В августе 1945 года две первые американские атомные бомбы - «Малыш» и «Толстяк» навсегда изменили мир. Ядерные грибы, поднявшиеся над японскими городами Хиросима и Нагасаки, унесли жизни более чем 80 тысяч человек и ускорили капитуляцию империалистической Японии. У Соединенных Штатов Америки появилось супероружие, которое обеспечивало не только надёжную защиту своей территории, но и фактически приводило к доминированию в мировой политике.
Об обладании подобным по воздействию оружием правители государств мечтали с древности. Не случайно в мифологии многих народов боги были наделены способностью уничтожать целые города, топить в морских водах огромные армии, насылать на людей страшные эпидемии.
Чтобы устрашить и победить врага, в разные времена использовали боевых слонов, огромные осадные башни и катапульты, длинные корабли с большим количеством гребцов, не говоря уже о прообразе современного огнемёта - «греческом огне», сжигавшем флот противников Византии.
Бюст Архимеда
Весомый вклад в разработку античного «супероружия» внёс знаменитый греческий математик и инженер – Архимед Сиракузский. Известный нам с детских лет учёный, прославился не только открытием физического закона, названного, впоследствии, его именем, но и созданием оружия, не раз оборонявшего его родной город от захвата врагами. Впрочем, поговорим обо всё по порядку.
Жизненный путь
Наш герой родился на острове Сицилия в полисе Сиракузы в 287 году до нашей эры. Семья Архимеда была небогатой. Его отцом, предположительно, был математик и астроном Фидий. Он и научил юного Архимеда основам точных наук. Имя матери нашего героя и сведений о его возможных братьях или сёстрах история не сохранила.
Архимед уже с детства был знаком с «Началами» Евклида, этот труд повлиял на интерес мальчика к геометрии. Науки, которые мы сегодня называем «гуманитарными», наш герой в юности не изучал. У семьи не было средств чтобы нанять ему учителя, который мог бы разъяснить ему философские идеи об устройстве Вселенной, смысле человеческой жизни, организации политических институтов или привить любовь к высокой литературе и искусству.
Античное наследие на острове Сицилия
Многое для семьи Архимеда изменилось, когда власть в полисе захватил Гиерон II. Семья Архимеда, возможно, состояла с ним в близком родстве. На это указывает и тот факт, что материальное положение отца Архимеда улучшилось после прихода к власти нового правителя.
Архимед смог отправиться для продолжения своего образования в один из центров античной науки – Александрию Египетскую. В годы своего обучения он приобщился к кругу учёных, группировавшихся вокруг Александрийского музея – крупного религиозно-культурного центра, в состав которого входила знаменитая библиотека, где были собраны практически все известные в ту пору греческие книги (почти 700 000 рукописей).
Династия Птолемеев, правившая тогда в Египте, стремилась создать для учёных благоприятные условия труда, освободить их от бытовых забот, чтобы они полностью сосредоточились на исследованиях, приводивших к новым научным открытиям и, тем самым, укрепляли бы авторитет и мощь государства.
Работа античных учёных в Александрийской библиотеке
В Александрии Архимед продолжил изучать математику, астрономию и механику. Он освоил передовые для того времени идеи Аристарха Самосского, Евдокса Книдского и Демокрита, а также и сблизился с видными учёными – Эратосфеном Киренский и Кононом Самосским.
Ко времени нахождения Архимеда в Египте относятся появление его первых изобретений. Страдающая от частых засух страна нуждалась в механизмах, способных поливать поля. Архимед сумел сконструировать «винт», с помощью которого вода поступала из подземных источников в оросительные каналы. Также его можно было использовать для осушения шахт.
Механизм остался в истории под названием «Архимедов винт». Он не утратил своей роли по сей день и используется в небольших фермерских хозяйствах. Однако, по другой версии, Архимед изобрел механизм позже, уже после возвращения в Сиракузы. Также есть мнение, что наш герой только усовершенствовал хорошо известное ранее устройство, сделав его удобнее в использовании.
* * *
По окончанию обучения в Александрии наш герой вернулся в родные Сиракузы. Полисом по-прежнему управлял Гиерон II, постаравшийся создать для Архимеда комфортные условия труда. Тем более, что за молодым учёным закрепилась слава талантливого, но несколько чудаковатого, человека, увлеченного созданием невиданных ранее механизмов и сложными математическими расчётами.
Возвращение Архимеда в Сиракузы пришлось на время Первой Пунической войны (264-241 гг. до н.э.) между Римом и Карфагеном. Сиракузы, благодаря мудрой политике Гиерона II, смогли обеспечить себе достаточно спокойное положение и избежать тягот войны. Полис старался занимать нейтральное положение в промежуток между Первой и Второй Пуническими войнами.
Архимед мог творить относительно свободно. Гиерон хотел, чтобы открытия нашего героя приносили пользу Сиракузам и улучшали их оборонительные возможности. Архимед конструирует для Гиерона защитные сооружения и машины, которые позже сыграют важную роль при обороне Сиракуз во время Второй Пунической войны (218-201 гг. до н.э.).
«Архимед руководит обороной Сиракуз». Картина Томаса Ральфа Спенса
«Эврика!»
К этому периоду жизни Архимеда относятся, пожалуй, две самых известных истории о нём. Первая всем нам известна со школьных лет. Гиерон заказал известному ювелиру изготовить царскую корону, на которую правитель не пожалел золота. Корона была создана в срок и тожественно преподнесена Гиерону, её вес в точности соответствовал весу драгоценного материала, выделенному ювелиру на её создание.
Спустя короткое время царю поступил донос. В нём сообщалось, что «мастер золотых дел» обманул царя, подмешав к золоту большое количества серебра. Подтвердить или опровергнуть донос Гиерон получил Архимеду. Задача изначально показалась сложной для нашего героя. Ни многочасовые раздумья, ни сложные вычисления не помогали – решение не находилось. Озарение пришло Архимеду во время мытья в бане. Погружаясь в ванну, он заметил, что его тело вытесняет определенное количество воды. В этот момент и раздался знаменитый возглас – «Эврика» («Открыл!» или «Нашёл!»). Увлечённый открытием Архимед немедленно побежал во дворец царя и попросил о проведении научного эксперимента. Он попросил у Гиерона два слитка из серебра и золота, равным по весу короне. После чего поочередно погружал слитки и корону в до краёв наполненный водой сосуд.
«Эврика!» Архимед решает задачу Гиерона
Объём воды, вытесненный царским венцом, был больше, чем такой же объем, вытесненный равным по весу золотым слитком. Обман недобропорядочного ювелира был раскрыт, авторитет Архимеда в глазах Гиерона ещё больше укрепился, а наука приобрела один из основных физических законов.
Этот исторический анекдот известен из трудов римского учёного Витрувия, жившего спустя два столетия после смерти Архимеда, и наполнен неправдоподобными деталями. Например, наш герой не мог обнаженным добежать до царского дворца, ведь резиденция Гиерона находилась на острове за пределами Сиракуз. Знаменитое восклицание «Эврика!» вполне могло принадлежать Архимеду, но появилось оно не в общественной бане, а скорее всего, в одном из несохранившихся трудов учёного, в котором он разрабатывал физические принципы гидростатики.
Архимед с помощью изобретенного механизма перемещает корабль
Вторая история из жизни Архимеда в Сиракузах связана с открытым им способом перемещения крупных объектов. Римский историк Плутарх рассказывал, что наш герой смог с помощью натянутого каната, пропущенного через систему блоков (по другой версии, при помощи рычага) привести в движение большой корабль. Картина движущегося по земле, словно по морю, судна произвела впечатление на жителей Сиракуз, а Гиерон, будто бы даже приказал слушаться Архимеда во всём, что бы он ни сказал. Архимед же, словно не придавая значения своему изобретению, произнёс знаменитую фразу: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».
