Паровой двигатель в александрийской библиотеке. Самый первый паровой двигатель герона александрийского. Паровой шар Герона - эолипил

Ἥρων ὁ Ἀλεξανδρεύς ) - греческий математик и механик. Время жизни отнесено ко второй половине первого века н. э. на том основании, что он приводит в качестве примера лунное затмение 13 марта 62 г. н. э.

Подробности его жизни неизвестны. Герона относят к величайшим инженерам за всю историю человечества. Он первым изобрёл автоматические двери, автоматический театр кукол, автомат для продаж, скорострельный самозаряжающийся арбалет, паровую турбину, автоматические декорации, прибор для измерения протяжённости дорог (древний одометр) и др. Первым начал создавать программируемые устройства (вал со штырьками с намотанной на него верёвкой).

Годы жизни Герона

Годы жизни Герона в XX веке стали предметом дискуссии. Согласно античным источникам он жил после Архимеда , но перед Паппом , т.е. где-то между 200 до н.э. и 300 гг. н.э. Некоторые историки XVIII-XIX веков указывали более конкретные даты в этом интервале, напр., Бальди помещает Герона под 120 годом до н.э. , а в ЭСБЕ указан год рождения Герона - 155 год до н.э. . В 1938 году Отто Нойгебауер предположил, что Герон жил в 1-м веке н.э. Это предположение было основано на том, что в его книге «О диоптре» упоминается лунное затмение, которое было замечено за 10 дней до весеннего равноденствия. Его указание, что оно произошло в Александрии в 5 часов ночи, однозначно указывает в интервале между 200 до н. э. и 300 н.э. на лунное затмение от 13 марта 62 года (юлианская дата). В последнее время датировка Нойгебауера была подвергнута критике Натаном Сидоли (Nathan Sidoli) .

В кино и на телевидении

  • мультфильм "Герон" 1979 год "Экран"
  • мултьсериал "Жили-были первооткрыватели" 3 серия. "Герон Александрийский".
  • документальный фильм "Древние открытия: удивительные машины. Герон Александрийский"

Примечания

Литература

  • Башмакова И. Г. Лекции по истории математики в Древней Греции // Историко-математические исследования . - М .: Физматгиз, 1958. - № 11. - С. 425-426.
  • Выгодский М. Я. Арифметика и алгебра в Древнем мире. М.: Наука, 1967.
  • Гаврильчик М. В., Смирнова Г. С. Задачи неопределённого анализа у Герона Александрийского. , 6(41), 2001, с. 319–329.
  • Дильс Г. Античная техника. М.–Л.: ГТТИ, 1934.
  • Зверкина Г. А. О трактате Герона Александрийского «О диоптре». Историко-математические исследования , 6(41), 2001, с. 330–346.
  • История математики / Под редакцией А. П. Юшкевича , в трёх томах. - М .: Наука, 1970. - Т. I.
  • Шаль, Мишель . Исторический обзор происхождения и развития геометрических методов. М., 1883 г.
  • Щетников А. И. Формула Герона: читаем древний математический текст. Математика , 20(610), 2006, с. 27–28.
  • Bruins E. M. The icosahedron from Heron to Pappus. Janus , 46, 1957, p. 173–183.
  • Curchin L., Herz-Fishler R. Hero of Alexandria’s numerical treatment of division in extreme and mean ratio and its applications. Phoenix , 35, 1981, p. 129–133.
  • Drachmann A. G. Ktesibios, Philon, and Heron, a study in ancient pneumatics. Copenhagen: Munksgaard, 1948.
  • Drachmann A. G. Heron and Ptolemaios. Centaurus , 1, 1950, p. 117–131.
  • Drachmann A. G. Fragments from Archimedes in Heron’s Mechanics. Centaurus , 8, 1963, p. 91–146.
  • Keyser P. A new look at Heron’s «steam engine». Archive for History of Exact Sciences , 44, 1992, p. 107–124.
  • Smyly J. G. Square roots in Heron of Alexandria. Hermathena , 63, 1944, p. 18–26.

