,

Опять на смертный бой идут солдаты,

Здесь воздух неподвижен и тяжёл,

И травы здесь от крови лиловаты…

 

- писав тисячу років потому великий поет Лі Бо (84).

 

Імператор У-ді шукав союзників серед ворожих гунам степових племен; він знав, що далеко на заході живуть непідвладні гунам юеджі - і відправив до них свого посла, гвардійського офіцера Чжан Цяня. Чжан Цянь повинен був пройти багато тисяч лі по степах і пустелях, пробратися повз гунів і досягти місць, де заходить сонце. Це було майже нездійсненне завдання, Чжан Цянь був незабаром захоплений в полон гунами, обернений в раба і десять років доїв кіз для своїх хазяїв. Потім йому вдалося втекти, і він пішов по пустелі на захід - він намагався попри все виконати доручення государя. Він здолав покриті снігом перевали і несподівано побачив перед собою ІНШИЙ СВІТ: широкі річки і багатолюдні міста з храмами і палацами. Він був приголомшений: адже китайці вважали, що міста і храми є тільки в Піднебесній, а там, на заході - тільки піски і гори. У цьому іншому світі росли небачені дерева, там були прянощі і виноград - і, що особливо зацікавило гвардійського офіцера, - там вирощували прекрасних коней, таких необхідних для боротьби з гунами. Чжан Цянь уклав договір з вождем юеджі і пішов по пустелі назад - і знову був захоплений в полон, знову біг і, врешті-решт, повернувся в столицю Чанъань. Він доповів імператорові про існування іншого світу - і імператор У-диі наказав своїм генералам пробити коридор між двома світами. У 102 році знаменитий полководець Лі Гуан-лі з 60-тисячною армією прорвався через пустелю, що належала гунам і відкрив дорогу на захід - згодом цю дорогу стали називати Великим Шовковим шляхом.

З того часу на Великому шляху "один караван не випускав із виду іншого". На захід йшли верблюди навантажені шовком, залізом, лаковими виробами; на схід везли скло, прянощі, косметику і гнали породистих коней. "Небесні коні", що примножилися на кінських заводах Піднебесної, дозволили відкинути гунів далеко від Великої Стіни, і північні області Китаю перетворилися на квітучий край, нову батьківщину для сотень тисяч переселенців. Був знову завойований південний Китай, і ханські прапори розвивалися всюди - від похмурих круч Кореї до квітучих долин В'єтнаму.

За легендою, у VI столітті по Великому шовковому шляху прийшли в Константинополь два ченці, за дорученням візантійського імператора Юстиніана (85) вони вивезли з Китаю личинки тутового шовкопряда і насіння шовковиці, заховавши їх у своїх палицях, які були зроблені з порожнистих стебел бамбука.

Виробництво шовку було налагоджене у Візантії, а потім в Персії. У 751 році араби в одній з битв в Середній Азії захопили декількох китайців, що знали секрет виробництва паперу; після цього папір стали виробляти так само і на Близькому Сході. Китайці винайшли також магнітний компас, який потрапив в Європу тисячу років потому, в XIII столітті. Найчудовішим досягненням китайської цивілізації було створення доменних печей і отримання чавуну. Печі завантажувалися кам'яним вугіллям і рудою з високим вмістом фосфору; дуття здійснювалося потужним міхом з приводом від водяного колеса. Зовні китайські печі були прямокутними канавами, викладеними вогнетривкою цеглиною; у них поміщали тиглі з рудою, між тиглями насипали кам'яне вугілля; така технологія дозволяла отримувати чавун, а також ковке залізо з малим вмістом вуглецю, тобто сталь. У XI столітті в провінції Хенань було зведено дивовижну споруду - 13-поверхову залізну пагоду (споруда культового характеру); вона була складена з литих чавунних плит без застосування дерева і каменю. Секрети отримання чавуну і фарфору залишалися таємницею для європейців аж до початку Нового часу.

Китайцям також першим був відомий чай, техніка друкування за допомогою набірного шрифту, порох, сейсмоскоп (вимірював слабкі землетруси), художнє ткацтво і фарбувальна справа та багато іншого.

 

Архімед.

Створення баллісти знаменувало народження інженерної науки, «механіки». Першим великим механіком був знаменитий будівельник військових машин Архімед (122-124) (287 до н. е. - 212 до н. е.), який прожив більшу частину життя в Олександрії. Архімед на мові математики описав використання клину, блоку, лебідки, гвинта і важеля. Разом з корабельним майстром Архієм Архімед побудував для царя Сіракуз Гієрона «Сиракузянку» (125) - величезний корабель-палац з прекрасними залами і басейнами. Корабель приводили в рух дві тисячі веслярів, а на вежах стояли баллісти, які кидали в супротивника трипудові камені. Тисячі робітників впрягалися в канати, щоб спустити корабель на воду - але не змогли зрушити його з місця; тоді Архімед зробив лебідку, за допомогою якої цар зрушив корабель самостійно. Архімеду приписується відкриття законів гідростатики і винахід «Архімедова гвинта» (126) - водопідіймального пристрою, який використовувався для зрошування полів.

