Automaty na monety, baterie elektryczne, a nawet komputery wynaleziono w starożytności!
Automaty na napoje, słodycze i papierosy są symbolem współczesnej cywilizacji, tymczasem podobne przedmioty istniały już dwa tysiące lat temu! W egipskich świątyniach ustawiano automaty na monety, które służyły do wydzielania wody używanej do rytualnych oczyszczeń. Pod ciężarem monety wrzuconej do szczeliny uginała się metalowa szalka, co powodowało otwarcie kurka i wypływ wody. Pod koniec dnia z automatów zabierano monety i uzupełniano zapas wody.
Wynalazcą automatu na monety był Heron, aleksandryjczyk z I wieku n.e., który opisał urządzenie w dwóch zachowanych dziełach "Pneumatyka" i "Automaty". Heron znał i stosował w swoich urządzeniach śruby, koła zębate, przekładnie, łańcuchy transmisyjne, tłoki i zawory. Ten sam uczony wynalazł silnik parowy, który przypisuje się dzisiaj młodszemu o prawie 1800 lat Jamesowi Wattowi. Heron umieścił zamknięty kocioł z wodą nad paleniskiem; kiedy woda się zagotowała, para wznosiła się rurkami do kuli odgrywającej rolę turbiny. Na jej obwodzie znajdowały się dwie dysze skierowane przeciwstawnie. Doprowadzana do niej para wydostawała się przez dysze. Wywołane przez wypływ pary z dysz siły odrzutu o równoległych kierunkach i przeciwnym zwrocie wprawiały kulę w ruch obrotowy. Heron nie znalazł praktycznego zastosowania tego wynalazku i używał go do zabawy.
Komputer z brązu
Większość hellenistycznych wynalazków była powszechnie wykorzystywana w codziennym życiu. Archimedes wymyślił w III wieku p.n.e. stosowane w nawadnianiu pól urządzenie do transportowania wody na wyższy poziom, nazywane śrubą Archimedesa. Była to wielka spirala umieszczona w drewnianym cylindrze. Dolny koniec śruby zanurzano w wodzie, która podczas obrotów przemieszczała się do góry. Archimedes wynalazł też m.in. zawór pływakowy, bez którego trudno sobie wyobrazić dzisiejsze toalety.
Jednym z najbardziej skomplikowanych starożytnych urządzeń jest tzw. komputer z Antykytery odnaleziony w 1902 r. we wraku statku u wybrzeży maleńkiej wyspy na wschód od Peloponezu. Wśród skorodowanych brązowych szczątków zachowały się przekładnie i fragmenty kół zębatych o nowoczesnym wyglądzie. Badacze sądzili, że mają w rękach współczesny zegar, który przypadkowo znalazł się na dnie morza. Urządzenie pochodzące z I wieku p.n.e. udało się zrekonstruować. Okazało się, że jego mechanizm był prawdopodobnie czymś w rodzaju kalendarza astronomicznego pozwalającego wyliczyć przeszłe i przyszłe fazy Księżyca oraz pozycje Słońca i Księżyca, a być może także planet we wszystkich znakach zodiaku.
Dzban elektryczny
Starożytni Grecy dobrze znali nawet zjawisko elektryczności. Tales z Miletu opisał już około 600 r. p.n.e. efekt elektrostatyczny wywoływany przez pocieranie kawałka bursztynu futrem lub wełną. Grecy uważali też, że tzw. szok elektryczny powodowany przez niektóre gatunki ryb może być skutecznym środkiem przeciwbólowym. W muzeum w Bagdadzie są wystawione gliniane dzbany pełniące prawdopodobnie funkcję baterii elektrycznych! Znaleziono je w położonej niedaleko Bagdadu osadzie zwanej dzisiaj Khujut Rabu, a datowane są na okres rozkwitu kultury partyjskiej (od połowy III wieku p.n.e. do trzeciej dekady III wieku n.e.), choć niektórzy badacze uważają, że naczynia wytworzono w okresie sasanidzkim (od trzeciej dekady III wieku n.e. do połowy VII wieku n.e.). Wewnątrz glinianego dzbana znajduje się miedziany cylinder zapieczętowany z obu stron asfaltem, a z cylindra wystaje żelazny pręt, który nosi ślady korozji spowodowanych kwaśnymi substancjami chemicznymi.
