Древние изобретения - Торп Ник - Страница 33

Воспроизведение рисунка "Космической машины ", построенной в Кайфыне в 1090 г . н. э. Су Сунем. Высота здания превышает 30 футов . Часы приводились в движение гигантским водяным колесом, вода на которое поступала из резервуаров. Часовой механизм приводил в движение небесный свод на верхнем этаже и наблюдательную площадку внизу, пышно одетые миниатюрные куклы сообщали время в разные часы дня и ночи.

Эти фигуры приводились в движение гигантским часовым механизмом, управляемым огромным водяным колесом с ковшами на конце лопастей, в которые капала вода из водяных часов, заставляя механизм двигаться со скоростью один ковш в час.

Это было необходимо для сравнения. Напротив башни находилось сооружение, напоминавшее 5-этажную пагоду, в дверях каждого этажа через определенные интервалы днем и ночью появлялись деревянные куклы. Они били в барабаны, гонг, звонили в колокольчики, играли на струнных инструментах и показывали таблички с указанием времени.

Большие часы Су Суня работали с 1090 по 1126 гг., затем они были демонтированы и доставлены татарскими завоевателями Китая в Пекин, где проработали еще несколько лет. "Космическая машина" Су Суня была вершиной развития часового дела в Китае; к несчастью, следующее столетие, похоже, привело к утрате мастерства.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Одним из необыкновенных чудес древней Александрии был первый в мире автомат. Он был сконструирован удивительным местным изобретателем Героном, одержимым страстью к различным приспособлениям и автоматическим механизмам. Кроме первого парового двигателя Герон сконструировал механические кукольные театры, пожарную машину, одометр, самонаполнявшуюся масляную лампу, новый вид шприца, топографический прибор, похожий на современный теодолит, водяной орган, орган, звучавший при работе ветряной мельницы, и так далее до бесконечности. Ряд хитроумных приспособлений, описанных им подробно в серии учебников в I в. н. э., поразителен.

Его работающий при опускании денег автомат, как и многие другие из его чудес, предназначался для использования в храмах. Идея механизма заключалась в том, что верующему следовало опустить 5-драхмовую бронзовую монету в щель и взамен получить немного воды для ритуального омовения лица и рук перед входом в храм. В конце дня жрицы могли забрать из автомата пожертвования. Нечто подобное делается в некоторых современных римских католических соборах, где люди опускают мелочь в автоматы, чтобы зажглись электрические свечи.

Автомат, сконструированный Героном для египетских храмов. Опуская монету, посетители получали святую воду из крана для ритуального омовения

перед молитвой.

Древний аппарат работал следующим образом. Монетка падала в небольшую чашечку, которая подвешивалась к одному концу тщательно отбалансированного коромысла. Под ее тяжестью поднимался другой конец коромысла, открывал клапан, и святая вода вытекала наружу. Как только чашечка опускалась, монетка соскальзывала вниз, край коромысла с чашечкой поднимался, а другой опускался, перекрывая клапан и отключая воду.

Остроумный механизм Герона, возможно, был отчасти навеян идеей устройства, изобретенного тремя столетиями раньше Филоном Византийским. Это был сосуд со встроенным внутрь довольно загадочным механизмом, позволявшим гостям омыть руки. Над водопроводной трубой была вырезана рука, державшая шар из пемзы. Когда гость брал его, чтобы вымыть руки перед обедом, механическая рука исчезала внутри механизма и из трубы текла вода. Через какое-то время вода переставала течь и появлялась механическая рука с новым куском пемзы, приготовленным для гостя. К сожалению, Филон не оставил детального описания, как работало это исключительное механическое чудо, однако оно, по-видимому, было основано на тех же принципах, что и автомат.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ДВЕРИ

Проходя в дверь универсама, вспомните о Героне, бесспорном гении древнего высокотехнологического инженерного искусства. Около 2000 лет назад он изобрел для храмов египетского города Александрия автоматически открывающиеся двери.

Кроме того, Герон с присущим ему чутьем на механические чудеса — интригующие, шокирующие, изумляющие — был еще и специалистом по организации публичных зрелищ. Его конструкция автоматических дверей для храма была подарком египетским жрецам, которые столетиями прибегали к использованию механических или иных чудес, чтобы укрепить свою власть и престиж.

Использовав относительно простые принципы механики, Герон изобрел устройство, при помощи которого словно невидимыми руками открывались двери небольшого храма, когда жрец зажигал огонь на жертвеннике напротив него.

В скрытом под жертвенником металлическом шаре огонь нагревал воздух, тот, расширяясь, проталкивал воду через сифон в огромную бадью. Последняя была подвешена на цепях системы весов и шкивов, которые поворачивали двери на их осях, когда бадья становилась тяжелее.

Когда огонь на жертвеннике угасал, происходила еще одна удивительная вещь. В результате быстрого охлаждения воздуха в шаре вода засасывалась в сифон другим путем. Опустевшая бадья возвращалась вверх, приводя в обратное движение систему шкивов, и двери торжественно закрывались.

На рисунке художника эпохи Возрождения изображены автоматические двери, сконструированные Героном. Кроме жертвенника, все необходимые приспособления спрятаны в помещении под дверьми храма.

Другая конструкция, описанная в трудах Герона, — рожок, звучавший при открытии дверей храма. Он играл роль дверного звонка и сигнала тревоги при взломе.

Несомненно, система автоматических дверей, описанных Героном, действительно использовалась в египетских храмах и, возможно, где-нибудь в греко-римском мире. Сам изобретатель мимоходом ссылался на альтернативную систему, использованную другими инженерами: "Некоторые из них вместо воды применяют ртуть, так как она тяжелее и легко разъединяется огнем". Что означало у Герона слово, переводимое как "разъединяется", пока неизвестно, однако применение ртути вместо воды в механизмах, похожих на конструкцию Герона, конечно же, делало их более эффективными.

Многие, и мы в том числе, хотели бы увидеть подобное волшебство древнего храма, однако маловероятно, что остатки одного из механизмов Герона, открывавших двери, будут когда-нибудь найдены. Позже в Египте христианские и мусульманские поселенцы полностью разорили древние языческие храмы, унеся все полезное — подобным образом с крыши старых церквей исчезает свинец, когда никто о них не заботится. Металлические части автоматических дверей Герона (цепи, шкивы, емкости и приспособления для прекрасно вращавшихся дверей), очевидно, были украдены сотни лет назад. Только благодаря случайно найденным мелким предметам, таким как удивительный прибор с корабля, затонувшего у Андикитиры (см. "Счетные устройства"), и поразительным образом уцелевшие труды Герона и других эллинских ученых, мы еще можем мельком взглянуть на прошлое золотого века механических инженерных искусств.

ПАРОВАЯ МАШИНА

Изобретение в XVIII в. парового двигателя вызвало революцию в транспорте и промышленности, полностью изменило мир. Однако, подобно множеству ключевых открытий, современное понимание потенциала энергии пара было на самом деле повторением чего-то такого, что было известно 2000 лет назад.