Bohater Aleksandrii

Heron of Alexandria
Ἥρων
Hero of Alexandria.png
XVII-wieczne niemieckie przedstawienie czapli
Obywatelstwo Aleksandria , rzymski Egipt
Znany z


Aeolipile Fontanna Czapli Formuła Czapli Automat sprzedający
Kariera naukowa
Pola

Matematyka Fizyka Inżynieria pneumatyczna i hydrauliczna

Bohater Aleksandrii ( / ˈ h ɪər / ; grecki : ἥρων ὁ ἀλεξανδρεύς , hērōn hò Alexandreús , znany również jako czapla Aleksandrii / ˈ H ɛr ən / ; fl. 60 AD) był greckim matematykiem i inżynierem , który był aktywny w jego działaniu w jego działaniu. rodzinne miasto Aleksandria w Egipcie w czasach rzymskich. Uważany jest często za największego eksperymentatora starożytności, a jego twórczość jest reprezentatywna dla hellenistycznej tradycji naukowej.

Hero opublikował dobrze znany opis urządzenia parowego zwanego eolipilem (czasami nazywanym „silnikiem bohatera”). Jednym z jego najsłynniejszych wynalazków było koło wiatrowe , stanowiące najwcześniejszy przykład wykorzystania wiatru na lądzie. Mówi się, że był zwolennikiem atomistów . W swojej pracy Mechanika opisał pantografy . Niektóre z jego pomysłów wywodziły się z prac Ktesibiusza .

W matematyce jest głównie pamiętany ze wzoru Herona , sposobu obliczania pola trójkąta przy użyciu tylko długości jego boków.

Wiele oryginalnych pism i projektów Hero zaginęło , ale niektóre z jego dzieł zachowały się, w tym w rękopisach ze wschodniego imperium rzymskiego oraz, w mniejszym stopniu, w tłumaczeniach łacińskich lub arabskich.

życie i kariera

Pochodzenie etniczne bohatera mogło być greckie lub zhellenizowanego Egipcjanina . Niemal pewne jest, że Hero wykładał w Muzeum , w skład którego wchodziła słynna Biblioteka Aleksandryjska , ponieważ większość jego pism pojawia się jako notatki z wykładów z matematyki , mechaniki , fizyki i pneumatyki . Chociaż dziedzina ta nie została sformalizowana aż do XX wieku, uważa się, że prace Hero, w szczególności jego zautomatyzowane urządzenia, stanowiły jedne z pierwszych formalnych badań nad cybernetyka .

wynalazki

Eolipil bohatera

Hero opisał konstrukcję aeolipile (którego wersja jest znana jako silnik Hero ), który był rakietowym silnikiem reakcyjnym i pierwszym zarejestrowanym silnikiem parowym (chociaż Witruwiusz wspomniał o aeolipile w De Architectura około 100 lat wcześniej niż Hero). Został opisany prawie dwa tysiące lat przed rewolucją przemysłową . Inny silnik wykorzystywał powietrze z zamkniętej komory ogrzewanej przez ogień ołtarzowy do wypierania wody z zapieczętowanego naczynia; woda została zebrana, a jej ciężar, pociągając za linę, otworzył drzwi świątyni. Niektórzy historycy połączyli te dwa wynalazki, aby stwierdzić, że aeolipil był zdolny do użytecznej pracy, co nie jest całkowicie fałszywe, powietrze zawierające ślad pary wodnej. Jednak ten silnik jest daleki od czystego eolipilu.

