Анатолий Бернацкий – 100 великих технических достижений древности (страница 36)
Например, Герон объяснил принцип действия сифона, выдвинув идею о существовании вакуума. От размышлений о вакууме, Герон перешел к проблемам создания устройств, действующих при использовании энергии нагретого воздуха и водяного пара. Так, одним из уникальных его изобретений стали автоматические двери в храм. Идея была проста и одновременно гениальна. Когда жрец и его паства приближались к храму, двери волшебным образом раскрывались. Перед этим жрец, остановившись у огромных закрытых створок, театрально выступал вперед и зажигал огонь на алтаре, под которым располагались невидимые посторонним трубки и грузы. Вода незаметно наполняла емкости, служившие противовесами, которые и приводили огромные двери в движение.
А тем временем жрец, стоя у входа, совершал последнее жертвоприношение. И после этого огонь приводил в действие скрытый механизм. Когда же емкости, служившие противовесами, наполнялись водой, двери медленно распахивались. Эту картину дополняли звуки фанфар: эта мелодия появлялась благодаря скрытому механизму, перемещавшего воздух по трубам. Когда на жертвеннике огонь затухал, воздух остывал и засасывал воду обратно. Противовес поднимался, и двери закрывались. Имеются сведения, что такие двери были даже в знаменитом храме Артемиды в Эфесе. Но Герон сконструировал для храмов и много других механических устройств, в том числе и движущиеся фигуры, которые совершали жертвоприношения, когда на алтаре зажигался огонь.
Конечно, убедить людей зайти в храм – одно дело. Совсем другое – заставить их расстаться с деньгами. А деньги были ключом к успеху религии. Как же вынудить людей потратиться и как собрать деньги? На эти вопросы у Герона тоже нашлись ответы.
И один из них: устройство для продажи святой воды. По сути, это был первый торговый автомат, принимавший монеты. Когда люди входили в храмы, они должны были омыть руки, освященной жрецами водой. Но освящение и продажа воды отнимали у служителей храма немало времени. И Герон изобрел уникальную машину. Когда прихожанин опускал в щель монету в одну драхму, автомат точно отмерял чашку дорогой, но зато освященной воды.
Для прихожан это было чудом. А на самом деле монета попадала на длинный конец рычага, который под ее тяжестью приходил в движение. В свою очередь, на коротком конце находился клапан, открывавшийся при движении рычага. В результате всех этих процессов из крана вытекала вода. Кстати, автомат, похожий на античный, имеется и в некоторых современных римских католических соборах, где люди опускают монеты, чтобы зажглись электрические свечи…
Возможно, что к созданию этого оригинального устройства Герона подтолкнул автомат, изобретенный тремя столетиями ранее Филоном Византийским. Он представлял собой сосуд с находившимся внутри загадочным механизмом, позволявшим гостям омыть руки. Над трубой находилась искусственная кисть, державшая шар из пемзы. И когда гость брал его, чтобы омыть свои руки, механическая рука вдвигалась внутрь механизма, и из трубы текла вода. Но спустя какое-то время она переставала вытекать, зато появлялась механическая рука с новым куском пемзы. Правда, Филон не оставил детального описания своего изобретения…
У Герона было еще одно приспособление, приносящее жрецам деньги: оно создавало впечатление разговора с богом. Это была машина, предсказывающая будущее. Снаружи она представляла собой колесо и механическую птицу. Заплатив необходимую сумму, прихожанин мог задать богу вопрос, ответом на который служило «да» или «нет». Повернув колесо, человек или слышал пение птицы, или она молчала. Таким образом, божество давало ответ. Конечно, птицу на самом деле заставлял петь не бог, а гений Герона. Она пела благодаря расположенным внутри шестерням, блокам и веревкам, приводившимся в движение поворотом колеса. Если отсоединить одну из шестерен, а это делал жрец, птица молчала. И жрец сам выбирал, какой ответ подходит для того или иного случая.
Но как же птица пела? Оказывается, благодаря опускаемой в воду перевернутой воронке, присоединенной к свистку. Именно он и издавал трели, похожие на птичьи. И опять загадка: как же птица открывала клюв? В этом случае использовался сифон. В верхний сосуд наливалась вода, и когда она достигала определенного уровня, сифон засасывал ее с большой скоростью. В свою очередь, быстро текущая вода вверх по трубам выталкивала воздух. И он, проходя через свисток, производил звук, а также открывал и закрывал клапан, из-за чего и двигался клювик птицы…
В Античности театр для многих горожан являлся центром общественной жизни. Здесь люди могли пообщаться друг с другом, а также познакомиться с новыми идеями. И в этой сфере Герон тоже проявил свою гениальность – он создал подвижные декорации. А чтобы привести их в движение, использовалась сила тяжести.