(I в. н.э.), выдающийся математик, геодезист, механик и инженер эпохи эллинизма. Никаких биографических сведений не сохранилось. Известно, что жил и работал в Александрии, как предполагает большинство ученых, в I в. н.э. Оставил после себя работы по механике, математике и геодезии (в это время, по классификации Гелиноса Родосского (I в. до н.э.) к математике относились арифметика, геометрия, астрономия, оптика, геодезия, механика, музыкальная гармония и практические вычисления); изобрел прототип паровой машины и точные нивелировочные инструменты. Из работ Герона Александрийского известны «Механика» (в арабском переводе), «О подъемных механизмах», а также упомянутые выше «Метрика» и «Диоптра». На греческом языке известны три трактата Герона: «Пневматика», «Книга о военных машинах», «Театр автоматов», «Катоптика» (наука о зеркалах; сохранилась только в латинском переводе) и др.

Наибольшей популярностью пользовались такие автоматы Герона, как автоматизированный театр, фонтаны и др. Герон описал «диоптр» — прибор для измерения углов — прототипа современного теодолита, опираясь на законы статики и кинетики, привел описание рычага, блока, винта, военных машин. В оптике сформулировал законы отражения света, в математике — способы измерения важнейших геометрических фигур. Герон использовал достижения своих предшественников: Евклида, Архимеда, Стратона из Лампсака. Его стиль простой и ясный, хотя порой бывает чересчур лаконичен или нестроен. Интерес к сочинениям Герона возник в III в. н. э. Греческие, а затем византийские и арабские ученики комментировали и переводили его произведения.

Математические работы Герона являются энциклопедией античной прикладной математики. Работы его дошли до нас не полностью. В лучшей из его книг — «Метрике» даны определение шарового сегмента, правила и формулы для точного и приближенного вычисления площадей правильных многоугольников, объемов усеченных конуса и пирамиды, приводится так называемая формула Герона для определения площади треугольника по трем сторонам, встречающаяся у Архимеда; даются правила численного решения квадратных уравнений и приближенного извлечения квадратных и кубических корней. В «Метрике» исследуются простейшие подъемные приспособления — рычаг, блок, клин, наклонная плоскость и винт, а также некоторые их комбинации. При исследовании «Простых машин» (термин введен им) пользуется понятием момента. Учитывал силу трения и рекомендовал при работе со сложными механизмами несколько увеличивать силы, прилагаемые к ним. В «Пневматике» им рассмотрен ряд остроумных гидропневматических приборов. В «Театре автоматов» описал храмовые и театральные автоматы своего времени. У Герона встречается соотношение Ц2 » 17/12 , где 17/12 как известно, является четвертой подходящей дробью к Ц2. Содержание математических трудов Герона догматично, правила чаще всего не выводятся, а поясняются на примерах. Это сближает труды Герона с работами математиков Древнего Египта и Вавилона. В 1814 году было найдено сочинение Герона «О диоптре», в котором изложены правила земельной съемки, фактически основанные на использовании прямоугольных координат. Герон описал основные достижения античного мира в области прикладной механики. Он изобрел ряд приборов и автоматов, в частности прибор для измерения протяженности дорог, действовавший по тому же принципу, что и современные таксометры, автомат для продажи «священной воды», различные водяные часы и другое. Влияние работ Герона можно проследить в Европе вплоть до эпохи Возрождения.

Век паровых машин был недолог. Но оказывается, еще древние греки знали, как "приручить" пар и даже использовать его в военных действиях. Наши близкие предки потратили немало сил и времени на освоение "пара", а в последнее время эта тема даже получила второе дыхание.

Поставить пар на службу человечеству люди смогли лишь в самом конце XVII века. Но еще в начале нашей эры древнегреческий математик и механик Герон Александрийский наглядно показал , что с паром можно и нужно дружить. Наглядным подтверждением тому стал Героновский эолипил, фактически, первая паровая турбина — шар, который вращался силой струй водяного пара.

К великому сожалению, многие удивительные изобретения древних греков на долгие столетия были прочно забыты. Лишь к XVII столетию относится описание чего-то, похожего на паровую машину.

