Архимед всегда останется Архимедом
Насколько мы, современные люди, умнее Архимеда? Ровно настолько, насколько величайшие умы человечества глупее современного человека. Проще, Архимед – был бы гением и сегодня. Мы зря считаем, что люди первого тысячелетия века железа знали мало, оно так, но они были не глупее нас. Просто, умных людей было в тысячи или миллион раз меньше (пропорционально населению Земли).
Начну со времен до Рождества Христова. Ещё за тысячу лет д.н.э. уже существовали солнечные, водяные и песочные часы, но это были не часы, это были хронометры. Их надо было периодически заводить, прерывая отсчет времени. Даже солнечные часы работали с перерывами на ночь и пасмурную погоду. И вот появился Ктэсибий (до Архимеда) и он изобрел водяные часы «Клипсидра», у которых шкала времени была равномерной, и часы могли работать бесконечно долго. До Ктэсибия водяные часы были в виде вертикального сосуда с поплавком и мерной линейкой, прикрепленной к нему сверху. Главным недостатком таких часов была неравномерность скорости вытекания воды в зависимости от высоты столба воды. Вот теперь проверьте свои интеллектуальные способности и сделайте, чтобы шкала времени (скорость вытекания воды) стала равномерной. Не читайте дальше, а поработайте мозгами, а потом оцените гениальность Ктэсибия. И ещё помните, что стеклянных трубок с равномерным сечением не было, вот если бы были, то можно было приделать линизирующий механизм.
Как решал задачу Ктэсибий? Чтобы вода вытекала равномерно независимо от высоты сосуда надо поддерживать уровень воды постоянным. Попробуйте отвлечься от чтения и предложите, как это сделать, не ставя у сосуда раба или систему автоматического регулирования. Ктесибий решил задачу очень просто и гениально. Через нижнее отверстие вода вытекает для отсчета времени, а через верхнее с другой стороны сосуда лишняя вода сливается прочь. Конечно, в сосуд должно вливать избыточное количество воды. Пока такой сосуд будет наполняться водой из ручья, выливающаяся через нижнее отверстие вода будет течь равномерно. Теперь выливающаяся (можно по каплям) вода наполняет другой сосуд ниже, он опрокидывает черпачок с камешком, камень падает на щит или колокольчик и осуществляет звуковой отсчет времени. Набравшиеся камешки минут, в свою очередь, роняют камень побольше, и появляется звук, например, уже часов. Но в данном случае, все-таки, нужен раб для пополнения часов камнями. Ктэсибий, как и положено великому изобретателю, пошел дальше, он отказался от камней и использовал зубчатое колесо с язычковым спусковым механизмом, который отпускал шестерню с молоточком только по одному зубцу. Итак, появился механизм, работающий неограниченно долго с несколькими циферблатами, кукушкой и календарем.
Другой чудо изобретатель, сегодня его называют механиком - Герон Александрийский разработал несметное число механизмом, включая шкатулку, где 12 кукол показывали спектакль постройки корабля, путешествия на нем, колышущимся морем и дельфинами. Спектакль длился 20 минут! Вершиной творения Герона были автоматические храмовые ворота. Когда люди клали на жертвенник свои дары и разжигали огонь на тумбе, раздавались громоподобные звуки и двери храма сами открывались. Закрывались эти двери тоже самостоятельно, но после перенесения даров в храм и погасания огня при входе. Но это был всего механизм с падением булыжников на литавры и простейшим и изящным приводом дверей. Усилие от веса камней передавалось веревками, причем, открывание и закрывание дверей происходило при одноразовом опускании одной корзины с камнями. Если мы так умны, то попробуем придумать этот привод самостоятельно, по сути, являющимся механическим программирующим устройством.
Благодаря изобретению двухтактного плунжерного водяного насоса (качалки), потери от пожаров уменьшились более чем в два раза. Но это ещё не всё, Герон оставил другое чудо – паровую турбину. В мои школьные годы существовал демонстрационный школьный макет, состоящий из замкнутой сферы на оси, бачка с водой и двух трубочек с загнутыми под 90 градусов концами. Под бачок ставили спиртовку, вода закипала и выходящий из трубочек пар, раскручивал игрушку. Вот вам готовая турбина по рисунку Герона.
