Коллектив авторов - 100 великих гениев

Явившись во дворец, Архимед попросил Гиерона дать ему кусок золота, вес которого был бы сопоставим с весом короны. А затем опустил золото в наполненный доверху сосуд с водой и измерил количество вылившейся жидкости. Потом в сосуд долили воды и опустили туда корону. Жидкости вылилось больше, чем в первый раз, и Архимед понял: объем короны превышает объем золотого бруска. Но золото тяжелее серебра, а значит, мастер украл часть золота, а в корону добавил большее количество серебра, чтобы общий вес не изменился. Так Архимед раскрыл обман. И гордился этим гораздо больше, чем полученной от Гиерона наградой.

Помимо открытий в области математики и физики, Архимед соорудил первый планетарий — искусственную небесную сферу, на которой можно было наблюдать движение планет, Солнца и Луны. А еще сконструировал прибор для определения видимого (углового) диаметра Солнца и определил величину этого угла. Кроме того, наблюдая за работой строителей, которые с помощью толстых палок перемещали каменные блоки, Архимед придумал рычаг. «Дайте мне точку опоры — и я переверну мир!» — заявил он Гиерону. Тот не поверил. И тогда Архимед с помощью сложной системы механизмов усилием одной руки вытащил на берег корабль, который обычно вытаскивали сотни человек. Впоследствии Архимед построил в порту Сиракуз немало блочно-рычажных механизмов: для облегчения транспортировки тяжелых грузов.

Еще одно полезное Архимедово изобретение — винтообразный вал (шнек). Сейчас такой винт используется в мясорубках: вращаясь, он захватывает куски мяса и проталкивает их к ножам. Однако Архимед создал его не ради измельчения мяса, а для орошения полей. Винт представлял собой плоскость, навернутую на цилиндр, который вращался с помощью ветряного колеса. При этом вода снизу поднималась по спиральной трубе вверх, а затем снабжала ирригационную систему.

Широко известны и военные машины Архимеда, благодаря которым греки долгое время обороняли Сиракузы от римлян. Дело было во время второй Пуниченской войны (212–214 гг. до н. э.). Подойдя к городу на своих кораблях, римляне связали их бортами попарно и стали подводить к крепостной стене штурмовые трапы, а лучники целились в воинов, которые стояли на городских стенах. Но тут греки пустили в ход Архимедовы машины, способные метать 250-килограммовые камни, а также механизмы, которые швыряли с берега тяжелые бревна, — и римляне отступили.

При обороне применялось еще одно изобретение великого ученого — так называемая «лапа Архимеда». Она походила на современный подъемный кран и представляла собой огромный рычаг, выступающий за городскую стену и оснащенный противовесом. Управляемая специально обученным человеком, «лапа» захватывала нос вражеского корабля, ставила судно вертикально, а затем опрокидывала его.

Другие машины были оснащены «клювами», куда вкладывались массивные камни либо груды свинца. Возвышаясь над бастионами, машины высовывали «клювы» далеко вперед. И стоило врагам лишь приблизить лестницы к стенам, как осажденные с помощью канатов разворачивали конструкции в нужном направлении и открывали зажимы. «Клювы» выпускали груз, разбивая римские корабли.

Известно также, что Архимед занимался вопросами оптики. Даже трактат написал, который, увы, до нас не дошел. По легенде, это помогло ему создать систему вогнутых зеркал, которые фокусировали лучи солнца и таким образом аккумулировали энергию для того, чтобы поджигать корабли. Но, скорее всего, Архимедова система зеркал применялась для прицеливания баллист, обстреливавших римский флот огненными снарядами.

Возможно, именно из-за этого враг был вынужден пойти на штурм ночью. Однажды, пока не ожидавшие нападения греки мирно спали, римляне взобрались по лестницам на стены, открыли ворота и ворвались в город. Один из них забежал во двор дома, где сидел какой-то старик и палочкой чертил что-то на песке. «Не трогай мои чертежи!» — крикнул старик. В тот же миг римский воин пронзил его мечом. Так на 75-м году жизни погиб гениальный ученый Архимед. В 75 г. до н. э. была найдена его полуразрушенная могила. На ней, как и завещал ученый, был изображен вписанный в цилиндр шар.

Один из наиболее выдающихся ученых древности — астроном, астролог, математик, механик, географ, оптик и теоретик музыки, Клавдий Птолемей родился примерно в 90 г. н. э. Но о том, где именно он появился на свет, кем были его родители, были ли у него жена и дети, ничего не известно. Некоторые историки ошибочно связывали ученого с египетскими правителями из династии Птолемеев. Однако римское имя Клавдий указывает на то, что он являлся гражданином Римской империи. Впрочем, большую часть жизни Птолемей прожил в культурной столице Египта — Александрии, где занимался научной работой.

Пожалуй, самую громкую славу Клавдию принесли исследования в области астрономии, результаты которых он изложил в фундаментальном 13-томнике под названием «Математическая система». Правда, позже этот труд был переименован в «Великую систему» из-за неверного арабского перевода (др. — гр. μεγίστη, мэгистэ, на «ал-маджисти»), что при переводе на латынь превратилось в «Альмагест». Именно под таким названием произведение Птолемея стало известным на весь мир.

«Альмагест» вобрал в себя все астрономические знания Древней Греции и Ближнего Востока. Изучая работы своих предшественников (в основном Гиппарха Никейского и Аполлония Пергского), Птолемей не только обогатил их выводы собственными наблюдениями, но и первым систематически изложил математическую астрономию, а также заложил основы тригонометрии.

Полагая, будто Солнце неподвижно и находится в центре Вселенной, Птолемей, тем не менее, описал движение Луны и других планет. Причем не только по общему кругу, но и по собственному, малому. Неравномерные движения небесных светил ученый представил в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностям. Так, он предположил, что каждая планета движется по малой окружности (эпициклу), в середине которой находится некая средняя планета (центр эпицикла), а та, в свою очередь, перемещается вокруг Земли по большой окружности (деференту). Движение средней планеты кажется равномерным при наблюдении не из центра деферента, а из некой уравнивающей точки, которую он назвал эквантом. При этом Земля также расположена не в центре деферента, а смещена относительно него симметрично экванту. Поскольку отрезок, соединяющий Землю и эквант, делится центром деферента на две равные части, модель получила название теории бисекции эксцентриситета. Птолемей рассчитал угловую скорость центра эпицикла относительно экванта (т. е. отношение угла поворота средней планеты к интервалу времени, в течение которого этот поворот был совершен) и выяснил, что она остается неизменной; а вот при наблюдении из центра деферента эта скорость меняется. Также изменяется и линейная скорость, с которой центр эпицикла движется вдоль общей траектории, — возрастает по мере приближения средней планеты к Земле. Параметры теории экванта для каждой из планет Птолемей определил, исходя из собственных астрономических наблюдений. Умелый подбор положения экванта позволил ученому довольно точно смоделировать видимое неравномерное движение планет.