Архіме́д (Ἀρχιμήδης; 287 до н. е. - 212 до н. е.) - давньогрецький математик, фізик, механік і інженер з Сіракуз. Зробив безліч відкриттів в геометрії. Заклав основи механіки, гідростатики, автор ряду важливих винаходів.

Відомості про життя Архімеда залишили нам Полібій, Тит Лівій, Цицерон, Плутарх, Вітрувій та інші. Вони жили на багато років пізніше описуваних подій, і достовірність цих відомостей оцінити важко. Архімед народився в Сіракузах, грецькій колонії на острові Сицилія. Батьком Архімеда був математик і астроном Фідій, який був, як стверджує Плутарх, близьким родичем Гієрона - тирана Сіракуз. Батько прищепив синові з дитинства любов до математики, механіки і астрономії. Для навчання Архімед відправився в Олександрію Єгипетську - науковий і культурний центр того часу.

В Олександрії Архімед познайомився і подружився зі знаменитими ученими: астрономом Кононом, різностороннім вченим Ератосфеном, з якими потім переписувався до кінця життя. У той час Александрія славилася своєю бібліотекою, в якій було зібрано більше 700 тис. рукописів. Мабуть, саме тут Архімед познайомився з працями Демокрита, Евдокса і інших чудових грецьких геометрів, про яких він згадував і у своїх творах.

Після закінчення навчання Архімед повернувся в Сицилію. У Сиракузах він був оточений увагою і не потребував засобів. Через давність років життя Архімеда тісно переплелося з легендами про нього.

Вже за життя Архімеда навколо його імені створювалися легенди, приводом для яких слугували його вражаючі винаходи і які виконували приголомшуючу дію на сучасників. Відома розповідь про те, як Архімед зумів визначити, чи зроблена корона царя Гієрона з чистого золота або ювелір додав туди значну кількість срібла. Питома вага золота була відома, але трудність полягала в тому, щоб точно визначити об'єм корони: адже вона мала неправильну форму! Архімед увесь час роздумував над цим завданням. Якось він приймав ванну, і тут йому прийшла в голову блискуча ідея: занурюючи корону у воду, можна визначити її об'єм, вимірявши об'єм витисненої нею води. Згідно з легендою, Архімед вискочив голий на вулицю з криком "Еврика"! (εύρηκα)тобто "Знайшов"!. У цей момент був відкритий основний закон гідростатики: закон Архімеда.

Інша легенда розповідає, що побудований Гієроном в подарунок єгипетському цареві Птолемею важкий багатопалубний корабель "Сіракузія" ніяк не вдавалося спустити на воду. Архімед спорудив систему блоків (поліспаст), за допомогою якої він зміг виконати цю роботу одним рухом руки. За легендою, Архімед заявив при цьому: "Будь в моєму розпорядженні інша Земля, на яку можна було б встати, я зрушив би з місця нашу" (у іншому варіанті: "Дайте мені точку опори, і я переверну світ").

 

На честь Архімеда названі:

кратер Archimedes(29,7° N, 4,0° W) і гірський ланцюг Montes Archimedes(25,3° N, 4,6° W) на місяці;

астероїд 3600 Архімед.

Лейбніц писав: "Уважно читаючи твори Архімеда, перестаєш дивуватися всім новим відкриттям геометрів".

На честь Архімеда названі вулиці в Донецьку, Дніпропетровську, Нижньому Новгороді і Амстердамі, площа в Сіракузах.

В художній літературі: Житомирський С. В. Учений з Сіракуз: Архімед. Історична повість. М.: Молода гвардія, 1982. 191 стор.

В мультиплікації: "Коля, Оля і Архімед" (1972, реж. Юрій Притков)

 

З інших олександрійських інженерів здобули популярність Ктесибій, (285-222 рік до н. е.) винахідник водяного годинника і пожежного насоса (127,128).

Ктезибій, або Ктесибій (греч. Κτησίβιος, роки діяльності 285-222 рік до н. е.) - старогрецький винахідник і математик, що жив в Александрії в Елліністичному Єгипті приблизно в один час з Героном. Римський архітектор Вітрувій стверджував, що Ктезибій був родом з Александрії; згідно з іншими джерелами, він народився в Аскрє в 150 році до н. е. Ктезибія вважають "батьком пневматики". Він написав перші наукові трактати про пружну силу стислого повітря і її використання в повітряних насосах і інших механізмах (навіть у пневматичній зброї), заклав основи Пневматики, Гідравліки і Теорії пружності повітря. Жодна з його письмових робіт не збереглася, у тому числі його Спогади. Про його дослідження ми знаємо за повідомленнями Афінея

Ктезибій, ймовірно, був першим завідувачем Олександрійського Музею (Музею Музи). Про його життя, на відміну від його винаходів, практично нічого не відомо. Вважають (можливо, із слів Діогена Лаертського) що Ктезибій був цирульником або сином цирульника і, ще будучи цирульником, винайшов розумне регульоване противагами дзеркало. Так само він винайшов:

· гідравлічний орга́н (гідравлос), який спочатку приводився в рух двома поршневими насосами (один закачував повітря всередину, а інший подавав його до труб) і використовував резервуар з водою для вирівнювання тиску. Пізніше поршневі насоси замінили міхами, а замість водяного резервуару теж встановили міха, які самі не качали повітря, а тільки вирівнювали його тиск. Гідравлос вважається прообразом сучасного органу;

· поршневий насос для створення сильного струму або підйому води з колодязів (деякі екземпляри насосів були знайдені в різних римських поселеннях, наприклад в містечку Сілчестер в Англії), а також пов'язаний з ним принцип сифона;

· хитромудрий водяний годинник (клепсидри), який був найточнішим, поки в XVII столітті голландський фізик Хрістіан Гюйгенс не придумав використовувати маятник для підтримки незгасаючих коливань;

· каменеметальник і самостріл, який діяв за допомогою рухової сили стислого повітря. При натягуванні тятиви важелі, що оберталися на осях, натискували на поршні в повітряних камерах. Після випуску стріли стисле повітря повертало важелі в початкове положення.

 

Герон (129) (друга половина I століття н.е.), що створив аеропил, - прообраз парової турбіни (130-136). Герон Олександрійський (др.-грець. Ἥρων ὁ Ἀλεξανδρεύς, друга половина I століття н.е.) - грецький математик і механік. Час життя віднесено до другої половини першого століття н.е. на тій основі, що він приводить як приклад місячне затемнення 13 березня 62 р. н.е.

Роки життя Герона в XX столітті стали предметом дискусії. Згідно з античними джерелами він живий після Архімеда, але перед Паппом, тобто десь між 200 до н.е. і 300 рр. н.е. Деякі історики XVIII - XIX віків вказували конкретніші дати в цьому інтервалі, напр., Бальдиі поміщає Герона під 120 роком до н.е., а в Енциклопедичному словнику Брокгауза і Ефрона вказаний рік народження Герона - 155 рік до н.е. У 1938 році Отто Нойгебауер припустивши, що Герон жив у 1-му столітті н.е. Це припущення було засноване на тому, що в його книзі "Про діоптр" згадується місячне затемнення, яке було помічено за 10 днів до весняного рівнодення. Його вказівка, що воно сталося в Александрії о 5 годині ночі, однозначно вказує в інтервалі між 200 до н. е. і 300 н.е. на місячне затемнення від 13 березня 62 року (юліанська дата). Останнім часом датування Нойгебауера було піддане критиці Натаном Сідолі.

Подробиці його життя невідомі. Герона відносять до найвидатніших інженерів за всю історію людства. Він першим винайшов автоматичні двері, автоматичний театр ляльок, автомат для продажів, скорострільний арбалет, який самозаряджався, парову турбіну, автоматичні декорації, прилад для виміру протяжності доріг (древній "таксометр") та ін. Першим почав створювати пристрої, які програмувалися (вал з штирьками з намотаним на нього мотузком).

Займався геометрією, механікою, гідростатикою, оптикою. Основні твори: Метрика, Пневматика, Автоматопоетика, Механіка (твір зберігся цілком в арабському перекладі), Катоптрика (наука про дзеркала; збереглася тільки в латинському перекладі) та ін. У 1814 році було знайдено твір Герона "Про діоптр", в якому викладені правила земельної зйомки, фактично засновані на використанні прямокутних координат. Герон використовував досягнення своїх попередників: Евкліда, Архімеда, Стратона з Лампсака. Багато з його книг назавжди загублені (свитки містилися в Олександрійській бібліотеці). Одна з копій його книг, зроблена в 16 столітті, міститься в Оксфордському Університеті.

В середні віки багато його винаходів були знехтувані, забуті або не представляли практичного інтересу.

В Александрії був винайдений так само перегінний куб, який пізніше стали використовувати для отримання спирту.

 

Тема 2. СТАНОВЛЕННЯ ДРЕВНІХ ЦИВІЛІЗАЦІЙ. НАУКА І ТЕХНІКА В АНТИЧНОМУ СВІТІ.

 

План.

1. Цивілізація древньої Месопотамії.

2. Вавилоняни та Єгиптяни.

3. Цивілізації Ассирії і Вавилону.

4. Цивілізація Китаю.

5. Наука і техніка в Древній Греції.

5.1. Протагор. Перикл. Сократ. Анаксагор. Демокрит.

5.2. Платон. Аристотель. Олександр Македонський.

5.3. Птолемей. Науковий центр Мусей.

5.4. Архімед.

6. Досягнення Римської імперії.