В наши времена, возле острова Антикифер у побережья Греции нашли затонувшее чудь более 2000 лет назад судно с уникальными товарами, среди них нашли, окислившейся и закальцинированный планетарный механизм с множеством (более тридцати) шестеренок (ось вращения малой шестерни закреплена асимметрично на большей шестерне). Поначалу об этом бронзовым экспонате мы современные люди, по своей никчемности, забыли. Спустя 20 лет нашелся человек, который оценил его как величайшее творение человечества. Сегодня, наконец, Майкл Райт спустя еще 20 лет по рентгенограммам воссоздал этот механизм. Пока ясно, что сотворить такой механизм с восемью циферблатами, планетарным механизмом, показывающий положение планет, включая Сатурн, фазы Луны и положение восходящего Солнца, мог только гений уровня Архимеда.
Вот и настала пора поговорить об Архимеде. Что мы знаем о нем из школьного курса? Помним, что он бежал голым по улицам Сиракуз и кричал, - «Эврика (нашел)», когда открыл свой закон Архимеда, кажется, о количестве вытесненной воды. Скорее всего, это байка. Архимед работал над заказной задачей определения - как много серебра в золотой короне. У Архимеда не было аналитических весов, наверно весы были, но не было калиброванных гирь, поэтому, плотности различных веществ были неизвестны относительно. Вот теперь, зная все о плотностях веществ и имея весы, повторите его решение. Помогу вам и скажу, что Архимед только сказал, - ..в короне слишком много серебра. А сделал это очень просто. Он уравновесил на коромысле корону и мешочек с чистым золотом, затем всё с весами опустил в воду, мешочек с золотом в воде перевесил корону. Далее все объясните сами.
Скорее всего, после этой работы Архимед стал раздумывать над методами расчета объема тел неправильной формы. Попытайтесь рассчитать объем тела получающейся при отсечении от цилиндра кусочка у его основании. Опорная поверхность цилиндра отсекается частично. Архимед разрезал весь объем на тонкие листочки и заменил их кривые поверхности прямыми, затем он ...Что он сделал дальше, мы не знаем, дальнейший текст утрачен.
Известно как думал Архимед над задачей вычисления числа ПИ, его он вычислил с точностью до двух десятитысячных. Большего для современной инженерии и не надо! Для тех читателей, которым захочется пройти путем Архимеда, подсказываю. Он описал окружность девяностошестиугольником, такой же многоугольник он вписал в окружность и взял полу сумму длин сторон вписанных и описанных многоугольников. Вот и все.
Вычислением числа ПИ занимались люди много раньше Архимеда. Известно описание задачи, которую должен был решить претендент на должность жреца Египта. Претендента сажали в круглую яму и давали несколько мерных палочек разной длины. Из ямы претендента извлекали в виде трупа или жреца, в зависимости от успешности решения задачи.
Возвращаюсь к Архимеду. В его наследии есть чертёж “винта Архимеда”. Может быть, Архимед и нашел способ изготовления винта, способный поднимать и жидкость, я не знаю, но точно известно, что многими столетиями ранее винт Архимеда использовали египтяне для поднятия семян. На хорошо обработанное бревно винтообразно крепилась длинная полоска из папирусных циновок со щёточками. Лежат сегодня подлинные винты в музеях Египта и северной Африки.
На меня произвел сильнейшее впечатление фильм о медицинских инструментах, изготовленных до н.э. По TV показаны двух тысячелетние инструменты рядом с современными. Если отбросить некоторые украшательства ручек, то это будут одинаковые инструменты. Просто завораживает расширитель тканей тела вокруг разреза, привод лапок осуществляется червячным винтом, изготовленным скрученной вдоль продольной оси толстой металлической полоски. А что стоит набор сверлильных и долбежных инструментов для трепанации черепа. И все это принадлежало величайшему врачу Римской империи Галену вместе с полыми иглами для работы на хрусталике глаза.
