مجد وفخر العلوم والتكنولوجيا الروسية - إيفان بتروفيتش كوليبين. حكاية العالم أرخميدس الذي كلف جيشا كاملا

فرع المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة للتعليم العالي "جامعة دوبنا" - LPGK

الفيزياء

الخطة التفصيلية - ملخص

موضوع:

"التكنولوجيا التي أصبحت رفيقة ومساعد للإنسان"

مدرس الفيزياء: روبتسوفا أولغا ميخائيلوفنا

ليتكارينو -2016

الدرس - المؤتمر

"التكنولوجيا التي أصبحت رفيقة ومساعد للإنسان"

الغرض من الدرس:التعريف بإبداع المخترعين باستخدام أمثلة محددة. التعرف على سمات العملية الإبداعية المرتبطة بإنشاء آليات وأجهزة جديدة

أهداف الدرس:

التعليمية: تلخيص المادة كنظام معرفي.

التعليمية: لتنمية ثقافة مشتركة وتصور جمالي للعالم من حولنا؛ تهيئة الظروف لاحترام الذات الحقيقي للطلاب وتحقيقهم كأفراد.

النامية: تطوير القدرة على التصنيف وتحديد الروابط وصياغة الاستنتاجات؛ تطوير مهارات الاتصال عند العمل في مجموعات، وتطوير الاهتمام المعرفي؛ تطوير القدرة على شرح الميزات:، الأنماط:، التحليل:، المقارنة:، المقارنة: إلخ.

خلال الفصول الدراسية:

"العين، باعتبارها سيد الحواس، تؤدي واجبها،

وضع العقبات أمام تلك غامضة و

تفكير خادع - سأسميه علمي -

الذين، مع ضجيج كبير والتصفيق بالأيدي،

يحدث في النزاعات."

ليوناردو دافنشي

كيف تحفز الحاجة إلى إنشاء معدات عسكرية إبداع المخترعين والعلماء؟ ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين عمل المخترع وعمل الفنان؟ هل إبداع المخترع مطلوب دائمًا؟

الغرض من المؤتمر:تعرف على إبداع المخترعين باستخدام أمثلة محددة. فهم ميزات العملية الإبداعية المرتبطة بإنشاء آليات وأجهزة جديدة.

خطة المؤتمر

1. اختراعات أرخميدس المتعلقة بالعمليات العسكرية.

2. النشاط الإبداعي لليوناردو دافنشي.

3. حياة وعمل المخترعين الروس في القرن الثامن عشر.

مصدر المعلومات

موسوعة الأطفال.

صفحات من تاريخ العلوم والتكنولوجيا / V.A.Kirilin. - م: ناوكا، 1994.

الفيزياء. الاكتشافات العظيمة / ف. أزيرنيكوف. – م.: مطبعة أولما، 2000

الرسالة 1

أمر عسكري للاختراع: من أرخميدس إلى يومنا هذا.

منذ العصور القديمة، استخدمت البشرية مهارة الحرفيين وموهبة المخترعين. ترتبط أشهر الاختراعات باسم العالم اليوناني القديم أرخميدس.

أرخميدس (خط العرض. أرخميدس ، اليونانية أرخميدس) (حوالي 287 قبل الميلاد، سيراكيوز، صقلية - 212 قبل الميلاد، المرجع نفسه)، عالم يوناني قديم، عالم رياضيات وميكانيكي، مؤسس الميكانيكا النظرية والهيدروستاتيكا. لقد طور طرقًا للعثور على المساحات والأسطح والأحجام للأشكال والأجسام المختلفة التي توقعت حساب التفاضل والتكامل. في أعماله الأساسية حول الاستاتيكا والهيدروستاتيكا (قانون أرخميدس)، أعطى أمثلة على استخدام الرياضيات في العلوم الطبيعية والتكنولوجيا. امتلك أرخميدس العديد من الاختراعات التقنية (مسمار أرخميدس، تحديد تركيبة السبائك عن طريق وزنها في الماء، أنظمة رفع الأوزان الكبيرة، آلات الرمي العسكرية)، والتي أكسبته شعبية غير عادية بين معاصريه."مخلب أرخميدس"، آلة رفع فريدة من نوعها ونموذج أولي لرافعة حديثة. ظاهريًا، بدا وكأنه رافعة بارزة خلف سور المدينة ومجهزة بثقل موازن. كتب بوليبيوس في "تاريخ العالم" أنه إذا حاولت سفينة رومانية الهبوط على الشاطئ بالقرب من سيراكيوز، فإن هذا "المناول"، تحت سيطرة سائق مدرب تدريبًا خاصًا، سيمسك بمقدمتها ويقلبها (يتجاوز وزن المجاديف الرومانية 200 طن، و penteras يمكن أن تصل إلى 500 طن، مما أدى إلى إغراق المهاجمين.

الرافعة هي أيضًا سلاح.

الرسالة 2

ليوناردو دافنشي - عالم أم فنان؟

اختراعات:فهو يمتلك "حقوق الطبع والنشر" لمظلة، وطائرة هليكوبتر، ومعدات غوص، ومدفع رشاش، وسيارة، ومجموعة من الآليات الأخرى، التي بدونها يستحيل تصور الحضارة الحديثة. وهكذا، كان النموذج الأولي للدبابة الحديثة عبارة عن شاحنة ثقيلة طورها عبقري القرن الخامس عشر، ومغطاة بالدروع ومسلحة بالمدافع من جميع الجوانب. مصدر دراسة الآراء العلمية لليوناردو دافنشي هو ما يسمى بـ "الرموز"، التي وحدت أبحاث العالم في مجالات الفيزياء والكيمياء والطب وعلم الفلك والتشريح والرياضيات.

شكلت المروحة التي اخترعها الأساس لتصميم المروحية. كانت آلية الحركة الخشبية ذات العجلتين بمثابة النموذج الأولي للدراجة. يُعرف ليوناردو دافنشي بأنه مصمم أنوال النسيج، وآلات الطباعة، وآلات النجارة وتحريك التربة، وأجهزة طحن الزجاج، والأفران المعدنية.وبعد مراقبة مشاهد المعارك العسكرية، ابتكر ليوناردو سلمًا محمولاً مثاليًا لاقتحام القصور والحصون. في الوقت الحاضر، يتم استخدام هذا الجهاز لإنقاذ الأشخاص في الحرائق.مساهمات ليوناردو النظرية في العلوم واردة في دراساته عن "الجاذبية والقوة والضغط والتأثير... أبناء الحركة...".