Для справки:

ГЕРОН АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ (Heronus Alexandrinus)

даты рождения и смерти неизвестны, вероятно, I - II вв.

Герон Александрийский - греческий учёный, работавший в Александрии.

Автор дошедших до нашего времени работ, в которых систематически изложил основные достижения античного мира в области прикладной механики. В известном двухтомном сочинении "Пневматика" описал различные механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом или паром: эолипил , т. е. шар, вращающийся под действием пара, автомат для открывания дверей, пожарный насос, различные сифоны, водяной орган, механический театр марионеток и т.д. В "Механике" подробно рассмотрел простейшие механизмы: рычаг, ворот, клин, винт и блок. Используя зубчатую передачу, построил прибор для измерения протяжённости дорог, основанный на том же принципе, что и современные таксометры. Создал автомат для продажи "священной" воды, который явился прообразом наших автоматов для отпуска жидкостей. Механизмы и автоматы Герона не нашли сколько-нибудь широкого практического применения и употреблялись в основном в конструкциях механических игрушек. Исключение составляют только гидравлические машины Герона, при помощи которых были усовершенствованы античные водочерпалки.

В сочинении "О диоптре" изложил правила земельной съёмки, фактически основанные на использовании прямоугольных координат. Здесь же дал описание диоптра - прибора для измерения углов - прототипа современного теодолита. В сочинении "Катоптрика" обосновал прямолинейность световых лучей бесконечно большой скоростью их распространения. Привёл доказательство закона отражения, основанное на предположении о том, что путь, проходимый светом, должен быть наименьшим из всех возможных (частный случай принципа Ферма). Исходя из этого принципа, рассмотрел различные типы зеркал. В трактате "Об изготовлении метательных машин" изложил основы античной артиллерии. Математические работы Герона являются энциклопедией античной прикладной математики. В "Метрике" даны правила и формулы для точного и приближённого расчёта различных геометрических фигур, например формула Герона для определения площади треугольника по трём сторонам, правила численного решения квадратных уравнений и приближённого извлечения квадратных и кубических корней.

Герон Александрийский (Heronus Alexandrinus)(гг. рождения и смерти неизвестны, вероятно, 1 в.), древнегреческий учёный, работавший в Александрии. Автор работ, в которых систематически изложил основные достижения античного мира в области прикладной механики, В «Пневматике» Г. описал различные механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом или паром: т. н. эолипил, т. е. шар, вращающийся под действием пара, автомат для открывания дверей, пожарный насос, различные сифоны, водяной орган, механический театр марионеток и т.д. В «Механике» Г описал 5 простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок. Г. был известен и параллелограмм сил. Используя зубчатую передачу, Г. построил прибор для измерения протяжённости дорог, основанный на том же принципе, что и современные таксометры. Автомат Г. для продажи «священной» воды явился прообразом наших автоматов для отпуска жидкостей. Механизмы и автоматы Г. не нашли сколько-нибудь широкого практического применения. Они употреблялись в основном в конструкциях механических игрушек, Исключение составляют только гидравлические машины Г., при помощи которых были усовершенствованы античные водочерпалки. В соч. «О диоптре» изложены правила земельной съёмки, фактически основанные на использовании прямоугольных координат. Здесь же даётся описание диоптра ≈ прибора для измерения углов ≈ прототипа современного теодолита. Изложение основ античной артиллерии Г. дал в трактате «Об изготовлении метательных машин», Математические работы Г. являются энциклопедией античной прикладной математики. В «Метрике» даны правила и формулы для точного и приближённого расчёта различных геометрических фигур, например Герона формула для определения площади треугольника по трём сторонам, правила численного решения квадратных уравнений и приближённого извлечения квадратных и кубических корней. В основном изложение в математических трудах Г. догматично ≈ правила часто не выводятся, а только выясняются на примерах.

═ Лит.: Дильс Г., Античная техника, пер. с нем., М. ≈ Л., Выгодский М. Я., Арифметика и алгебра в древнем мире, 2 изд., М., 1967.

  • - "...

    Реальный словарь классических древностей

  • - Heron, I в. н. э., греческий механик и математик. Время его жизни неопределенно, известно только, что он цитировал Архимеда, его же самого цитировал Папп...