В те времена в Греции и Риме было запрещено вскрытие трупов, поэтому Гален лечил гладиаторов. Им организован и построен госпиталь для легионеров со всеми службами, включая стерилизационную. Иметь такое здание с функциональными помещениями - это мечта современных клиник России. Мы сегодня имеем много наборов медицинских инструментов тех времен и около 10 % из них изготовлены из нержавеющей стали. Нет, не из современной хирургической стали, а из более простой, но нержавеющей из города Алекулы. Интересно, что в рукоятки вставлялись полоски из серебра и сульфида серебра (антисептики). Тяжело представить, но недавно раскопанному зубному протезу 2000 лет. Протез четырех нижних зубов сделан из зубов человека, зубы скреплены золотой стяжкой. Протез найден рядом с черепом совсем молодого человека, у которого отсутствуют именно эти зубы.
Теперь немного анализа. Почему медицина 2250 лет назад имела почти все известные нам инструменты и не в одном экземпляре, а вот паровая турбина оказалась не реализованной? Тысячи игрушек Герона реализованы, а паровая турбина нет. Вывод может быть только один – цивилизация того времени не нуждалась в механических двигателях, ее устраивали животные.
Волею случаев письменное наследие Архимеда либо было утрачено при захвате Сиракуз безмозглыми легионерами Рима, либо сгорело в Александрийской библиотеке. Во всем виноват Рим с его философией недалекого бизнесмена, когда он видит только собственное величие и наживу. К этому неизбежно присоединяется чванство, зазнайство, и притупляется чувство реальности. На чем и сгорел Рим. На чем и сгорит современная Америка (США), а Россия уже догорает.
Давай пофантазируем, вернувшись назад.
Величие Архимеда в его математических достижениях. Вспомните способ вычисления числа ПИ. Архимед заменяет длину дуги длиной отрезка прямой при стремлении длины дуги к нулю. Далее он логически находит, верхний и нижний предел длины дуги. Вот вам и заложен основной фундаментальный камень дифференциального исчисления – предел. Я уверен, Архимед понял, что такое предел.
Архимед решил и обратную задачу – интегрирование. Он заменяет объем сложной фигуры суммой объемов более простых тел, у которых функционально сложная цилиндрическая поверхность заменена плоскостями. Ему уже известно, что при стремлении кривизны к нулю сложная кривая все точнее заменяется прямой. Сегодня это вычисление интеграла методом трапеций, не методом прямоугольников, а трапеций. Это уже шаг по сравнению с методом прямоугольников Ньютона. Осталось только сделать несколько второстепенных шагов – найти способ дифференцирования функций и ввести понятие интеграла. Всё это сделано 19-ю веками позже. Почему человечество потеряло столько времени? Мне кажется, что Архимед родился слишком рано, и ему очень не повезло с сохранением его наследия. А может быть, люди периодически глупеют?
Птолемей II считал, что Земля вращается вокруг Солнца. Имеются косвенные доказательства или скорее предположения, что Эвклид считал также. Интересна фраза Эвклида, – «в изучении геометрии нет царской дороги», которая последовала на вопрос молодого Птолемея II, - «а нельзя ли при изучении геометрии пойти более легкой дорогой»? Еще вспомните, что современную планиметрию (геометрию в декартовой системе координат) создал Эвклид, и знаменитую задачку о пересечении параллельных линиях он назвал только постулатом под номером 11. Вот сила мысли!
Аристар Самосский, тоже учитель Птолемея II считал, что Земля вращается вокруг Солнца. Он замерил и вычислил длительность года в длительностях суток с ошибкой всего в 7 минут! А Эратосфен, пользуясь длиной тени в полдень в двух городах Среднего и Нижнего Египта, вычислил длину меридиана Земли. В современных мерах он составил 39661км. Эратосфен ошибся всего на 300км! Достижение Эратосфена кажется мне сверх сомнительным. Я сегодня не знаю, как замерить длину тени столба. Полутень смазывает все измерения. Конечно, можно привлечь математические методы обработки экспериментальных данных, они позволяют до 50 раз повысить точность, но их тогда не было. Скорее всего, Эратосфен сделал несколько ошибок, погрешности от которые сложились так, что точность превысила все ожидаемые результаты, это случай. Но заслуга Эратосфена в другом. Он поверил в силу геометрии и взялся за такое, что нам сегодня и в голову не приходит.
А сколько книг хранилось в Александрийской библиотеке, помните? Сто тысяч устроит, а может быть, раз в десять или сто меньше или больше? И на каком языке было написано большинство книг? (400тыс, греческий)
В заключение хочу напомнить, что Основы Римского Права изучаются сегодня в юридических учебных заведениях как фундамент современной юриспруденции.
Вот теперь и скажите, что древние греки, парфяне и, отчасти, римляне были глупее нас.
Гений средневековья – Леонардо да Винчи, пожалуй, самый великий энциклопедист изобрел столько, что всем остальным изобретателям и не снилось. Хотя, заметное число изобретений Леонардо, особенно связанных с водой, очень напоминают водяные машины римлян, описанные в 10-и томном трактате Марка Ветрувия архитектора и инженера 1-го века н.э.
Леонардо был обыкновенным въедливым шизофреником, почти все его изобретения не увидели света, как по причине невостребованости, так и из-за зашифрованости его работ.
Например, на чертеже планера есть длинная штанга, написано, что это нос, хотя это хвост. А оперение хвоста отсутствует. Сегодня сделали планер Леонардо, он полетел, но его показатели весьма плохие. Насколько известно, Леонардо планера не строил, и аэродинамики еще не было.
Гидрокостюм Леонардо для вооружения подводной армии сегодня сделали. Как и положено из свиной кожи пропитанной жиром. Для дыхания используются две трубки (вдох и выдох), концы которых вделаны в пробковый поплавок. В верхней части поплавка полость литров на 5 и несколько незаливаемых отверстий, в нижней, не понятно зачем, веревка. В этом гидрокостюме спускались на глубину до 70 см. Далее не хватало усилий мышц грудной клетки для вдоха. На этой глубине человек отлично виден и не может быть воином. Слава и хвала исследователям, они не забросили работу и попытались понять - зачем нужна длинная веревка снизу поплавка. После осенения их идеей сделали доработку и смогли двигаться под водой на глубине до 5 метров! Не буду вас мучить и открою доработки (секретные неточности Леонардо). Отверстия для забора воздуха сделали не сверху поплавка, а у его ватерлинии. Подводный воин, удерживая веревку, поднимает поплавок на поверхность, весь воздух из легких энергично выходит наружу и в поплавке замещается свежим, как в цилиндре двухтактного двигателя, затем пловец подтягивает поплавок к себе на глубину и свободно вдыхает свежий и уже сжатый воздух. Очень неудобно, но работает!
Леонардо да Винчи объяснил появление атеросклероза выделениями из крови.
А насколько глупы мы в конце ХХ века, видно из ниже следующего.
Восточная группа североамериканских индейцев 17 тысячелетий назад изготавливала каменные режуще-колющие орудия своеобразным способом. Найдена мастерская по изготовлению каменных ножей и прочего. Более нигде в Новом Свете индейцы так не скалывали кремень. Стали искать концы в Старом свете. В нескольких Французских второстепенных музеев нашли целые горы кремневых наконечников, изготовленных по искомой технологии. Изделия найдены недалеко от берега Бискайского залива. Чтобы более аргументировано доказать, что данный способ обработки камня заимствован индейцами у европейцев, нужны были более веские доказательства. Их нашли. Генетический анализ подтвердил, что Гудзонские индейцы имеют кровные связи с жителями северной части Бискайского залива Европы. Осталось только объяснить, как Бискайцы (так назвал их я) смогли переплыть Атлантический океан. И Гудзон, и Бискайский залив находятся в зоне сороковых, бушующих, ревущих широт. От Европы до Америки напрямую около 5 тысячи километров и все время против течения Гольфстрим. Парус ещё не изобретён. На веслах против течения и бури не пройдешь. Колумбу было проще, он имел парус и плыл по течению. Для чего он сначала спустился на 1700 километров на юго-запад вдоль Африки до 28 градуса северной широты, и только потом поплыл на запад уже по спокойной воде, по течению и с попутным ветром! (По сей день неизвестно лучшего пути из Европы в Америку для парусных кораблей).
Вот как споткнулись умы XX века о невозможность доказать переселения народов 17 тысяч лет назад. Стояли люди целое десятилетие, пока проблема не попала одному метеорологу. Он сказал, что, живя в те времена, он бы перешел в Америку пешком. И это была не шутка. Тогда, во времена оледенения линия сплошных льдов проходила по широте Бискайского залива, во-вторых, современные жители полярных областей великолепно проходят тысячу километров в охоте за морским зверем по линии воды вдоль сплошных льдов. Для путешествия на 5 тысяч километров им почти ничего не надо. Пресная вода есть повсюду и в избытке (лед), рыба и морской зверь тоже есть, укрываться от снежных бурь под перевернутой лодкой люди умеют, обшивка лодок из кожи тоже есть везде. Нужно желание путешествовать, запасные швейные иглы (уже были известны) и орудия охоты. Такие люди на каяках сегодня могут пройти указанный путь в любую сторону менее чем за пол года.
Подумать только, десять лет затратить на то, чтобы вспомнить, что было оледенение!
Убийственный вывод из последних трех абзацев. Зачем мы придумываем заселение Американского континента, через Берингов пролив? На основании изложенного факта не проще ли подзаселить Америку по льду со стороны Европы во время великого оледенения
Не думайте, что это досадная единичная ошибка наших современников. Вот вам еще одна. В 20 годы ХХ века вблизи Багдада нашли глиняный сосуд с пробкой. В центре пробки отверстие, через которое вставлен металлический стержень, не достающий до дна сосуда. Внутренняя поверхность сосуда тоже покрыта металлом и к нему контактно подсоединен второй металлический вывод тоже через пробку. При первом описании находки было высказано предположение, что это электрический конденсатор в виде лейденской банки. Предположение вполне уместное, если учесть, что тут же нашли описания римских громоотводов начала н.э. Такое объяснение назначения находки стало кочевать из перепечатки в перепечатку до конца ХХ века. С 80гг ХХ века нашли десятки таких сосудов. И у всех этих «лейденских банок» (так называется один из конструктивов высоковольтных конденсаторов) расстояние между электродами на поверхности пробок не превышает одного сантиметра! Это, во-первых, нонсенс для конденсатора (расстояние очень мало), а во-вторых, внутренняя поверхность сосуда покрыта медью, а центральный электрод железный. Уже в наше время налили в сосуд уксус и получили гальванический элемент с ЭДС около 1 В. Сила тока, естественно, десяток другой миллиампер из-за поляризации электродов. Для чего 2000 лет назад нужны были гальванические элементы? Явно не для питания еще не изобретенных электромоторов, смею предположить они были нужны для золочения (подделка) медных монет. Но что до этого борзописцам, они продолжают чирикать – лейденская банка. А почему так много нашли этих лейденских банок? Что, все занимались фальшивомонетничеством? Может и так.
Вот меня сейчас осенило. Журналисты, говоря - лейденская банка, имеют в виду сосуд, найденный в каком то Лейдене, а не разновидность электрического конденсатора, изготовляемого в г. Лейден. Это словосочетание в словаре Миллера упомянуто только в разделе электричества (автор проверял), следовательно, читая – Leyden jar, надо иметь в виду электрический конденсатор определенной формы.
Итак! Гений всегда будет гением, а посредственность навсегда останется оной. Гениев надо помнить, а посредственность займет все пространство сама. Судите сами. Мы знаем, что были века пещерный, каменный, бронзовый, железный, атомный и давайте назовем XXI век генным. У меня в голове остались школьные образы прошлых веков. Пещерный – люди в звериных шкурах у костра на фоне пещеры. Каменный – пещерный мужик бросает в мамонта огромный камень, хотя в это время уже не было мамонтов. Бронзовый – у костра с тиглем на земле в скрюченной позе сидит человек и что-то чеканит. Вокруг множество бронзовых тарелок, украшений, щитов и мечей. Железный – римлянин, или грек, или примитивный рыцарь раннего средневековья скачет на коне и размахивает огромным мечем. Такие зрительные образы остались у меня в голове со школьных времен. Так иллюстраторы учебников видели упомянутые века. Верно ли, они отражают уровень и образ жизни тех веков? Правильно ли меня информировали учебники середины прошлого века? Отвечаю – ничего общего с истиной.
Начну с жилищ. Всегда во все века люди жили и продолжают жить в пещерах, если так удобнее. Жители приполярных районов никогда не жили в пещерах. Жители жарких пустынных регионов любили жить в пещерах. В XXI веке н.э. белые люди с высшим образованием в пустыне Австралии живут в искусственных пещерах на глубине более 7 м. В этих пещерах есть все, и бассейны, и игровые залы, и кинотеатр, и вообще есть все, даже прохлада в 30оС (при выключенном кондиционере), когда на улице 60оС. Резервная электростанция тоже под землей. На поверхности только отвалы породы добычи опалов, вентиляционные выходы из квартир, ЛЭП и дорога в цивилизацию.
Итак, жизнь в пещере ни как не связана с пещерным веком. Эту путаницу преподнесли нам примитивные интерпретаторы материалов археологических раскопок.
Давайте отбросим ХХ век и попытаемся вспомнить, когда на Земле построены самые величественные сооружения. Правильно, это египетские пирамиды. Десятки или сотни тысяч людей строят пирамиду. Одни добывают и обтесывают камень, другие его транспортируют на десятки и сотни километров, Третьи его устанавливают, обрабатывают и пр.пр. Целая армия писцов обслуживает строительство. Учитывается все: веревки, бревна, каменные рубила, каменные молотки. Сколько завезено, каких продуктов питания, воды, одежды и пр. Следует упомянуть еще работу архитекторов. И начало этого строительства приходится на последнюю треть каменного века. Как все это контрастирует с моими картиночными, школьными представлениями о каменном веке. И, наконец, за три тысячелетия д.н.э. в Египте существовали залоговые конторы. Хочешь в египетском каменном веке приобрести более солидную пирамиду, иди и заложи свою старую пирамиду предков или жену египетскому ростовщику. Теперь держитесь за стул! 4500 лет назад в Египте уже был министр внутренних дел, правда, назывался он иначе! Вот это жизнь в каменном веке! Есть МВД и есть ломбард с ростовщиком.
Цивилизация наска (300г. д.н.э.—300г. н.э.) возвела на Земле вторые по величине каменные сооружения. Но народы наска и их потомки каоари - инки не знал железа и бронзы, стало быть, это по нашим критериям, каменный век.
На закуску утоплю посредственность от моего школьного образования тем, что Троя процветая в конце бронзового века (3500 лет назад), торговала морским путем даже с Юго-восточной Азией, включая территорию теперешнего Вьетнама, а для этого надо иметь морские корабли и подробные морские навигационные описания. В это время арабы уже изобрели символьное (слоговое) письмо. Чудь позже, в начале железного века, за пять веков д.н. э, люди умели выплавлять примитивную нержавеющую сталь.
Три тысячи лет назад Эпикур писал Геродоту, - я чувствую, что есть другие миры, и они должны быть обитаемы. Вспомните, что это было начало железного века в Европе. Какой примитивизм в наших представлениях о прошлом!
Подвожу итог – самый сильный примитивизм наблюдается в наш время. А может быть, он мне просто виднее? Его носители – мои соплеменники упорно не желающие или не умеющие думать. Вот Архимед однажды высказал мысль, что не надо просить богов, чтобы Солнце завтра взошло, оно взойдет обязательно. А мы, люди, сегодня просим богов (разных концессий).
Современные российские олигархи не прониклись чувством меры. Они стараются хапнуть более 100% прибыли. Западноевропейских олигархов в начале ХХ века Ленин образумил, и они теперь знают свою меру прибыли – 10-20%. Вот на севере Европы крупных социальных конфликтов нет, там массы больше борются за абсолютную свободу братьев наших меньших, а более южные олигархи стали забывать уроки Ленина.