الرسالة 3

المخترعون الروس في القرن الثامن عشر. بفضل جهود بيتر 1، جاء العلم والتكنولوجيا إلى روسيا. اتضح أن الأرض الروسية غنية بالمواهب التي يمكنها منافسة الأوروبيين. لسوء الحظ، نظرا للصناعة الأقل تطورا في روسيا، لم تتم المطالبة بالنشاط الابتكاري عمليا، وتم نسيان العديد من اختراعات المهندسين الموهوبين، التي تم إجراؤها حتى في وقت سابق مما كانت عليه في أوروبا.

الفنيين والمخترعين المتميزين. كان القرن الثامن عشر فترة اختراق في الفكر العلمي والتقني لروسيا.

قام أندريه كونستانتينوفيتش نارجكوف ببناء المخرطة الأولى بدعامة (1729) وبطارية سريعة النيران مكونة من 44 قذيفة هاون (1741).

ألقى إيفان فيدوروفيتش وميخائيل إيفانوفيتش موتورين جرس القيصر عام 1735 - وهو الأكبر في العالم.

ابتكر ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف أول نموذج عملي لطائرة هليكوبتر في العالم في عام 1745.

قام روديون جلينكوف ببناء آلة تمشيط في عام 1760، والتي حلت محل عمل 30 شخصًا.

قام مهندس التدفئة المتميز إيفان إيفانوفيتش بولزونوف (1728-1766) في عام 1763 بتطوير مشروع لمحرك بخاري عالمي مستمر، وفي عام 1765 قام بإنشاء أول محرك بخاري لاحتياجات المصنع.

كان كوزما ديميترييفيتش فرولوف (1726-1800) مهندسًا هيدروليكيًا روسيًا متميزًا، والذي أنشأ في السبعينيات تركيبًا فريدًا في منجم إيمينوجورسك على شكل نظام عجلات مائية، يتم من خلاله ضخ المياه وتزويد الخام من المنجم. لقد كانت معجزة حقيقية للتكنولوجيا الروسية.

كان إيفان بتروفيتش كوليبين (1735-1818) أحد أكبر المخترعين والميكانيكيين في القرن الثامن عشر. قام بتحسين طحن النظارات للأدوات البصرية وأنشأ مجهرًا فريدًا في 1773-1775. طور مشروعًا وأنشأ نموذجًا لجسر ذو قوس واحد عبر نهر نيفا بمساحة 298 مترًا. أنشأ "فانوسًا مرآة" - نموذجًا أوليًا لتسليط الضوء. اخترع التلغراف الإشارة. لقد كان هو مؤلف إنشاء "الفودوخود" (السفن القادرة على التحرك ضد تدفق النهر) وعربة الأطفال ذاتية الدفع. كان كوليبين قادرا على فعل الكثير بشكل خاص للمحكمة: لقد أنشأ ساعة قصر فريدة من نوعها، وتصميم وبناء مصعد القصر للإمبراطورة. أطلق جي آر ديرزافين على كوليبين لقب "أرخميدس عصرنا".

تلخيص

نشاط العلماء والمخترعين هو نفس العملية الإبداعية. وكذلك أنشطة ممثلي الفن والأدب. لقد حفظ لنا التاريخ أسماء العباقرة الموهوبين بنفس القدر في كلا المجالين. لقد خدمت أنشطة العلماء والمخترعين الأغراض السلمية والعسكرية عبر التاريخ. هذا النشاط هو الأكثر فعالية بعد ذلك. عندما يكون ذلك في الطلب من قبل المجتمع.

الجدول - التقرير في دفاتر الطلاب

الغرض من الدرس:

№ ص / ص

الاسم الكامل

مكبر الصوت

موضوع الرسالة

ما الجديد الذي تعلمته؟

كل حكاية خرافية جديدة للكاتب وعالم الفيزياء الفلكية، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية نيكولاي نيكولاييفيتش جوركافي (نيك. جوركافي) هي قصة حول مدى أهمية الاكتشافات التي تم إجراؤها في مجال أو آخر من مجالات العلوم. وليس من قبيل المصادفة أن أبطال رواياته العلمية الشعبية وحكاياته الخيالية كانوا الأميرة دزينتارا وأطفالها - جالاتيا وأندريه، لأنهم من سلالة أولئك الذين يسعون جاهدين "لمعرفة كل شيء". تم تضمين القصص التي رواها دزينتارا للأطفال في مجموعة "ستار فيتامين". اتضح أنه مثير للاهتمام لدرجة أن القراء طالبوا بالاستمرار. ندعوك للتعرف على بعض القصص الخيالية من المجموعة المستقبلية "صناع الزمن". هنا هو المنشور الأول.

أعظم عالم في العالم القديم، عالم الرياضيات والفيزيائي والمهندس اليوناني القديم أرخميدس (287-212 قبل الميلاد)، كان من سيراكيوز، وهي مستعمرة يونانية في أكبر جزيرة في البحر الأبيض المتوسط ​​- صقلية. لقد استقر اليونانيون القدماء، مبدعو الثقافة الأوروبية، هناك منذ ما يقرب من ثلاثة آلاف عام - في القرن الثامن قبل الميلاد، وبحلول وقت ولادة أرشميدس، كانت سيراكيوز مدينة ثقافية مزدهرة، موطن فلاسفتها وعلمائها وشعرائها وشعرائها. الخطباء.

أحاطت المنازل الحجرية لسكان البلدة بقصر ملك سيراكيوز هيرون الثاني، وكانت الأسوار العالية تحمي المدينة من الأعداء. أحب السكان التجمع في الملاعب، حيث تنافس المتسابقون ورماة القرص، وفي الحمامات، حيث لم يغتسلوا فحسب، بل استرخوا وتبادلوا الأخبار.

في ذلك اليوم، في الحمامات على الساحة الرئيسية للمدينة، كان هناك صاخبة - ضحك، صراخ، رش الماء. سبح الشباب في بركة كبيرة، وكان كبار السن، وهم يحملون كؤوس النبيذ الفضية في أيديهم، يتحدثون على مهل على الأرائك المريحة. أطلت الشمس على باحة الحمامات، وأضاءت المدخل المؤدي إلى غرفة منفصلة. فيه، في بركة صغيرة تشبه حوض الاستحمام، جلس وحده رجل يتصرف بشكل مختلف تمامًا عن الآخرين. أغمض أرخميدس -وكان هو- عينيه، ولكن من خلال بعض الإشارات المراوغة كان واضحًا أن هذا الرجل لم يكن نائمًا، بل كان يفكر بشكل مكثف. في الأسابيع الأخيرة، كان العالم غارقًا في أفكاره لدرجة أنه غالبًا ما كان ينسى حتى مسألة الطعام، وكان على عائلته التأكد من أنه لم يجوع.

بدأ الأمر بحقيقة أن الملك هيرون الثاني دعا أرخميدس إلى قصره، وسكب له أفضل النبيذ، وسأله عن صحته، ثم أظهر له تاجًا ذهبيًا صنعه صائغ البلاط للحاكم.

قال هيرون: "لا أعرف الكثير عن المجوهرات، لكني أعرف الكثير عن الناس". - وأعتقد أن الصائغ يخدعني.

أخذ الملك سبيكة ذهبية من الطاولة.

أعطيته نفس السبيكة فصنع منها تاجًا. وزن التاج والسبيكة متماثلان، خادمي تحقق من ذلك. لكن لا تزال لدي شكوك: هل هناك فضة ممزوجة بالتاج؟ أنت يا أرخميدس أعظم علماء سيراكيوز، وأطلب منك التحقق من ذلك، لأنه إذا وضع الملك تاجًا زائفًا، حتى أولاد الشوارع سوف يضحكون عليه...

سلم الحاكم التاج والسبائك لأرشميدس بالكلمات:

إذا أجبت على سؤالي، فسوف تحتفظ بالذهب لنفسك، لكنني سأظل مدينًا لك.

أخذ أرخميدس التاج وسبيكة الذهب، وغادر القصر الملكي، ومنذ ذلك الحين فقد السلام والنوم. إذا لم يتمكن من حل هذه المشكلة، فلن يستطيع أحد حلها أيضًا. في الواقع، كان أرخميدس أشهر علماء سيراكيوز، ودرس في الإسكندرية، وكان صديقًا لرئيس مكتبة الإسكندرية، وعالم الرياضيات، وعالم الفلك والجغرافيا إراتوستينس وغيرهم من المفكرين العظماء في اليونان. اشتهر أرخميدس باكتشافاته العديدة في الرياضيات والهندسة، ووضع أسس الميكانيكا، وكان مسؤولاً عن العديد من الاختراعات البارزة.

عاد العالم الحائر إلى المنزل، ووضع التاج والسبيكة على الميزان، ورفعهما من المنتصف وتأكد من أن وزن كلا الجسمين هو نفسه: تمايلت الأوعية على نفس المستوى. عرف أرخميدس كثافة الذهب الخالص وكان عليه أن يعرف كثافة التاج (الوزن مقسومًا على الحجم). إذا كان هناك فضة في التاج، فيجب أن تكون كثافته أقل من كثافة الذهب. وبما أن وزن التاج والسبيكة متساويان، فيجب أن يكون حجم التاج الزائف أكبر من حجم سبيكة الذهب. يمكن قياس حجم السبيكة، ولكن كيف يمكن تحديد حجم التاج الذي يحتوي على الكثير من الأسنان والبتلات ذات الشكل المعقد؟ هذه المشكلة تعذب العالم. لقد كان عالمًا هندسيًا ممتازًا، على سبيل المثال، قام بحل مشكلة صعبة - تحديد مساحة وحجم الكرة والأسطوانة المحيطة بها، ولكن كيف يمكن العثور على حجم جسم ذي شكل معقد؟ هناك حاجة إلى حل جديد بشكل أساسي.

جاء أرخميدس إلى الحمام ليغسل غبار يوم حار وينعش رأسه المتعب من التفكير. يمكن للأشخاص العاديين، أثناء الاستحمام في الحمام، الدردشة ومضغ التين، لكن أفكار أرخميدس حول المشكلة التي لم يتم حلها لم تتركه ليلاً أو نهارًا. كان عقله يبحث عن حل، ويتشبث بأي فكرة.

خلع أرخميدس الكيتون ووضعه على المقعد وتوجه نحو البركة الصغيرة. رش الماء فيه بثلاثة أصابع تحت الحافة. عندما سقط العالم في الماء، ارتفع مستواه بشكل ملحوظ، حتى أن الموجة الأولى تناثرت على الأرضية الرخامية. أغمض العالم عينيه مستمتعًا بالبرودة اللطيفة. عادة ما تدور الأفكار حول حجم التاج في رأسي.

وفجأة شعر أرخميدس أن شيئًا مهمًا قد حدث، لكنه لم يستطع فهم ما هو. فتح عينيه بانزعاج. من جهة البركة الكبيرة، سُمعت أصوات وخلافات حادة بين شخص ما - بدا الأمر يتعلق بالقانون الأخير لحاكم سيراكيوز. تجمد أرخميدس محاولاً فهم ما حدث؟ نظر حوله: الماء في البركة لم يصل إلى حافتها إلا بإصبع واحد، ومع ذلك عندما دخل الماء كان منسوبه ​​أقل.

وقف أرخميدس وخرج من البركة. عندما هدأت المياه، كانت مرة أخرى ثلاثة أصابع تحت الحافة. صعد العالم إلى البركة مرة أخرى - وارتفع الماء بطاعة. قام أرخميدس بسرعة بتقدير حجم البركة، وحسب مساحتها، ثم ضربها في التغير في مستوى الماء. وتبين أن حجم الماء المزاح من جسمه يساوي حجم الجسم، إذا افترضنا أن كثافة الماء وجسم الإنسان هي نفسها تقريبا وكل ديسيمتر مكعب، أو مكعب من الماء له ضلع عشرة سنتيمترات، يمكن أن تعادل كيلوغراما من وزن العالم نفسه. لكن أثناء الغوص، فقد جسد أرخميدس وزنه وطفو في الماء. بطريقة غامضة، الماء الذي أزاحه الجسم أزال وزنه...

أدرك أرخميدس أنه يسير على الطريق الصحيح، فحمله الإلهام على أجنحته الجبارة. هل من الممكن تطبيق القانون الموجود على حجم السائل النازح إلى التاج؟ بالتأكيد! تحتاج إلى خفض التاج في الماء، وقياس الزيادة في حجم السائل، ثم مقارنتها بحجم الماء المزاح بواسطة سبيكة الذهب. تم حل المشكلة!

وفقًا للأسطورة، قفز أرخميدس من البركة، وهو يصرخ منتصرًا "يوريكا!"، والتي تعني "تم العثور عليه!"، وهرع إلى المنزل، بعد أن نسي أن يرتدي الكيتون. كنت بحاجة ماسة للتحقق من قراري! فركض في أنحاء المدينة، ولوح له سكان سيراكيوز بأيديهم تحية. ومع ذلك، لا يتم اكتشاف أهم قانون في علم الهيدروستاتيكا كل يوم، ولا يمكنك رؤية رجل عارٍ يركض في الساحة المركزية في سيراكيوز كل يوم.

وفي اليوم التالي أُبلغ الملك بوصول أرخميدس.

قال العالم: "لقد قمت بحل المشكلة". - يوجد بالفعل الكثير من الفضة في التاج.

كيف عرفت هذا؟ - سأل الحاكم.

بالأمس، في الحمام، خمنت أن الجسم المغمور في بركة من الماء يزيح حجمًا من السائل يساوي حجم الجسم نفسه، وفي نفس الوقت يفقد الوزن. عند عودتي إلى المنزل، أجريت العديد من التجارب على موازين مغمورة في الماء، وأثبتت أن الجسم الموجود في الماء يفقد من الوزن نفس مقدار وزن السائل الذي يزيحه. لذلك، يمكن لأي شخص السباحة، لكن سبيكة الذهب لا تستطيع ذلك، لكنها لا تزال تزن أقل في الماء.

وكيف يثبت هذا وجود الفضة في تاجي؟ - سأل الملك.

"قل لي أن أحضر وعاءً من الماء"، سأل أرخميدس وأخرج الميزان. وبينما كان الخدم يسحبون الوعاء إلى الغرف الملكية، وضع أرخميدس التاج والسبيكة على الميزان. كانوا يوازنون بعضهم البعض.

إذا كان هناك فضة في التاج، فإن حجم التاج أكبر من حجم السبيكة. "هذا يعني أنه عند غمره في الماء، سيفقد التاج المزيد من الوزن وسيتغير الميزان من موضعه"، قال أرخميدس وغمر الميزانين بعناية في الماء. ارتفع الوعاء مع التاج على الفور.

أنت حقا عالم عظيم! - هتف الملك. - الآن يمكنني أن أطلب تاجًا جديدًا لنفسي وأتأكد مما إذا كان حقيقيًا أم لا.

أخفى أرخميدس ابتسامة في لحيته: لقد فهم أن القانون الذي اكتشفه في اليوم السابق كان أكثر قيمة بكثير من ألف كرونة ذهبية.

بقي قانون أرخميدس في التاريخ إلى الأبد، ويتم استخدامه عند تصميم أي سفن. تجوب المحيطات والبحار والأنهار مئات الآلاف من السفن، وتطفو كل منها على سطح الماء بفضل القوة التي اكتشفها أرخميدس.

عندما كبر أرخميدس، انتهت دراساته المقاسة في العلوم فجأة، كما انتهت الحياة الهادئة لسكان المدينة - قررت الإمبراطورية الرومانية سريعة النمو غزو جزيرة صقلية الخصبة.

في عام 212 قبل الميلاد. اقترب أسطول ضخم من القوادس المليئة بالجنود الرومان من الجزيرة. كانت ميزة قوة الرومان واضحة، ولم يكن لدى قائد الأسطول شك في أنه سيتم الاستيلاء على سيراكيوز بسرعة كبيرة. ولكن لم يكن الأمر كذلك: بمجرد اقتراب القوارب من المدينة، ضربت المقاليع القوية من الجدران. لقد ألقوا الحجارة الثقيلة بدقة شديدة لدرجة أن قوادس الغزاة تحطمت إلى شظايا.

لم يكن القائد الروماني في حيرة من أمره وأمر قباطنة أسطوله:

تعال إلى أسوار المدينة! من مسافة قريبة، لن تخاف منا المقاليع، وسيتمكن الرماة من إطلاق النار بدقة.

عندما اخترق الأسطول أسوار المدينة واستعد لاقتحامها، مع خسائره، كانت مفاجأة جديدة تنتظر الرومان: الآن رشقتهم المركبات الخفيفة بوابل من قذائف المدفعية. أمسكت خطافات الرافعات القوية بالقوادس الرومانية من الأقواس ورفعتها في الهواء. انقلبت القوادس وسقطت وغرقت.

كتب المؤرخ القديم الشهير بوليبيوس عن الهجوم على سيراكيوز: "يمكن للرومان الاستيلاء على المدينة بسرعة إذا قام شخص ما بإزالة رجل عجوز من بين السيراقوسيين". كان هذا الرجل العجوز هو أرخميدس، الذي صمم آلات الرمي والرافعات القوية لحماية المدينة.

فشل الاستيلاء السريع على سيراكيوز، وأعطى القائد الروماني الأمر بالتراجع. تراجع الأسطول المنخفض بشكل كبير إلى مسافة آمنة. صمدت المدينة بفضل عبقرية أرخميدس الهندسية وشجاعة سكان المدينة. أبلغ الكشافة القائد الروماني باسم العالم الذي أنشأ مثل هذا الدفاع المنيع. قرر القائد أنه بعد النصر، يحتاج إلى الحصول على أرخميدس باعتباره الكأس العسكرية الأكثر قيمة، لأنه وحده كان يستحق جيشا بأكمله!

يوما بعد يوم، وشهرا بعد شهر، كان الرجال يقفون حراسة على الجدران، يطلقون النار بالأقواس ويحملون المقاليع بالحجارة الثقيلة، والتي، للأسف، لم تصل إلى هدفها. أحضر الأولاد الماء والطعام للجنود، لكن لم يُسمح لهم بالقتال - فقد كانوا لا يزالون صغارًا جدًا!

كان أرخميدس عجوزًا، مثل الأطفال، لا يستطيع إطلاق النار من القوس بقدر الشباب والأقوياء، لكن كان لديه عقل قوي. جمع أرشميدس الأولاد وسألهم وهو يشير إلى قوادس العدو:

هل تريد تدمير الأسطول الروماني؟

نحن جاهزون، أخبرنا ماذا نفعل!

وأوضح الرجل العجوز الحكيم أنه سيتعين عليه أن يعمل بجد. أمر كل صبي بأخذ لوح نحاسي كبير من الكومة المعدة بالفعل ووضعها على ألواح حجرية ناعمة.

يجب على كل واحد منكم أن يصقل الورقة حتى تلمع في الشمس كالذهب. وبعد ذلك سأريكم غدًا كيفية إغراق القوادس الرومانية. أصدقاء العمل! كلما قمت بتلميع النحاس بشكل أفضل اليوم، سيكون من الأسهل علينا القتال غدًا.

هل سنحارب أنفسنا؟ - سأل الصبي المجعد الصغير.

قال أرخميدس بحزم: "نعم، غدًا ستكونون جميعًا في ساحة المعركة مع الجنود". سيتمكن كل واحد منكم من تحقيق إنجاز ما، وبعد ذلك سيتم كتابة الأساطير والأغاني عنك.

من الصعب وصف الحماس الذي سيطر على الأولاد بعد خطاب أرخميدس، وبدأوا بقوة في صقل صفائحهم النحاسية.

في اليوم التالي، عند الظهر، اشتعلت الشمس بشكل حارق في السماء، ووقف الأسطول الروماني بلا حراك في مرساة الطريق الخارجي. تسخن الجوانب الخشبية لقوادس العدو تحت أشعة الشمس ويتسرب منها الراتنج الذي كان يستخدم لحماية السفن من التسربات.

تجمع العشرات من المراهقين على أسوار قلعة سيراكيوز، حيث لم تتمكن سهام العدو من الوصول إليها. وأمام كل واحد منهم كان هناك درع خشبي مغطى بطبقة من النحاس المصقول. تم تصنيع دعامات الدرع بحيث يمكن تدوير الصفيحة النحاسية وإمالتها بسهولة.

"الآن سوف نتحقق من مدى جودة تلميع النحاس"، خاطبهم أرخميدس. - أتمنى أن يعرف الجميع كيفية صنع أشعة الشمس؟

اقترب أرشميدس من الصبي الصغير ذو الشعر المجعد وقال:

التقط أشعة الشمس باستخدام مرآتك وقم بتوجيه شعاع الشمس إلى منتصف جانب المطبخ الأسود الكبير، أسفل الصاري مباشرةً.

هرع الصبي لتنفيذ التعليمات، ونظر المحاربون المزدحمون على الجدران إلى بعضهم البعض في مفاجأة: ماذا كان يفعل أرخميدس الماكر أيضًا؟

كان العالم سعيدًا بالنتيجة - ظهرت بقعة من الضوء على جانب المطبخ الأسود. ثم التفت إلى المراهقين الآخرين:

وجه مراياك إلى نفس المكان!

صرير الدعامات الخشبية، واهتزت الصفائح النحاسية - ركض قطيع من أشعة الشمس نحو المطبخ الأسود، وبدأ جانبه يمتلئ بالضوء الساطع. تدفق الرومان على أسطح القوادس - ماذا كان يحدث؟ خرج القائد الأعلى وحدق أيضًا في المرايا المتلألئة على أسوار المدينة المحاصرة. يا آلهة أوليمبوس، ما الذي توصل إليه هؤلاء السيراقوسيون العنيدين أيضًا؟

أرخميدس أمر جيشه:

أبق عينيك على أشعة الشمس - دعها موجهة دائمًا إلى مكان واحد.

ولم تمضِ دقيقة واحدة حتى بدأ الدخان يتصاعد من نقطة مضيئة على متن المطبخ الأسود.

المياه المياه! - صاح الرومان. وهرع شخص ما لسحب مياه البحر، لكن الدخان سرعان ما تحول إلى ألسنة اللهب. الخشب الجاف والمغطى بالقطران يحترق بشكل جميل!

انقل المرايا إلى المطبخ المجاور على اليمين! - أمر أرخميدس.

وفي غضون دقائق، بدأ المطبخ المجاور أيضًا في إطلاق النار. خرج قائد البحرية الرومانية من سباته وأمر بوزن المرساة من أجل الابتعاد عن أسوار المدينة الملعونة مع مدافعها الرئيسي أرخميدس.

إن فك المراسي ووضع المجدفين على المجاديف وتحويل السفن الضخمة وإعادتها إلى البحر لمسافة آمنة ليست مهمة سريعة. بينما كان الرومان يركضون بشكل محموم على طول الأسطح، ويختنقون من الدخان الخانق، قام الشباب السيراقوسيون بنقل المرايا إلى السفن الجديدة. وفي حالة الارتباك، اقتربت القوادس من بعضها البعض لدرجة أن النار انتشرت من سفينة إلى أخرى. في عجلة من أمرهم للإبحار، نشرت بعض السفن أشرعتها، والتي، كما تبين، لم تكن أسوأ من جوانب القطران.

وسرعان ما انتهت المعركة. احترقت العديد من السفن الرومانية على الطريق، وتراجعت بقايا الأسطول عن أسوار المدينة. لم تكن هناك خسائر بين جيش أرخميدس الشاب.

المجد لأرخميدس العظيم! - صرخ سكان سيراكيوز المبتهجون وشكروا واحتضنوا أطفالهم. صافح محارب عظيم يرتدي درعًا لامعًا يد الصبي ذو الشعر المجعد بقوة. كانت كفه الصغيرة مغطاة بمسامير دموية وسحجات من تلميع صفيحة النحاس، لكنه لم يجفل حتى عند المصافحة.

أحسنت! - قال المحارب باحترام. "سوف يتذكر شعب سيراكيوز هذا اليوم لفترة طويلة."