Плутарх, живший также через много лет после смерти Архимеда, «в красках» описал один из многих механических экспериментов нашего героя, связанного с изучением возможности перемещения больших тел и разработкой в его сочинениях «теории рычага».
«Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»
Последние годы
Гиерон II умер в 215 году до нашей эры в начале Второй Пунической войны. Новым правителем Сиракуз стал его внук Гиероним. На момент смерти деда ему было только 15 лет. Молодой царь поддержал Карфаген в его противоборстве с Римом. «Город на семи холмах» направил свои войска на штурм города.
В 214 году был свергнут и убит Гиероним, но война с «вечным городом» продолжилась. Римляне надеялись быстро занять Сиракузы, атакуя одновременно с суши и с моря, но их планам не удалось сбыться из-за участия в обороне города Архимеда. Возможно, что он даже входил в высший совет по защите города.
Вражеские солдаты увидели в действии «супероружие», сконструированное нашим героем. Римские военачальники знали о наличии в Сиракузах противоосадных механизмов, построенных ещё при Гиероне II, но недооценивали их силу.
Греческое оборонительное орудие
При подступах к стенам города на римскую пехоту летели камни разного размера, выпущенные из многочисленных катапульт и пушек вынуждая римскую армию отступать.
Ещё более совершенной была оборона Сиракуз против флота неприятеля. Стоило кораблям достаточно близко подойти к городу на них сбрасывались со со стен тяжелые брусья, удары которых приводили к затоплению судна. Кроме того, с городских укреплений вёлся непрекращающийся обстрел стрелами из «скорпионов», наносивший урон живой силе противника.
Противоосадный «скорпион»
Но больше всего ужаса на римлян наводили «когти Архимеда». Большой кран, снаряженный крюками-«кошками», мог захватывать нос римских кораблей, поднимая их над водой, бросая их с высоты или переворачивать судна на бок, что приводило к их затоплению. Угрожающий вид сооружения и его эффективность настолько поразили римлян, что им казалось, что против них воюют сами олимпийские боги.
«Коготь Архимеда»
Факты применения при обороне Сиракуз перечисленных видов оружия подтверждены многими историческими источникам. Гораздо более сомнительны сведения о применении Архимедом «зеркал» - тщательно отполированных бронзовых или медных воинских щитов, с помощью отраженного солнечного света, сжигавших римские корабли на большом расстоянии.
Уже Рене Декарт в 17 веке усомнился в возможности поджога флотилии подобным способом. Эксперименты же, проверяющие эту легенду, проведенные в наши дни также её опровергли. Если «Архимедовы зеркала» и применялись во время осады, то они могли только ослепить и дезориентировать экипажи кораблей, что также было важно для успешной обороны города.
«Архимедово зеркало». Кадр из фильма «Архимед: Повелитель чисел»
Механизмы, сконструированные Архимедом, помогли отразить римский натиск, но, они оказались бессильны против голода и болезней, вызванных осадой Сиракуз. Не уберегли они и от предательства. Осенью 212 года до нашей эры Сиракузы были взяты римскими войсками. По одной из версий, тайный проход в стене им указал один из воинов, предавший своё Отечество. Сиракузы были разграблены с особой жестокостью, римляне убили многих мирных жителей, включая женщин и детей. Не пощадили они и Архимеда. Великий изобретатель пал от меча римского солдата в возрасте 75 лет.
Достоверных сведений об обстоятельствах его смерти не сохранилось. Существует легенда, что в последние часы своей жизни Архимед чертил на песке очередной чертеж, на который наступил римский легионер. Возмущенный учёный успел крикнуть «Не тронь моих рисунков», после чего был убит.