Willard F.M. Gray z laboratorium w Pittsfield w stanie Massachusetts udowodnił, że w takim glinianym naczyniu można wytwarzać prąd elektryczny o niskich potencjałach. W replice tego urządzenia użył jako elektrolitu soku z winogron i wyprodukował elektryczność o napięciu prawie jednego wolta. Eksperyment powtórzył, używając octu winnego. Prototyp baterii powstał zatem prawie dwa tysiące lat przed narodzinami hrabiego Alessandra Volty, uznawanego za odkrywcę zjawiska elektryczności. W latach 70. Arne Eggebrecht, niemiecki egiptolog, udowodnił, że za pomocą bagdadzkich baterii można było pokrywać srebrne przedmioty cienką warstwą złota. Tę technologię dopiero pod koniec XVIII wieku zastosował Luigi Galvani! Inni badacze przypuszczają, że potencjał elektryczny mógł być wykorzystywany do wywoływania efektów specjalnych w starożytnych świątyniach, na przykład symulacji gniewu bóstwa.
Plagiator Kopernik
Zainteresowanie nauką rozwijało się w cywilizacjach Bliskiego Wschodu i w Grecji już w okresie klasycznym, jednak okresem największego rozkwitu nauki i techniki był hellenizm, który rozpoczął się po śmierci Aleksandra Wielkiego w 323 r. p.n.e. Stworzone przez króla imperium rozpadło się wówczas na wiele państewek. Najważniejszą rolę dla kultury i nauki odegrały Egipt, państwo Seleucydów, obejmujące znaczne połacie Bliskiego Wschodu od Syrii po Iran, a także małe, ale ważne królestwo Pergamonu na zachodnim wybrzeżu Azji Mniejszej, rządzone przez dynastię Attalidów. Przemyślana polityka hellenistycznych władców ściągała do ośrodków miejskich najwybitniejszych naukowców i filozofów. Wtedy powstały słynne biblioteki, na przykład licząca prawie pół miliona tomów Biblioteka Aleksandryjska i nieznacznie jej ustępujący księgozbiór w Pergamonie. Nigdy wcześniej i nigdy potem żadne państwo nie stworzyło tak znakomitych warunków rozwoju naukowego.
W epoce hellenizmu stworzono, o czym jeszcze mniej wiadomo, podstawy nauki nowożytnej. Powszechnie znana jest geometria Euklidesa, mniej wiadomo o astronomie Arystarchu z wyspy Samos położonej u wybrzeży Azji Mniejszej, który ponad półtora tysiąca lat przed Kopernikiem stworzył spójną teorię heliocentryczną. Według Arystarcha, Ziemia porusza się ruchem obrotowym wokół Słońca w rocznych cyklach oraz wokół własnej osi w cyklach dobowych. Arystarch opisał też nachylenie osi obrotu Ziemi względem płaszczyzny orbity oraz udowodnił, że drogi planet na nieboskłonie z ich pozornymi zatrzymaniami i cofnięciami mogą być prostym rezultatem kombinacji ich ruchów wokół Słońca. Arystarch nie był pierwszym uczonym, który "poruszył Ziemię". Już w IV wieku p.n.e. Heraklides z Pontu stworzył teorię o dobowym obrocie Ziemi wokół własnej osi, tłumacząc w ten sposób zjawisko dnia i nocy.
Zacofani Rzymianie
Dlaczego świat przyjął na setki lat geocentryczną teorię Klaudiusza Ptolemeusza, a osiągnięcia hellenistycznej nauki i techniki zostały zapomniane i trzeba je było odkrywać na nowo? Włoski profesor fizyki i matematyki Lucio Russo uważa, że winni zaprzepaszczenia hellenistycznch osiągnięć są Rzymianie. Jego zdaniem, ekspansja Imperium Rzymskiego w basenie Morza Śródziemnego rozpoczęta w 212 r. p.n.e. na dwa wieki zahamowała postęp wiedzy. W Imperium Rzymskim popularność niewolnictwa powodowała brak zainteresowania wynalazkami, które mogły usprawnić prace. O cesarzu Wespazjanie powiadano, że zakazał używania dźwigu hydraulicznego, aby nie odbierać pracy pospólstwu. Rzymianie nigdy nie odkryli sposobu produkcji tzw. żelaza syryjskiego przez stulecia sprowadzanego z Bliskiego Wschodu. Podobnie było z jedwabiem importowanym z Chin. Zaginęły niemal wszystkie traktaty naukowe hellenizmu, zachowały się jedynie nieliczne przepisane kilka stuleci później przez Arabów i mieszkańców Bizancjum. Dopiero wykopaliska w Egipcie odsłaniają dziś fragmenty zwojów papirusowychz naukowymi rozprawami.