لقد مرت ألفي عام، لكن هذا اليوم بقي في التاريخ، ولم يتذكره السيراقوسيون فقط. يعرف سكان مختلف البلدان القصة المذهلة عن حرق أرخميدس للقوادس الرومانية، لكنه وحده لم يكن ليفعل أي شيء بدون مساعديه الشباب. بالمناسبة، في الآونة الأخيرة، بالفعل في القرن العشرين الميلادي، أجرى العلماء تجارب أكدت الأداء الكامل لـ "السلاح الفائق" القديم الذي اخترعه أرخميدس لحماية سيراكيوز من الغزاة. رغم أن هناك مؤرخين يعتبرون هذه أسطورة..

أوه، من المؤسف أنني لم أكن هناك! - صرخت جالاتيا التي كانت تستمع باهتمام مع شقيقها إلى حكاية المساء الخيالية التي كانت والدتهما الأميرة دزينتارا تخبرهما بها. وتابعت قراءة الكتاب:

بعد أن فقد الأمل في الاستيلاء على المدينة بقوة السلاح، لجأ القائد الروماني إلى الطريقة القديمة المجربة والمختبرة - الرشوة. وجد خونة في المدينة، وسقطت سيراكيوز. واقتحم الرومان المدينة.

ابحث عني أرخميدس! - أمر القائد. لكن الجنود الذين سُكروا بالنصر لم يفهموا جيدًا ما يريده منهم. لقد اقتحموا المنازل وسرقوا وقتلوا. ركض أحد المحاربين إلى الساحة التي كان يعمل فيها أرخميدس، ليرسم في الرمال شكلاً هندسيًا معقدًا. دهست أحذية الجنود الرسم الهش.

لا تلمس رسوماتي! - قال أرخميدس بتهديد.

ولم يتعرف الروماني على العالم وضربه بالسيف بغضب. هكذا مات هذا الرجل العظيم.

كانت شهرة أرخميدس كبيرة جدًا لدرجة أنه تمت إعادة كتابة كتبه في كثير من الأحيان، وبفضل ذلك نجا عدد من الأعمال حتى يومنا هذا، على الرغم من الحرائق والحروب التي استمرت ألفي عام. غالبًا ما كان تاريخ كتب أرخميدس التي وصلت إلينا دراماتيكيًا. ومن المعروف أنه في القرن الثالث عشر، أخذ بعض الراهب الجاهل كتاب أرخميدس، المكتوب على رق متين، وغسل صيغ العالم العظيم من أجل الحصول على صفحات فارغة لكتابة الصلوات. مرت القرون، وسقط كتاب الصلاة هذا في أيدي علماء آخرين. وباستخدام عدسة مكبرة قوية، قاموا بفحص صفحاته ولاحظوا آثارًا لنص أرخميدس الثمين الممسوح. تم ترميم كتاب العالم اللامع وطباعته بكميات كبيرة. الآن لن تختفي أبدًا.

كان أرخميدس عبقري حقيقي قام بالعديد من الاكتشافات والاختراعات. لقد كان متقدمًا على معاصريه ولو بقرون - بآلاف السنين.

في كتاب "Psammitus، أو حساب التفاضل والتكامل من حبيبات الرمل"، أعاد أرخميدس سرد النظرية الجريئة لأريستارخوس ساموس، والتي بموجبها تقع الشمس العظيمة في وسط العالم. كتب أرخميدس: “أرسطرخوس الساموسي.. يعتقد أن النجوم الثابتة والشمس لا تغير مكانها في الفضاء، وأن الأرض تتحرك في دائرة حول الشمس، وتقع في مركزها…” واعتبر أرشميدس نظرية مركزية الشمس ساموس مقنع واستخدمه لتقدير حجم كرة النجوم الثابتة. حتى أن العالم قام ببناء قبة فلكية، أو "كرة سماوية"، حيث يمكن للمرء مراقبة حركة الكواكب الخمسة، وشروق الشمس والقمر، وأطواره وكسوفه.

أصبحت قاعدة النفوذ، التي اكتشفها أرخميدس، أساس كل الميكانيكا. وعلى الرغم من أن الرافعة كانت معروفة قبل أرخميدس، إلا أنه أوجز نظريتها الكاملة وطبقها بنجاح في الممارسة العملية. في سيراكيوز، أطلق بمفرده السفينة الجديدة متعددة الطوابق لملك سيراكيوز، باستخدام نظام مبتكر من الكتل والرافعات. وفي ذلك الوقت، تقديرًا للقوة الكاملة لاختراعه، صاح أرخميدس: «أعطني نقطة ارتكاز، وسأقلب العالم رأسًا على عقب».

إن إنجازات أرخميدس في مجال الرياضيات، والتي، وفقًا لبلوتارخ، كان مهووسًا بها، لا تقدر بثمن. تتعلق اكتشافاته الرياضية الرئيسية بالتحليل الرياضي، حيث شكلت أفكار العالم أساس حساب التفاضل والتكامل. كانت نسبة محيط الدائرة إلى قطرها، التي حسبها أرخميدس، ذات أهمية كبيرة لتطوير الرياضيات. أعطى أرخميدس تقريبًا للرقم π (رقم أرخميدس):

اعتبر العالم أن أعلى إنجاز له هو عمله في مجال الهندسة، وقبل كل شيء، حساب الكرة المنقوشة في الأسطوانة.

أي نوع من الاسطوانة والكرة؟ - سأل جالاتيا. - لماذا كان فخورا جدا بهم؟

كان أرخميدس قادرًا على إثبات أن مساحة وحجم الكرة يرتبطان بمساحة وحجم الأسطوانة الموصوفة بنسبة 2:3.

قام دزينتارا وأخرج من الرف نموذجاً للكرة الأرضية، كان ملحوماً داخل أسطوانة شفافة بحيث كان على اتصال بها عند القطبين وعند خط الاستواء.

لقد أحببت هذه اللعبة الهندسية منذ الطفولة. انظر، مساحة الكرة تساوي مساحة أربع دوائر من نفس نصف القطر أو مساحة جانب الأسطوانة الشفافة. فإذا أضفت مساحة قاعدة وأعلى الأسطوانة، يتبين أن مساحة الأسطوانة تساوي مرة ونصف مساحة الكرة بداخلها. تنطبق نفس العلاقة على حجم الأسطوانة والكرة.