    Энциклопедия античных писателей

  • - св. - архиепископ, богослов; ум. 18.04.328. Был избран на Александрийскую кафедру ок. 312. Став свидетелем возникновения арианского спора, вначале пытался убедить Ария, что его идеи противоречат Преданию...

    Католическая энциклопедия

  • - греческий инженер, который построил первую паровую турбину, названную эолипилом. Он также изобрел механизмы для автоматического управления дверьми и перемещения статуй...

    Научно-технический энциклопедический словарь

  • - 1. греч. ученый по прозвищу Механик. Работал в Александрии во времена Цезаря или Нерона в кач-ве инженера, математика и топографа...

    Древний мир. Энциклопедический словарь

  • - диалект греческого языка, создавшийся в Александрии во времена Птоломеев вследствие распространения греческой культуры, но скорее как разговорный, чем письменный язык. Он отличался от аттического, главным...
  • - родился, вероятно, в Константинополе в конце VII в. Автор сочинения по геодезии: "Трактат о военных машинах " и "Nomenclatura vocabulorum geometriconim", заключающего только определения терминов, встречающихся в геометрии...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - род. в Александрии около 155 г. до Р. X., приобрел большую известность, как искусный механик; он изобрел так называемый Геронов фонтан, воздуходувную машину, домкрат с зубчатыми колесами...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Александрийский, древнегреческий учёный, работавший в Александрии...
  • - древнегреческий учёный, работавший в Александрии...

    Большая Советская энциклопедия

  • - древнегреческий ученый...

    Современная энциклопедия

  • - древнегреческий ученый. Дал систематическое изложение основных достижений античного мира по прикладной механике и математике...

    Большой энциклопедический словарь

  • - александри́йский I прил. Шестистопный ямбический стих с паузой после третьей стопы с парной рифмой. II прил. Сорт гладкой плотной бумаги высокого качества для рисования, черчения, печати...

    Толковый словарь Ефремовой

  • - I. АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ I ая, ое. Alexandrins. Отн. к Александринам. От названия поэмы "Александрия" фр. переделки 12 в. сказания об Александре Македонском, написанном шестистопным ямбом...

    Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • - Находящийся в Александрии, свойственный ей, исходящий из...
  • - Древнеегипетский год, преобразованный римским императором Августом...

    Словарь иностранных слов русского языка

"Герон Александрийский" в книгах

11. Александрийский прорыв

Из книги Константин Великий автора Малер Аркадий Маркович

11. Александрийский прорыв В сравнении со всеми другими направлениями поздней античной мысли неоплатонизм был наиболее отвлеченным и рафинированным, и можно прямо сказать, что история метафизики поздней Античности - это по преимуществу история неоплатонизма. Однако

АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ МАЯК

Из книги Легенды и притчи, рассказы о йоге автора Бязырев Георгий

АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ МАЯК Обычно слава приходит к человеку, как благородная вдова, разбогатевшая на смерти супруга, на поминки мужа. Три великих мужа Эллады видели славу еще не овдовевшей. Пифагор, Платон и Александр Македонский - все они, так или иначе, связаны с «Семью

§1. Гермий Александрийский

автора Лосев Алексей Федорович

§1. Гермий Александрийский То, что александрийские философы продолжали хранить античные традиции, особенно хорошо видно на одном из самых ранних представителей александрийского неоплатонизма, Гермии. Он, правда, был еще учеником Сириана и, следовательно, сверстником

§3. Гиерокл Александрийский

Из книги Итоги тысячелетнего развития, кн. I-II автора Лосев Алексей Федорович

§3. Гиерокл Александрийский 1. Биография. Личность Судя по тому, что этот Гиерокл был учеником Плутарха Афинского, он действовал в I половине V века. От него дошли до нас комментарии к неопифагорейским"Золотым стихам"(с этим мы уже встречались, ИАЭ VII, 52 – 64), а также

Мускат александрийский

Из книги Ваш домашний виноградник автора Плотникова Татьяна Федоровна

Мускат александрийский

Из книги Виноград. Секреты сверхурожая автора Ларина Светлана

Мускат александрийский Очень древний поздносозревающий мускатный сорт, известный также под названиями Мискет александрийский, Моска-теллон, Пане мюске, Саламана, Цибибо. Мускат александрийский максимальное распространение получил в Крыму.Дает средние и крупные ягоды

Мускат Александрийский

Из книги Виноград для начинающих автора Ларина Светлана

Мускат Александрийский Очень древний поздносозревающий мускатный сорт, известный также под названиями Мискет александрийский, Моска-теллон, Пане мюске, Саламана, Цибибо. Мускат александрийский максимальное распространение получил в Крыму.Дает средние и крупные ягоды

§186. Климент Александрийский

Из книги Доникейское христианство (100 - 325 г. по P. Χ.) автора Шафф Филип

ГЛАВА XIV МЕДИЦИНА. ЗАМЕТКИ ОБ АРХИМЕДЕ. ГЕРОН И «ПАРОВАЯ МАШИНА»

Из книги Греческая цивилизация. Т.3. От Еврипида до Александрии. автора Боннар Андре

ГЛАВА XIV МЕДИЦИНА. ЗАМЕТКИ ОБ АРХИМЕДЕ. ГЕРОН И «ПАРОВАЯ МАШИНА» В тот момент, когда наука, созданная греками, расцветавшая в различных областях в течение трех великих александрийских веков (от III до I века), вступала в римские времена и, более того, в период средневековья и

Инженер Герон

Из книги Узники Бастилии автора Цветков Сергей Эдуардович

Инженер Герон Инженер-географ Герон принадлежал к той многочисленной категории обедневших французских дворян, которая зарабатывала на хлеб собственным трудом. Нужда заставила его совершить опрометчивые поступки, ставшие причиной его ареста.В 1763 году закончилась

Герон

Из книги История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи автора Рожанский Иван Дмитриевич

Герон Из механиков поздней античности наибольшей известностью в истории науки пользуется Герон Александрийский - вероятно потому, что большинство его сочинений дошло до нашего времени либо в оригинале, либо в арабских переводах (последнее обстоятельство указывает на

Герон

Из книги Полная энциклопедия наших заблуждений автора

Герон

Из книги Полная иллюстрированная энциклопедия наших заблуждений [с прозрачными картинками] автора Мазуркевич Сергей Александрович

Герон Довольно известна легенда о том, что античный ученый Герон Александрийский (живший в I в. н. э.) изобрел паровую машину. Рассказывали, что эта машина была установлена на Фаросском маяке в Александрии и использовалась для подъема топлива к осветительному устройству.В

Герон

Из книги Полная иллюстрированная энциклопедия наших заблуждений [с иллюстрациями] автора Мазуркевич Сергей Александрович

Герон Довольно известна легенда о том, что античный ученый Герон Александрийский (живший в I в. н. э.) изобрел паровую машину. Рассказывали, что эта машина была установлена на Фаросском маяке в Александрии и использовалась для подъема топлива к осветительному устройству.В

Герон Александрийский

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) автора БСЭ

Античность знала элементы автоматики, движущую силу пара. Изобретательский гений человека, проявивший свою силу с первобытных времён, не иссякал. Ярким примером этого служит техническое творчество Герона Александрийского, жившего приблизительно за 120 лет до н. э. Учитель Герона, Ктезибий Александрийский, которого историк античной науки и техники Дильс называет главой античных инженеров, изобрёл воздушный орган, пожарную машину, автоматические водяные часы (клепсидра). В клепсидре Ктезибия вода из водопровода А поступает в регулировочный резервуар BCDE и по узкой трубочке Е падает в бак KLMN. При сильном напоре вода не успевает стекать через Е, накапливается в регулировочном резервуаре и поднимает поплавок G, который запирает доступ воды. Таким образом поддерживается в регулировочном резервуаре некоторый нормальный уровень всё время, пока открыт кран F. Втекая в бак, вода поднимает поплавок Р, на котором стоит фигурка, показывающая палочкой часы, нанесенные в виде горизонтальных линий на вращающемся барабане STUV (см. рис. 14).