W średniowieczu na temat techniki starożytnej krążyły legendy. Brytyjski filozof Roger Bacon po lekturze traktatów hellenistycznych pisał zdumiony w XIII wieku, że "możliwe jest budowanie machin do pływania bez pomocy wioślarzy (...). Podobnie można by sporządzać wozy, których nie ciągnęłoby żadne zwierzę, a i tak poruszałyby się z niewiarygodną chyżością (...). Można by też konstruować maszyny latające, w których siedzi człowiek i kręcąc pewnym urządzeniem, wprawia w ruch sztuczne skrzydła, bijące powietrze tak samo jak ptasie". W epoce renesansu inspirowane starożytnymi wynalazkami rysunki Leonarda da Vinci przedstawiały machiny, których zbudowanie nie było możliwe na ówczesnym etapie rozwoju technicznego. Rewolucja kopernikańska była nawiązaniem do dzieł Arystarcha, a Galileusz i Newton czerpali z dzieł autorów hellenistycznych. Nawet dzisiejsza nauka i technika korzysta z osiągnięć hellenistycznych badaczy. Jak powiedział Bernard z Chartres, cytowany przez Wilhelma z Baskerville, głównego bohatera "Imienia róży": "Jesteśmy karłami, lecz stojąc na ramionach olbrzymów możemy widzieć dalej od nich".
Wynalazcą automatu na monety był Heron, aleksandryjczyk z I wieku n.e., który opisał urządzenie w dwóch zachowanych dziełach "Pneumatyka" i "Automaty". Heron znał i stosował w swoich urządzeniach śruby, koła zębate, przekładnie, łańcuchy transmisyjne, tłoki i zawory. Ten sam uczony wynalazł silnik parowy, który przypisuje się dzisiaj młodszemu o prawie 1800 lat Jamesowi Wattowi. Heron umieścił zamknięty kocioł z wodą nad paleniskiem; kiedy woda się zagotowała, para wznosiła się rurkami do kuli odgrywającej rolę turbiny. Na jej obwodzie znajdowały się dwie dysze skierowane przeciwstawnie. Doprowadzana do niej para wydostawała się przez dysze. Wywołane przez wypływ pary z dysz siły odrzutu o równoległych kierunkach i przeciwnym zwrocie wprawiały kulę w ruch obrotowy. Heron nie znalazł praktycznego zastosowania tego wynalazku i używał go do zabawy.
Komputer z brązu
Większość hellenistycznych wynalazków była powszechnie wykorzystywana w codziennym życiu. Archimedes wymyślił w III wieku p.n.e. stosowane w nawadnianiu pól urządzenie do transportowania wody na wyższy poziom, nazywane śrubą Archimedesa. Była to wielka spirala umieszczona w drewnianym cylindrze. Dolny koniec śruby zanurzano w wodzie, która podczas obrotów przemieszczała się do góry. Archimedes wynalazł też m.in. zawór pływakowy, bez którego trudno sobie wyobrazić dzisiejsze toalety.
Jednym z najbardziej skomplikowanych starożytnych urządzeń jest tzw. komputer z Antykytery odnaleziony w 1902 r. we wraku statku u wybrzeży maleńkiej wyspy na wschód od Peloponezu. Wśród skorodowanych brązowych szczątków zachowały się przekładnie i fragmenty kół zębatych o nowoczesnym wyglądzie. Badacze sądzili, że mają w rękach współczesny zegar, który przypadkowo znalazł się na dnie morza. Urządzenie pochodzące z I wieku p.n.e. udało się zrekonstruować. Okazało się, że jego mechanizm był prawdopodobnie czymś w rodzaju kalendarza astronomicznego pozwalającego wyliczyć przeszłe i przyszłe fazy Księżyca oraz pozycje Słońca i Księżyca, a być może także planet we wszystkich znakach zodiaku.