Napędzane wiatrem organy bohatera (rekonstrukcja)
  • pierwszy automat sprzedający ; kiedy moneta została wprowadzona przez szczelinę w górnej części maszyny, wydano określoną ilość wody święconej. Zostało to uwzględnione na jego liście wynalazków w jego książce Mechanika i optyka . Kiedy moneta została zdeponowana, spadła na patelnię przymocowaną do dźwigni. Dźwignia otwierała zawór, który wypuszczał trochę wody. Miska nadal przechylała się pod ciężarem monety, aż spadła, w którym to momencie przeciwwaga zatrzasnęłaby dźwignię z powrotem w górę i wyłączyła zawór.
  • Koło wiatrowe obsługujące organy, oznaczające pierwszy w historii przypadek napędzania maszyny wiatrem.
  • Hero wynalazł także wiele mechanizmów dla greckiego teatru , w tym całkowicie mechaniczną sztukę trwającą prawie dziesięć minut, napędzaną binarnym systemem lin, węzłów i prostych maszyn obsługiwanych przez obracające się cylindryczne koło zębate. Dźwięk grzmotu był wytwarzany przez mechaniczne upuszczanie metalowych kulek na ukryty bęben.
  • Pompa siłowa była szeroko stosowana w świecie rzymskim , a jedno zastosowanie dotyczyło wozu strażackiego.
  • Hero opisał urządzenie przypominające strzykawkę do kontrolowania dostarczania powietrza lub płynów .
  • W optyce Hero sformułował zasadę najkrótszej drogi światła : jeśli promień światła rozchodzi się z punktu A do punktu B w tym samym ośrodku, długość drogi, po której podąża, jest najkrótsza z możliwych. Prawie 1000 lat później Alhacen rozszerzył tę zasadę zarówno na odbicie, jak i załamanie, a zasada została później określona w tej formie przez Pierre'a de Fermata w 1662 roku; najnowocześniejsza forma polega na tym, że ścieżka optyczna jest stacjonarna .
  • Samodzielna fontanna, która działa pod wpływem niezależnej energii hydrostatycznej; obecnie nazywana Fontanną Czapli .
  • Wózek napędzany spadającym ciężarkiem i sznurkami owiniętymi wokół osi napędowej.
  • Różni autorzy przypisują wynalezienie termometru Hero . Termometr nie był jednak pojedynczym wynalazkiem, ale rozwinięciem . Hero znał zasadę rozszerzania się i kurczenia pewnych substancji, zwłaszcza powietrza, i opisał demonstrację, w której zamknięta rurka częściowo wypełniona powietrzem miała swój koniec w pojemniku z wodą. Rozszerzanie i kurczenie się powietrza powodowało przesuwanie się granicy faz woda/powietrze wzdłuż rury.
  • Samonapełniająca się miska na wino z zaworem pływakowym .

Matematyka

Hero opisał metodę (obecnie znaną jako metoda Herona ) do iteracyjnego obliczania pierwiastka kwadratowego z liczby. Dziś jednak jego nazwisko jest najściślej kojarzone ze wzorem Herona na obliczanie pola trójkąta na podstawie długości jego boków. Opracował również metodę obliczania pierwiastków sześciennych. Zaprojektował również algorytm najkrótszej ścieżki, to znaczy mając dwa punkty A i B po jednej stronie linii, znajdź C punkt na linii prostej, który minimalizuje AC + BC.

W geometrii bryłowej średnia Herona może być użyta do znalezienia objętości ściętego ostrosłupa lub stożka .

Odniesienia kulturowe

Bibliografia

Książka O automatach autorstwa Hero z Aleksandrii (wydanie z 1589 r.)

Najobszerniejsze wydanie dzieł Bohatera zostało opublikowane w pięciu tomach w Lipsku przez wydawnictwo Teubner w 1903 roku.

Dzieła, o których wiadomo, że zostały napisane przez Hero, obejmują:

  • Pneumatica (Πνευματικά), opis maszyn pracujących na ciśnienie powietrza , pary lub wody , w tym hydraulis lub organ wodny
  • Automata , opis maszyn, które umożliwiają cuda na bankietach, a być może także kontekstach teatralnych za pomocą środków mechanicznych lub pneumatycznych (np. automatyczne otwieranie lub zamykanie drzwi świątyni, posągi, które nalewają wino i mleko itp.)
  • Mechanika , zachowana tylko w języku arabskim, napisana dla architektów , zawierająca środki do podnoszenia ciężkich przedmiotów
  • Metrica , opis sposobu obliczania powierzchni i objętości różnych obiektów
  • Na Dioptrze , zbiorze metod pomiaru długości, pracy, w której opisano drogomierz i dioptra , urządzenie przypominające teodolit ,
  • Belopoeica , opis machin wojennych
  • Catoptrica , o postępie światła , odbiciu i wykorzystaniu luster

Prace, które czasami przypisywano Bohaterowi, ale obecnie uważa się, że najprawdopodobniej zostały napisane przez kogoś innego:

  • Geometrica , zbiór równań opartych na pierwszym rozdziale Metrica
  • Stereometrica , przykłady obliczeń trójwymiarowych na podstawie drugiego rozdziału Metrica
  • Mensurae , narzędzia, za pomocą których można przeprowadzać pomiary w oparciu o Stereometrica i Metrica
  • Cheiroballistra , o katapultach
  • Definicje , zawierający definicje terminów dla geometrii

Prace zachowane tylko we fragmentach:

  • Geodezja
  • Geoponica

Publikacje

  • Liber de machinis bellicis (po łacinie). Wenecja: Francesco De Franceschi (seńczyk). 1572.

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne