5 starożytnych greckich wynalazków inżynieryjnych nadal używanych

Wpływ starożytnej Grecji na współczesny świat jest wszechobecny, od instytucji demokratycznych po klasyczne wpływy na sztukę i architekturę. Starożytna cywilizacja wynalazła również szeroką gamę technologii, z których niektóre są obecnie kluczowe dla współczesnego życia. Od licznika kilometrów po gimbal, te starożytne greckie wynalazki inżynieryjne są dziś wszechobecne i były kluczowe dla wielu późniejszych postępów. Przeczytaj więcej poniżej, aby poznać 5 słynnych przykładów technologii starożytnej Grecji, które są nadal używane.

1. Śruba Archimedesa: wynalazek inżynierii starożytnej Grecji z egipskimi korzeniami

Urodzony około 287 roku p.n.e. w mieście Syrakuzy na Sycylii, Archimedes jest znany z szerokiej gamy odkryć naukowych i wyczynów inżynieryjnych. Jeden z najbardziej sławnych wynalazki związany z sycylijskim naukowcem to Śruba Archimedesa. Kierując się koniecznością w swoich rodzinnych Syrakuzach, Archimedes zastosował śrubę wodną, ​​aby usunąć nadmiar wody z kadłuba statku zamówionego przez króla Hiero II. Chociaż starożytny grecki historyk Diodorus przypisał wynalazek Archimedesowi, Archimedes nigdy nie twierdził, że wynalazł tę technologię, zamiast tego odkrył pompę śrubową odwiedzającą Egipt w 234 pne.

Wynalazek wykorzystuje uszczelniony cylinder otwarty na obu końcach z ostrzem przypominającym śrubę. Gdy cylinder się obraca, urządzenie może skutecznie podnosić wodę zatapiając dolny otwór cylindra. Ten wynalazek może być obracany ręcznie, obsługiwany przez jedną osobę, tworząc wydajny proces podnoszenia wody. Chociaż nie jest już obsługiwany ręcznie, Śruba Archimedesa ma wiele nowoczesnych zastosowań. Od czasu wynalezienia Śruby Archimedesa najczęściej stosuje się ją w nawadnianiu. Technologia może podnosić wodę ze źródeł do rowów irygacyjnych, zapewniając wydajne zaopatrzenie w wodę dla rolnictwa.

Innym nowoczesnym zastosowaniem śruby Archimedesa jest zrównoważona technologia wykorzystywana do wykorzystania energii wodnej. W tym zastosowaniu konstrukcja śruby jest podobna, ale zamiast podnosić wodę, woda przepływa przez śrubę, wprawiając ją w ruch i wytwarzając energię kinetyczną. Można to zastosować w rzekach, w których woda płynie wolno. W wyniku powolnego ruchu turbin w rzekach o niskim przepływie, hydrodynamiczna turbina śrubowa może być dobrze zintegrowana z naturalną ekologią i organizmami wodnymi rzeki.

2. Starożytny grecki komputer analogowy

W 1901 mechanizm zębaty został odzyskany z Wrak statku w pobliżu greckiej wyspy z Antykithiry. Podzielony na 82 fragmenty mechanizm został później przeanalizowany przez naukowców z całego świata. Naukowcy doszli do wniosku, że mechanizm przekładni różnicowej został wykorzystany do przewidywania wzorców astronomicznych. Przedstawiono różne szacunki dotyczące daty wynalazku między około 100 pne a 200 pne. Wcześniejsze szacunki byłyby zgodne z badaniami orbity Księżyca przeprowadzonymi przez astronoma z Rodos, Hipparcha.

To urządzenie jest najwcześniej odkrytą technologią tego rodzaju ze znacznym marginesem, a kolejne zegary astronomiczne wynaleziono w Anglii i we Włoszech około 1400 lat później. Mechanizm z Antykithiry zapewnia znaczący wgląd w postęp technologiczny w późnej hellenistycznej Grecji. Ten artefakt jest najwcześniejszym zachowanym przykładem przekładni zębatej odkrytej w Europie. Złożoność mechanizmu i funkcjonalność urządzenia świadczy o cywilizacji z zaawansowanym zrozumieniem mechanizmu różnicowego.

Fizyk Derek John de Solla Price przeanalizował urządzenie w 1959 roku i porównał mechanizm z Antykithiry do nowoczesnych komputerów analogowych pod względem jego wydajnej funkcjonalności obliczeniowej. Na podstawie inskrypcji zbadanych na pozostałych fragmentach urządzenia użytkownicy mogli wprowadzić datę, aby otrzymać złożone prognozy wzorców astronomicznych.

Jest to mechanizm przekładniowy z trzema wałami napędowymi, przy czym wały napędowe po obu stronach wału głównego obracają się z różnymi prędkościami. Zostało to wykorzystane do zapewnienia kątowych obrotów księżyca i słońca w mechanizmie z Antykithiry. Na początku XX wieku komputery mechaniczne wykorzystywały przekładnie różnicowe do wykonywania obliczeń. Mechanizmy różnicowe są obecnie wszechobecne w szerokiej gamie technologii, przy czym najczęściej stosuje się je w samochodach.

3. Licznik kilometrów

Chociaż istnieją pewne spory co do wynalazcy licznika kilometrów, istnieje zgoda co do tego, że został on wynaleziony około III wieku pne i szeroko stosowany w całym okresie późnego hellenizmu. Archimedes omówił koncepcję licznika kilometrów w „Pomiarze koła” opublikowanym w 240 roku pne. Znacznie później Heron z Aleksandrii opisał drogomierz w swoim tekście „O dioptrze”.