Dzban elektryczny
Starożytni Grecy dobrze znali nawet zjawisko elektryczności. Tales z Miletu opisał już około 600 r. p.n.e. efekt elektrostatyczny wywoływany przez pocieranie kawałka bursztynu futrem lub wełną. Grecy uważali też, że tzw. szok elektryczny powodowany przez niektóre gatunki ryb może być skutecznym środkiem przeciwbólowym. W muzeum w Bagdadzie są wystawione gliniane dzbany pełniące prawdopodobnie funkcję baterii elektrycznych! Znaleziono je w położonej niedaleko Bagdadu osadzie zwanej dzisiaj Khujut Rabu, a datowane są na okres rozkwitu kultury partyjskiej (od połowy III wieku p.n.e. do trzeciej dekady III wieku n.e.), choć niektórzy badacze uważają, że naczynia wytworzono w okresie sasanidzkim (od trzeciej dekady III wieku n.e. do połowy VII wieku n.e.). Wewnątrz glinianego dzbana znajduje się miedziany cylinder zapieczętowany z obu stron asfaltem, a z cylindra wystaje żelazny pręt, który nosi ślady korozji spowodowanych kwaśnymi substancjami chemicznymi.
Willard F.M. Gray z laboratorium w Pittsfield w stanie Massachusetts udowodnił, że w takim glinianym naczyniu można wytwarzać prąd elektryczny o niskich potencjałach. W replice tego urządzenia użył jako elektrolitu soku z winogron i wyprodukował elektryczność o napięciu prawie jednego wolta. Eksperyment powtórzył, używając octu winnego. Prototyp baterii powstał zatem prawie dwa tysiące lat przed narodzinami hrabiego Alessandra Volty, uznawanego za odkrywcę zjawiska elektryczności. W latach 70. Arne Eggebrecht, niemiecki egiptolog, udowodnił, że za pomocą bagdadzkich baterii można było pokrywać srebrne przedmioty cienką warstwą złota. Tę technologię dopiero pod koniec XVIII wieku zastosował Luigi Galvani! Inni badacze przypuszczają, że potencjał elektryczny mógł być wykorzystywany do wywoływania efektów specjalnych w starożytnych świątyniach, na przykład symulacji gniewu bóstwa.
Plagiator Kopernik
Zainteresowanie nauką rozwijało się w cywilizacjach Bliskiego Wschodu i w Grecji już w okresie klasycznym, jednak okresem największego rozkwitu nauki i techniki był hellenizm, który rozpoczął się po śmierci Aleksandra Wielkiego w 323 r. p.n.e. Stworzone przez króla imperium rozpadło się wówczas na wiele państewek. Najważniejszą rolę dla kultury i nauki odegrały Egipt, państwo Seleucydów, obejmujące znaczne połacie Bliskiego Wschodu od Syrii po Iran, a także małe, ale ważne królestwo Pergamonu na zachodnim wybrzeżu Azji Mniejszej, rządzone przez dynastię Attalidów. Przemyślana polityka hellenistycznych władców ściągała do ośrodków miejskich najwybitniejszych naukowców i filozofów. Wtedy powstały słynne biblioteki, na przykład licząca prawie pół miliona tomów Biblioteka Aleksandryjska i nieznacznie jej ustępujący księgozbiór w Pergamonie. Nigdy wcześniej i nigdy potem żadne państwo nie stworzyło tak znakomitych warunków rozwoju naukowego.
W epoce hellenizmu stworzono, o czym jeszcze mniej wiadomo, podstawy nauki nowożytnej. Powszechnie znana jest geometria Euklidesa, mniej wiadomo o astronomie Arystarchu z wyspy Samos położonej u wybrzeży Azji Mniejszej, który ponad półtora tysiąca lat przed Kopernikiem stworzył spójną teorię heliocentryczną. Według Arystarcha, Ziemia porusza się ruchem obrotowym wokół Słońca w rocznych cyklach oraz wokół własnej osi w cyklach dobowych. Arystarch opisał też nachylenie osi obrotu Ziemi względem płaszczyzny orbity oraz udowodnił, że drogi planet na nieboskłonie z ich pozornymi zatrzymaniami i cofnięciami mogą być prostym rezultatem kombinacji ich ruchów wokół Słońca. Arystarch nie był pierwszym uczonym, który "poruszył Ziemię". Już w IV wieku p.n.e. Heraklides z Pontu stworzył teorię o dobowym obrocie Ziemi wokół własnej osi, tłumacząc w ten sposób zjawisko dnia i nocy.