Смерть Архимеда
Античные историки, стремясь несколько «обелить» римлян, уверяли, что командующий взятием города полководец Марк Клавдий Марцелл, распорядился не причинять зла Архимеду и доставить его к нему живым (достоверного подтверждения наличия такого указания не существует), чтобы убедить поставить его инженерное искусство на службу «вечному городу», но озлобление солдат против Архимеда было так велико, что они нарушили приказ командира.
Вопрос о существовании могилы Архимеда также является спорным. Возможно, что родственникам всё же удалось похоронить великого соотечественника с подобающими почестями. О существовании захоронения учёного, заросшего кустами чертополоха, на котором были выгравированы шар и цилиндр, сообщал в одном из своих трудов римский политик Цицерон, но впоследствии могила была утрачена. Существующая же на Сицилии сегодня «гробница Архимеда», была построена спустя два века после его смерти.
Псевдо-гробница Архимеда
Наследие и память
Уже при жизни Архимед считался великим учёным. После гибели его слава только усилилась. Он оставил после себя богатое научное наследство. Многие из трактатов Архимеда были утеряны в Средние века. До наших дней сохранилось около 20 его сочинений, посвященных вопросам математики, физики, механики и астрономии.
Произведения Архимеда сложны для чтения. Уже в античности мало кто из неспециалистов изучал и мог понять его работы. После падения Западной Римской империи наука стала регрессировать, хотя труды нашего героя и продолжали переписываться в монастырях, но делалось это часто механически, без понимания идей греческого математика.
В Византии мудрость Архимеда пригодилась при строительстве Собора Святой Софии. Его архитекторы Исидор Милетский и Анфимий Тралльский изучали наследие Архимеда и использовали его теоретические наработки и расчёты при проектировании и строительстве собора.
Издание сочинения Архимеда. 17 век
В Средние века трактаты Архимеда изучались и переводились на арабский язык на Востоке. Многие труды Архимеда со временем вернулись в Европу именно благодаря арабским изданиям.
Новое «открытие» Архимеда в западном мире произошло в 15-16 веках. Его произведения, переведенные на латынь и основные европейские языки, основательно изучали великие физики, математики и астрономы позднего Средневековья и Нового времени – Региомонтан (Иоганн Мюллер), Кеплер, Галилей, Декарт, Ньютон, Лейбниц. С развитием науки труды Архимеда всё больше отходили в область прошлого и воспринимались как ценный исторический источник.
Палимпсест Архимеда
В середине 19 века в Константинопольской библиотеке был найден пергамент, с математическими формулами, поверх которых были написаны церковные литургические тексты. Документ тщательно изучался на протяжении следующих десятилетий. В начале 20 века было доказано, что первоначально он содержал ряд, считавшихся утраченными, сочинений Архимеда, переписанных в Византии в середине 10 века.
Вновь открытые произведения вошли в собрание сочинений Архимеда, а сам пергамент был продан с аукциона за 2 миллиона долларов одному из американских миллиардеров.
Кадр из советского мультфильма «Коля, Оля и Архимед»
Вклад, который внёс наш герой в развитие точных наук переоценить невозможно. Ряду математических и физических терминов и понятий, а также астрономических объектов (например, кратеру на Луне) присвоено его имя.
Некоторые из его изобретений в усовершенствованном виде используются и сегодня, с его изображением чеканятся памятные монеты и медали, в его честь сооружают памятники в разных странах мира. Он герой многих художественных и научно-популярных книг, фильмов и видеоигр.
В 21 веке в научной среде стала популярной идея о принесении молодыми инженерами при получении диплома о высшем образовании специальной клятвы на верность науке и честному служению прогрессу. Она будет носить имя Архимеда, ведь трудно найти в истории человека, более преданного точным наукам, чем наш герой. Пока эта идея не получила должного воплощения, но, возможно, со временем «Клятва Архимеда» станет не менее знаменитой, чем врачебная клятва Гиппократа.
Образ Архимеда в фильме «Индиана Джонс и Колесо судьбы»