Более того, один из своих трактатов Герон даже посвятил автоматическим театрам. Суть предложенного им театра состояла в том, что все в нем должно было двигаться само собой. И на самом деле так оно и было. А стало это возможным благодаря обычному валику с колышками. Казалось бы, ничего особенного. На самом же деле – это одно из величайших изобретений Герона. Ведь соответствующим образом подобранное расположение крючков и веревок явилось аналогом программы современных компьютеров.
Сначала для широкой публики Герон предложил подвижные декорации. Несомненно, какое-то время зрители были от них в восторге. А как насчет актеров? И Герон решает создать полностью автоматизированную театральную постановку продолжительностью 20 минут, в которой бы сами по себе перемещались декорации, производились эффекты и двигались актеры.
Для демонстрации этой удивительной конструкции Герон выбрал классическую греческую трагедию «Навилий», в которой рассказывается о том, как царь Навилий мстит Аяксу за то, что он несправедливо обвинил сына царя в измене. И тот был забит до смерти камнями.
В начале пьесы 12 персонажей ремонтируют боевой корабль. И все они движутся без участия человека. При этом вся механика была скрыта под сценой. Декорации менялись, занавес падал сам, и в это же время появлялся новый задник. А чтобы персонажи не сталкивались, действия происходили на разных панелях, которые по мере необходимости поднимались и опускались во время представления.
Все это приводилось в действие с помощью грузов, веревок, песочных часов. Источником же энергии была сила тяжести. Срежиссировать столь сложную работу отдельных элементов было невероятным техническим достижением. Это был вариант программируемой машины.
Еще одно изобретение Герона – передвижной водяной насос для тушения пожаров. А также фонтан, выстреливающий воду через сопло с помощью сжатого воздуха. Итак, более 2000 лет назад античные изобретатели и ученые конструировали механизмы, часть из которых успешно применяется и в наше время.
Андикитирское счетное устройство
В 1900 году греческие ловцы губок, возвращавшиеся с промысла на остров Сими, расположенного неподалеку от Родоса, неожиданно попали в шторм, который вынес их судно на практически необитаемый остров Андикитир, расположенный северо-западнее Крита. Здесь же они обнаружили остов древнего затонувшего корабля, на котором находились бронзовые изделия и мраморные статуи. О своей находке рыбаки незамедлительно доложили властям. А спустя какое-то время на остров прибыла группа исследователей.
Когда раскопки завершились и находки были очищены от ила, водорослей и многочисленных наслоений, образовавшихся в течение многих столетий пребывания под водой, ученые обнаружили несколько небольших бронзовых фрагментов с греческими буквами. А вскоре был открыт целый набор зубчатых колесиков, многие из которых с надписями. Эта находка оказалась настоящей сенсацией. Ведь был обнаружен шестеренчатый механизм, датированный античным периодом.
И по сути, уже с первых дней этот артефакт в среде археологов породили бурные дискуссии. Ряд ученых доказывал, что необычный механизм довольно сложен, поэтому сомнительно, что он принадлежит затонувшему судну, которое было построено примерно в I веке до н. э. Кроме того, среди ученых возник спор о назначении устройства.
Одни полагали, что это фрагменты астролябии – инструмента, с помощью которого осуществляют измерения долготы и широты; другие – что это элементы планетария – приспособления для проецирования движения и орбит планет. А возможно, это устройство является частью вычислительной машины. Или это не более как замысловатая игрушка. Но ни одна из сторон не нашла неопровержимых аргументов в пользу своей гипотезы.
Впрочем, некоторый свет на назначение необычного устройства пролил римский политический деятель Марк Туллий Цицерон. В своем труде «О государстве» он рассказал следующее о компьютере Архимеда, или об андикитерском механизме. «Но, – сказал Галл, – такая сфера, на которой были бы представлены движения Солнца, Луны и пяти звёзд, называемых странствующими и блуждающими, не могла быть создана в виде сплошного тела; изобретение Архимеда изумительно именно тем, что он придумал, каким образом, при несходных движениях, во время одного оборота сохранить неодинаковые и различные пути. Когда Галл приводил эту сферу в движение, происходило так, что на этом шаре из бронзы Луна сменяла Солнце в течение стольких же оборотов, во сколько дней она сменяла его на самом небе, вследствие чего и на небе сферы происходило такое же затмение Солнца, и Луна вступала в ту же мету, где была тень Земли»…