Zacofani Rzymianie
Dlaczego świat przyjął na setki lat geocentryczną teorię Klaudiusza Ptolemeusza, a osiągnięcia hellenistycznej nauki i techniki zostały zapomniane i trzeba je było odkrywać na nowo? Włoski profesor fizyki i matematyki Lucio Russo uważa, że winni zaprzepaszczenia hellenistycznch osiągnięć są Rzymianie. Jego zdaniem, ekspansja Imperium Rzymskiego w basenie Morza Śródziemnego rozpoczęta w 212 r. p.n.e. na dwa wieki zahamowała postęp wiedzy. W Imperium Rzymskim popularność niewolnictwa powodowała brak zainteresowania wynalazkami, które mogły usprawnić prace. O cesarzu Wespazjanie powiadano, że zakazał używania dźwigu hydraulicznego, aby nie odbierać pracy pospólstwu. Rzymianie nigdy nie odkryli sposobu produkcji tzw. żelaza syryjskiego przez stulecia sprowadzanego z Bliskiego Wschodu. Podobnie było z jedwabiem importowanym z Chin. Zaginęły niemal wszystkie traktaty naukowe hellenizmu, zachowały się jedynie nieliczne przepisane kilka stuleci później przez Arabów i mieszkańców Bizancjum. Dopiero wykopaliska w Egipcie odsłaniają dziś fragmenty zwojów papirusowychz naukowymi rozprawami.
W średniowieczu na temat techniki starożytnej krążyły legendy. Brytyjski filozof Roger Bacon po lekturze traktatów hellenistycznych pisał zdumiony w XIII wieku, że "możliwe jest budowanie machin do pływania bez pomocy wioślarzy (...). Podobnie można by sporządzać wozy, których nie ciągnęłoby żadne zwierzę, a i tak poruszałyby się z niewiarygodną chyżością (...). Można by też konstruować maszyny latające, w których siedzi człowiek i kręcąc pewnym urządzeniem, wprawia w ruch sztuczne skrzydła, bijące powietrze tak samo jak ptasie". W epoce renesansu inspirowane starożytnymi wynalazkami rysunki Leonarda da Vinci przedstawiały machiny, których zbudowanie nie było możliwe na ówczesnym etapie rozwoju technicznego. Rewolucja kopernikańska była nawiązaniem do dzieł Arystarcha, a Galileusz i Newton czerpali z dzieł autorów hellenistycznych. Nawet dzisiejsza nauka i technika korzysta z osiągnięć hellenistycznych badaczy. Jak powiedział Bernard z Chartres, cytowany przez Wilhelma z Baskerville, głównego bohatera "Imienia róży": "Jesteśmy karłami, lecz stojąc na ramionach olbrzymów możemy widzieć dalej od nich".
| STAJNIA ARCHIMEDESA |
|---|
| W III wieku p.n.e. rozpoczął się wyścig w konstruowaniu coraz większych okrętów wojennych. W epoce klasycznej głównym typem okrętu była tzw. triera, czyli trójrzędowiec (uczeni do dziś spierają się, czy nazwa określała liczbę ludzi poruszających jednym wiosłem, czy liczbę rzędów wioślarzy umieszczonych jeden nad drugim). W okresie hellenistycznym zapanowała moda na wielorzędowce, a szczytowym osiągnięciem szkutnictwa był czterdziestorzędowiec (!) zbudowany dla Ptolemeusza IV Filopatora, władcy Egiptu. Megalomania ogarnęła także budowniczych statków handlowych. Na rozkaz Hierona z Syrakuz powstała "Syrakuzja" - statek, do którego budowy zużyto ilość drewna wystarczającą do skonstruowania sześćdziesięciu czterorzędowców. Na pokładzie "Syrakuzji" mieściły się m.in. biblioteka, wiszące ogrody i dwadzieścia stajni dla koni. Budowa tych morskich gigantów nie byłaby możliwa bez szczegółowych studiów nad wypornością ciał stałych w cieczy oraz badań z dziedziny mechaniki i hydrostatyki. Prace nad "Syrakuzją" nadzorował sam Archimedes. |
Więcej możesz przeczytać w 9/2006 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