Dowody na to, że licznik kilometrów istniał pod koniec okresu klasycznego, pochodzą z udokumentowanych odległości Aleksandra Wielkiego podboje. W starożytnej Grecji bematyści byli specjalistami od mierzenia odległości i terenu. Odległości zarejestrowane przez bematystów Aleksandra Wielkiego między Hecatompylos a Alexandria Areion, częścią Jedwabnego Szlaku, były poprawne z dokładnością do 0,2% na dystansie 527 mil. Ten poziom dokładności wskazuje, że do pomiaru odległości użyto jakiejś formy licznika kilometrów. Chociaż nie jest jasne, jaką formę mógł mieć ten licznik kilometrów na początku okres hellenistyczny, na początku ery rzymskiej było jasne, że do pomiaru odległości używano rydwanu lub wozu wyposażonego w przekładnię.

Technologia ta stanowiła kluczowy element Cesarstwa Rzymskiego, ponieważ była kluczowa dla budowy dróg i opracowywania wymagań zaopatrzeniowych dla kampanii wojskowych. Obliczenia Archimedesa w jego tekście „Pomiar koła” z 60 r. p.n.e. nadal mają zastosowanie do liczników stosowanych obecnie w samochodach, wykorzystujących liczbę obrotów i obwód koła do pomiaru przebytej odległości.

4. Dredy

Pierwszy znany opis gimbala pojawił się u Filona z Bizancjum pod koniec III wieku pne. Urodzony w Bizancjum, później mieszkający w Aleksandria , teksty Philona zawierają pierwsze znane opisy wielu innych wynalazków inżynieryjnych, w tym młyna wodnego i napędu łańcuchowego używanego do przeładowania powtarzalnej kuszy. Termoskop Philo jest również poprzednikiem stosowanego obecnie termometru.

Opis gimbala sporządzony przez Philona opisywał kałamarz zamontowany w ośmiobocznym garnku z otworami po każdej stronie. Kałamarz był osadzony w kilku metalowych pierścieniach na różnych osiach, co oznaczało, że przy dowolnym kącie obrócenia kałamarza kałamarz pozostawał w pozycji pionowej. Oznaczało to, że atrament nie wyciekał z otworów, a garnek można było postawić z dowolnej strony. To zastosowanie obrotowej podpory, która umożliwia obrót na zewnątrz przy jednoczesnym utrzymywaniu pozycji podpory w pozycji pionowej, jest obecnie stosowane w szerokim zakresie kontekstów.

Jednym z przykładów zastosowania tego jest stabilizacja kamer. 3-osiowe gimbale utrzymują stabilność i oś kamery, gdy kamera jest poruszana przez operatora. Pchnięcia kardanowe były używane w większości rakiet do kontrolowania kierunku statku kosmicznego. Wykorzystując dwie osie zamiast trzech, ten gimbal umożliwia zmianę kierunku dyszy wylotowej. Tekst Filona, ​​„Pneumatyka”, który opisuje gimbal z kałamarzem, został uznany przez niektórych historyków za zredagowany w arabskim tłumaczeniu z IX wieku.

Jednak niedawna analiza tłumaczenia pokazuje, że prawdopodobnie jest ono wiarygodne, ponieważ zawiera greckie znaki, które nie były używane przez prawie 800 lat w czasie tłumaczenia. Rzymski autor Athenaeus Mechanicus opisał urządzenie podobne do gimbala w swoim tekście „O maszynach” skomponowanym w I wieku p.n.e., wykazując, że technologia ta była dalej rozwijana na początku ery rzymskiej.

5. Winda: czy może to być wynalazek starożytnej greckiej inżynierii?

Pierwszą windę, zbudowaną przez Archimedesa około 236 roku p.n.e., opisał architekt rzymski Witruwiusz . Winda została opisana jako wykorzystująca system kół pasowych wokół bębna napędzanego obrotowym kabestanem obsługiwanym ręcznie. Stosowanie bloczków i systemów wciągarek było dobrze udokumentowane w starożytnej Grecji i było odpowiedzialne za wiele z nich osiągnięcia architektoniczne czasu. Uważa się, że Archimedes wynalazł pierwszy złożony krążek, a najwcześniejsze wzmianki o systemach wciągarek znajdują się w tekście greckiego historyka Herodot .

Koła pasowe były używane w wielu różnych kontekstach, wykorzystując dźwignię do podnoszenia ciężkich przedmiotów podczas budowy niektórych z najbardziej imponujących budowli starożytnej Grecji. Chociaż wiadomo, że koła pasowe istniały wokół 12 dynastia starożytnego Egiptu, wprowadzenie złożonego koła pasowego przez Archimedesa pomogło zwiększyć mechaniczną dźwignię tego wynalazku. Złożone koło pasowe łączy w sobie stałe i ruchome koło pasowe, aby zwiększyć tę przewagę mechaniczną.

Rowki wycięte w kamieniach w świątyni Apolla w r Delfy wskazują, że systemy kół pasowych były stosowane w dźwigach w starożytnej Grecji już w VII wieku pne. Ponieważ niektóre bloki w tej świątyni ważą prawie 400 kg, prawie na pewno potrzebna była jakaś forma dźwigu, aby ten projekt był możliwy. Rzymianie przyjęli to rozwinięte zastosowanie wciągarek, kół pasowych i dźwigów w niektórych z najbardziej rozpoznawalnych wyczynów architektonicznych starożytnego świata.

Od fascynującego mechanizmu z Antykithiry po licznik kilometrów i gimbal, od windy po śrubę Archimedesa, te starożytne greckie wynalazki inżynieryjne są dziś wszechobecne i odegrały kluczową rolę w wielu późniejszych postępach.