Пожарную машину Ктезибия Герои описывает следующим образом:
«Пожарные насосы, употребляемые для тушения пожаров, делаются следующим образом (рис. 15): два металлических цилиндра высверливаются изнутри токарным резцом по величине поршня, подобно тому, как высверливают «насосы» колодезных дел мастера. KL и MN - точно пригнанные поршни. Цилиндры соединены между собой трубой XODE и снабжены снаружи (внутри трубы XODE) открывающимися наружу клапанами Р и R. В дне цилиндров имеются отверстия S и T, которые закрываются гладкими шарнирными пластинками (заслонки клапанов); сквозь них пропущены болты, которые крепко припаиваются или прочно соединяются с дном цилиндра при помощи надетых на их наружных концах заклепок. Поршни снабжены закреплёнными в середине их штоками S, с ними соединяется штанга (балансир Z а), которая посередине вращается вокруг болта δ; поршневые же штоки S вращаются вокруг болтов b и v. Над отверстием, находящимся в трубке XODE, устанавливается другая вертикальная вилообразная трубка ξ, снабжённая краноподобной насадкой, через которую выбрасывается вода таким же образом, как нами уже говорилось выше при описании сосуда, выбрасывавшего воду при помощи сжатого в нём воздуха».

Клапан, о котором упоминается в этом описании (рис. 16), был, повидимому, также изобретён Ктезибием. Герон описывает этот прибор следующим образом: «Изготовляют две четырёхугольные пластинки соответственной толщины, длиной в палец с каждой стороны. Своими поверхностями они пригоняются друг к другу и пришлифовываются так, что между ними не может пройти ни воздух, ни вода. Пусть эти пластинки будут ABCD и EFGH. В одной из них, именно ABCD, просверлено круглое отверстие в одну треть пальца шириной. Край CD соединён при помощи шарнира с краем FE, так что отшлифованные стороны металлических пластинок ложатся одна на другую. Когда хотят воспользоваться этими клапанами, то пластинку ABCD наглухо припаивают к отверстию, сквозь которое должен входить воздух или вода. В таком случае при давлении изнутри пластинка EFGH открывается и пропускает воздух или воду. Но затем давление воздуха или воды будет прижимать пластинку EFGH к отверстию, сквозь которое входит воздух или вода».

Как видим, техника, в частности техника обработки металлов, достигала в это время довольно высокого уровня. Ниже мы увидим, что Герон даже осуществил тепловой двигатель. Но эта техника, как уже неоднократно указывалось, не могла произвести промышленного переворота, не могла играть той революционной роли, какую она сыграла в период первоначального накопления, в период буржуазных революций.

Знаменитые изобретения Герона описаны в дошедшем до нас трактате «Пневматика». По своим теоретическим позициям Герон примыкает к Аристотелю, однако с существенными поправками. Он так же, как и Аристотель. считает, что пустоты в природе нет, но хотя в природе и нет большого пустого пространства, тем не менее совсем маленькие пустые пространства существуют в жидкостях, огне и других телах».

Доказательством существования пустых промежутков между частицами Герон считает упругость, смешивание различных жидкостей, расширяемость тел от нагревания и т. д. Воздух Герон считает телом, состоящим из весьма лёгких и подвижных частиц. Доказательством того, что воздух тело, Герон считает, например, факт, что опрокинутый вверх дном сосуд при погружении его в другой сосуд с водой не заполняется водой. Если же в дне сосуда проделать отверстие, через которое воздух может выходить, то вода заполнит внутренность погружаемого сосуда, вытесняя воздух через это отверстие. Аномально больших промежутков между частицами тела природа не допускает и, в этом смысле, «боится пустоты». Так, например, если из сосуда отсосать некоторое количество воздуха, благодаря чему расстояние между частицами оставшегося воздуха увеличивается, то сосуд будет обладать всасывающими свойствами (кровесосные банки): кожа пальца, закрывающего отверстие сосуда, будет втягиваться. внутрь. Если палец отнять, то в сосуд входит наружный воздух, заполняя объём его до тех пор, пока расстояния между частицами.не достигнут нормальной величины. В этом следует искать причины прочности тел. Жидкая струя, по Герону, также обладает прочностью на разрыв. Раз возникнувший столб жидкости не может разорваться ибо это привело бы к образованию значительной пустоты. На этом строится объяснение Героном действия сифона.

Погрузим коленчатую трубку АHDBCKL (рис. 17) в сосуд, заполненный водой до уровня FG. Вода в колене достигнет уровня Н, совпадающего с уровнем FG. Если же отсосать у L воздух ртом, то, в силу указанного свойства не допускать значительных пустот, воздух будет всасывать из сосуда воду по колену AHD. При достаточном разрежения вода заполнит верхнюю часть трубки В и начнёт стекать вниз по колену CKL. Стремясь упасть, как груз в обоих коленах, она не может упасть, ибо это привело бы к разрыву струи. Если уровень жидкости в левом колене ниже, чем в правом, то левый груз воды перетянет правый и вода будет перетекать от более высокого уровня к более низкому до тех пор, пока уровни жидкости слева и справа не сравняются или до тех, пор, пока не опорожнится сосуд (если уровень дна его достаточно высок).

Итак, в теории Герона мы имеем дело с двумя основными допущениями: а) невозможность разрыва струи, в) перевешивание струи более длинной частью, что приводит к перетеканию жидкости от более высокого уровня к более низкому. Раз образовавшаяся жидкая струя ведёт себя наподобие верёвки, перекинутой через блок. Верёвка будет «сбегать» в сторону более длинной части. Давление наружного воздуха в этом объяснении роли не играет.

Герон, однако, видит недостаточность своего объяснения действия сифона. А именно, если представить себе, что левый конец цепочки, короче, однако состоит из нескольких цепочек, то можно не только добиться равновесия, но и сбегания цепочки в сторону короткой части. Другими словами, если изготовить сифонную трубку из колен неодинаковой толщины, сделав короткое колено более толстым, можно добиться переливания жидкости от более низкого уровня к более высокому. Герон указывает, что это невозможно. Заполним U — образную трубку жидкостью до самого верха. Закроем концы трубки и опрокинем её в два сосуда с неодинаковыми уровнями жидкостей так, чтобы толстое колено трубки было бы погружено в сосуд с высшим уровнем жидкости. Отняв пальцы от концов трубки, установим сообщение между массами жидкости в обоих сосудах (столб жидкости в сифонной трубке разорваться не может). Но, по Архимеду, сообщающиеся массы жидкости будут находиться в равновесии тогда и только тогда, когда свободная поверхность будет сферической поверхностью с центром в центре Земли, Следовательно, жидкость будет перетекать с высшего уровня на низший, пока уровни не сравняются. Мы видим, что Герон, отправляясь от Архимеда, по существу, формулирует уже принцип сообщающихся сосудов. Своеобразное Героново понимание «боязни пустоты» даёт ему возможность объяснить действие пипетки, которая у него имеет форму «магического шара». Если, оставив верхнее отверстие открытым, погрузить шар в жидкость, то жидкость войдёт через отверстие в дне шара внутрь его. Если теперь закрыть отверстие пальцем и вынуть шар, то вода не выльется через решётчатое дно шара, ибо это привело бы к образованию пустот во внутреннем воздушном пространстве. Отнятием пальца можно вылить жидкость в любом месте.

Герон придумал сифоны разнообразной формы. Упомянем здесь о двойном сифоне и о сифоне с постоянной скоростью вытекания (сифон с поплавком). Двойной сифон (рис. 18) представляет собой трубку, закрытую сверху, но открытую внизу, Внутри этой трубки помещается вторая, открытая с обоих концов, - верхний конец несколько не доходит до дна наружной трубки. Если в сосуде имеется отверстие в дне такого размера, что в него входит, плотно прилегая к краям, внутренняя трубка сифона, то в сосуд, можно наливать жидкость до тех пор, пока её уровень не будет таков, что наружная трубка сифона не заполнится до самого дна. Тогда, по принципу сифона, жидкость будет вытекать по внутренней трубке до тех пор, пока сосуд не опорожнится. Двойной сифон объясняет действие «волшебного кубка» Герона. В сифоне с постоянной скоростью истечения (рис. 19), внутреннее колено закреплено в чаше, плавающей на поверхности жидкости в сосуде. По мере понижения уровня жидкости опускается и сифон, так что выходное отверстие остаётся ниже уровня жидкости всегда на одну и ту же величину.

В качестве примера, иллюстрирующего изобретательность Герона, опишем его автомат «поющая птичка» (рис. 20). Птичка свистит, когда сова на неё не смотрит, и умолкает, когда сова к ней повернётся. Действие этого прибора основано на соответствующем подборе двойных сифонов. Koгда жидкость по воронке втекает в верхний сосуд, то она вытесняет воздух, который, проходя по трубочке, вызывает свист. По мере повышения уровня жидкости в резервуаре начинается её вытекание через сифон в нижний ковш. Это вызовет в конце концов перегрузку ковша, который перетянет противовес, и сова повернётся. Сифон подбирается так, что в этот момент вытекание из резервуара превышает скорость поступления жидкости - птичка не поёт. Затем вступает в действие нижний сифон. Помере опорожнения резервуара опорожнится и ковш -сова отвернётся. Работа автомата начинается снова.

Особенно замечательно, что Герон впервые использовал движущую силу тепла. Ознакомимся прежде всего с действием его «эолипила». Эолипил Герона представляет собой железный шар, могущий вращаться вокруг горизонтальной оси (рис. 21). В верхней части шара имеется выводная трубка, согнутая под прямым углом; такая же трубка, но изогнутая в противоположную, сторону, имеется внизу шара. Пар, поступающий из резервуара по боковым трубкам, выбрасывается выпускными трубками. Реакция паровой струи (принцип турбины) приводит шар во вращение.

Так почти за две тысячи лет до изобретения паровой машины был впервые сконструирован тепловой двигатель, Но это было преждевременное изобретение, и с XVII века начинаются новые поиски тепловой машины.

Приведём в качестве примера применения движущей силы тепла- алтарь с автоматически открывающимися дверями при возжигании жертвенного огня (рис. 22).

В храме находится полый жертвенник DE, который соединён при помощи трубки FG шарообразным сосудом РН, наполовину наполненным водой. В шар впаивается U-образная трубка KLM. Оси вращения обеих створок дверей продолжены до пола подвала, где они вставлены в соответствующие гнёзда. На осях навиты две цепочки. На конце одной цепочки помещается груз, который своей тяжестью стремится закрыть дверь, а на другой, навитой в обратном направлении на дверных осях, висит сосуд XN, который, будучи пустым, легче груза. В этот сосуд проходит одно из колен U — образной трубки, которая так установлена, что когда двери закрыты, это колено доходит почти до дна сосуда.

Когда на алтаре зажигают огонь, алтарь нагревается, заключённый в нём воздух расширяется, давит на воду, находящуюся в шаре, и поднимает её по U — образной трубке в подвешенный сосуд, который благодаря этому опускается и таким образом открывает дверь.

Рассмотренными примерами мы и ограничимся. Из сказанного ясно, насколько остроумны были изобретения Герона. Практическое значение получили только его гидравлические машины, усовершенствовавшие технику водочерпальных машин. Остальные изобретения выполняли роль забавных игрушек, не больше. Только возрождающаяся новая наука обратилась к изобретениям Герона, развив их дальше на новой основе.

Но и эта наука, сохранив описание эолипила в учебниках физики, не начала строить паровую машину по принципу Герона, а осуществила менее совершенную идею пароатмосферного насоса. Изобретения Герона были ярким свидетельством того, что античная наука от рассмотрения общих проблем перешла к конкретным. Из единой науки стали выделяться астрономия, математика, механика, география, медицина. Центром новой науки стал основанный Александром Македонским город в дельте Нила - Александрия. Здесь возникло своеобразное научное учреждение - Александрийский музей с богатой библиотекой, с астрономической обсерваторией. Все крупные учёные и философы древнего мира в той или иной степени связаны с Александрией. Поэтому период выделения наук часто называется александрийским периодом.