كان أرخميدس سعيدًا بالنتيجة. كان يعرف كيف يقدر جمال الأشكال الهندسية والصيغ الرياضية - ولهذا السبب لم يكن المنجنيق أو المطبخ المحترق هو ما يزين قبره، بل صورة كرة منقوشة في أسطوانة. كانت هذه رغبة العالم العظيم.

أصبح اللقب Kulibin منذ فترة طويلة اسمًا مألوفًا في اللغة الروسية - وهذا هو الاسم الذي يُطلق على الحرفيين الذين علموا أنفسهم بأنفسهم والذين يعملون دائمًا على تحسين شيء ما أو اختراعه. ونادرا ما تؤخذ على محمل الجد. منذ أكثر من مائتي عام، ضحك الجمهور أيضًا على "مشاريع" الميكانيكي والمخترع إيفان كوليبين، الذي أعجب به أعظم العقول في عصرنا.

يضم متحف الإرميتاج صورة للمخترع رسمها معاصر غير معروف. رجل عجوز ذو لحية رمادية بعيون حزينة ومتعبة ينظر إلينا من القماش. وهو يرتدي قفطانًا روسيًا قديم الطراز، وعلى رقبته ميدالية عليها صورة كاترين الثانية. في يديه بوصلة، وعلى طاولة صغيرة مليئة بالأوراق يوجد تلسكوب، معلقة عليه ساعة على شكل بيضة. بهذه الساعة التي قدمها كوليبين للإمبراطورة، بدأ حياته المهنية في المحكمة.

ولد إيفان كوليبين في 10 أبريل 1735 في قرية بالقرب من نيجني نوفغورود. كان والده تاجرًا ثريًا من المؤمنين القدامى، وكان يتاجر في الدقيق. لم يتم إرسال الصبي إلى المدرسة: علم السيكستون المحلي إيفان القراءة والكتابة، وعلمه والده أساسيات الحكمة التجارية. كان بيتر كوليبين يأمل أن يسير ابنه على خطاه، لكن الشاب إيفان أحب أكثر من أي شيء آخر أن يخترع ويصنع ألعابًا معقدة مختلفة. كان مهتمًا بشكل خاص بالساعات. كان من المستحيل فهم الآلية المعقدة بمفردي، ثم بدأ كوليبين في شراء كتب عن الميكانيكا وقراءتها بشغف. كان الأب غاضبًا من ابنه سيئ الحظ: "لقد عاقبني الرب، ولن ينفع الصبي".
لكن السيد الشاب تمكن من تليين قلب والده. في بركة كوليبينز، كانت الأسماك تموت بسبب المياه الراكدة، واكتشف إيفان كيفية حل المشكلة - وقام ببناء جهاز هيدروليكي مبتكر. ظهرت المياه الجارية في بركة التاجر، وبدأت الأسماك في التكاثر، ومنذ ذلك الحين بدأ الأب يعامل أنشطة ابنه باحترام.
لا يزال إيفان يريد إنشاء ساعته الخاصة. بمجرد وصوله إلى موسكو، التقى كوليبين بصانع الساعات لوبكوف، وأعجب به، وعلم الشاب أسرار الحرفة. بالعودة إلى موطنه الأصلي نيجني، افتتح إيفان ورشة الساعات الخاصة به. وسرعان ما أصبح صانع الساعات الموهوب حديث المدينة: لم يكن هناك نهاية للعملاء، حتى أن سيد الحاكم الجديد قام بإصلاح "قذيفة معقدة تظهر مؤامرات اليوم".
كانت حياة صانع الساعات الإقليمي ستسير ببطء شديد، ولكن، كما يحدث دائمًا، تدخلت الصدفة فجأة. انتشرت شائعة بين سكان البلدة مفادها أن الإمبراطورة نفسها تنوي زيارة نيجني نوفغورود. قرر كوليبين أن يقدم لكاثرين هدية ملكية حقيقية - ساعة غريبة. وبحسب ذكريات المعلم، فإنه "بدأ في رسم الصور ليكون على شكل بيضة لساعات". لكن تنفيذ الخطة تطلب الكثير من المال. لجأ كوليبين إلى تاجر نيجني نوفغورود ميخائيل كوسترومين طلبًا للمساعدة. وافق على رعاية المشروع، لكن بشرط أن يقدما الهدية معًا.
استمر العمل على مدار الساعة لمدة ثلاث سنوات كاملة، لكن لم يكن لدى إيفان الوقت الكافي لإنهائه بحلول وقت وصول الإمبراطورة - فقد كان مهتمًا بإنشاء تلسكوب ومجهر. ومع ذلك، في 20 مايو 1767، تم منح كوليبين وكوسترومين مقابلة مع كاثرين الثانية. على الرغم من أن "الحاضر" لم يكن جاهزًا تمامًا، إلا أن الإمبراطورة كانت راضية: لم تظهر ساعة كوليبين الوقت فحسب - بل كان هناك لغز حقيقي. وفي كل ساعة كانت تفتح في "البيضة" أبواب صغيرة، يمكن من خلفها رؤية كهف يحرسه المحاربون. دحرج ملاك الحجر عن القبر، وسقط الحراس على وجوههم، وظهر حاملا الطيب، وعزفت الأجراس صلاة "المسيح قام من بين الأموات". جنبًا إلى جنب مع الساعة المعجزة، قدم كوليبين لكاثرين مجهرًا وتلسكوبًا صنعهما، وأخيرًا قصيدة من تكوينه الخاص على شرفها. تأثرت الإمبراطورة ودعت السيد إلى سانت بطرسبرغ.
بعد ذلك بعامين، في عام 1769، في قصر الشتاء، قدم كوليبين الساعة المكتملة للإمبراطورة، بالإضافة إلى العديد من "الفضول" الأخرى. كافأت الإمبراطورة الفنان الرئيسي بسخاء وعينته رئيسًا للورش الميكانيكية في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم.

كان من المفترض أن يكون كوليبين "الإشراف الرئيسي على الآلات، وتشغيل المعادن، والتقليب، وعلى الغرفة التي تُصنع فيها الأدوات البصرية، ومقاييس الحرارة، ومقاييس الضغط الجوي... لتنظيف وإصلاح الساعات الفلكية وغيرها الموجودة في الأكاديمية، والتلسكوبات، والتلسكوبات وغيرها، وخاصة الأدوات المادية لإرسالها إليه."

بالإضافة إلى ذلك، كان عليه تدريب موظفي الورش الأكاديمية "في كل ما هو ماهر فيه".
لخدمته، حصل إيفان بتروفيتش على راتب قدره 350 روبل سنويا. في الوقت نفسه، نص "الشرط" - الاتفاق على الواجبات في الخدمة الأكاديمية - على وجه التحديد على حقه في تخصيص النصف الثاني من اليوم لاختراعاته الخاصة. هكذا بدأت فترة حياة كوليبين في سانت بطرسبرغ - وهي الفترة الأكثر سطوعًا وإثمارًا.

"الدرج إلى الجنة"
لمدة 17 عاما، ترأس إيفان كوليبين ورش عمل أكاديمية العلوم. لم تصل إلينا جميع أرشيفاته، ولكن ما بقي منها مثير للإعجاب - فهناك حوالي ألفي رسمة فقط! والآلاف من الرسومات التخطيطية وأوصاف الآليات والملاحظات والحسابات المعقدة... تمكن كوليبين من إنشاء إنتاج مثالي لمختلف الآلات والأدوات في الأكاديمية، مما رفع مستوى صناعة الآلات الروسية إلى مستويات غير مسبوقة. "من صنع كوليبين" - ربما كانت هذه العلامة موجودة على منتجاته، والتي كان معظمها متفوقًا على نظيراتها الأجنبية في ذلك الوقت.
اهتم المخترع الموهوب بكل شيء. يكتب كوليبين: "في الربيع، رأيت العديد من الحوادث الكارثية على طول نهر بولشايا نيفا للمجتمع". "أثناء موكب الجليد الكبير... يحدث النقل بالقوارب بخوف شديد." خطط السيد لرمي جسر ذو امتداد واحد عبر نهر نيفا دون دعم وسيط. أكد الأكاديميون أن مثل هذا الجسر سوف ينهار بالتأكيد، لكن صاحب السمو الأمير غريغوري بوتيمكين صدق السيد وأعطى الضوء الأخضر لإجراء الاختبارات. في 27 ديسمبر 1776، اجتاز النموذج الخشبي للجسر "اختبار" اللجنة الأكاديمية. الحد الأقصى للحمل التصميمي الذي تم وضعه على الجسر هو 3500 رطل. ثم زادوه إلى 3800. بعد ذلك، تسلق كوليبين نفسه هيكله ودعا ليس فقط المتشككين الأكاديميين المخزيين، ولكن أيضًا الجميع للانضمام. نجا الجسر! قال ليونارد أويلر، أحد المعجبين به، والذي اعتبر السيد عبقري، لكوليبين: "كل ما عليك فعله الآن هو أن تبني لنا سلمًا إلى الجنة". أمرت كاثرين الثانية بمنح الميكانيكي 2000 روبل وقدمت له شخصيًا ميدالية ذهبية على شريط سانت أندرو. أعطت هذه الجائزة لصاحبها الحق في دخول قصر الشتاء في أي وقت على قدم المساواة مع أعلى الرتب في الإمبراطورية. ماذا عن الجسر؟ مستحيل: لم يتمكنوا قط من بنائه. وجعلت العارضة "منظرا ممتعا للجمهور الذي كان يتوافد بأعداد كبيرة كل يوم ليتعجب منها". ثم نقلوها إلى حديقة قصر توريد وألقوها عبر القناة.
وبدأ كوليبين الدؤوب في بناء فانوس بعاكس مرآة - النموذج الأولي لمصباح كشاف حديث. كان أساسها مرآة مقعرة تتكون من العديد من شظايا الزجاج. لقد أحدث "الفانوس الذي يسبب العمى" ضجة كبيرة، ولا عجب في ذلك: فعندما أضاء في سانت بطرسبرغ، كان مرئياً على بعد 24 ميلاً من العاصمة في كراسنوي سيلو. تم استخدام هذا الاختراع في المنارات وسفن الإضاءة وورش العمل. أطلق الشاعر غابرييل ديرزافين في إحدى قصائده الغنائية على كوليبين لقب "أرخميدس عصرنا".
يا له من فانوس! طور كوليبين طريقة لتحريك السفن فوق النهر. لقد سار "المسير على الماء" الخاص به "ضد الماء، بمساعدة نفس الماء، دون أي قوة خارجية". يكمن السر في آلية خاصة: أطلق تدفق النهر عجلات "محرك المياه"، المصمم على مبدأ طاحونة المياه. كان من الممكن أيضًا زيادة السرعة: قم برمي حبل بمرساة في اتجاه المنبع واسحب السفينة نحوها يدويًا.
وهنا النموذج الأولي للسيارة - عربة "سكوتر" ذات ثلاث عجلات مع فرامل وعلبة تروس ومحامل وما إلى ذلك. تم تحريكها بواسطة شخص يضغط على الدواسات: "وقف الخادم على كعب الحذاء المرفق" ، يرفع ويخفض ساقيه بالتناوب دون أي جهد تقريبًا، وكانت العجلة الواحدة تتدحرج بسرعة كبيرة، وتحمل "شخصًا أو شخصين خاملين".
كان كوليبين مهتمًا جدًا بفكرة التواصل السريع عبر المسافات الطويلة. وفي عام 1794، طور مشروعًا لتلغراف الإشارة ورمز الإرسال، لكن المشروع ضاع في المتاهات البيروقراطية.

ظهر التلغراف في روسيا بعد أربعين عامًا فقط، وليس من كوليبين (لقد تم نسيانه منذ فترة طويلة)، ولكن من الفرنسي بيير شاتو، الذي دفعت له الحكومة الروسية مبلغًا مثيرًا للإعجاب مقابل "السر". حقا لا يوجد نبي في بلده!

"استعار" الفرنسي المغامر اختراعًا آخر لكوليبين - وهو طرف صناعي فريد من نوعه للساق، تم إنشاء عينة منه للضابط سيرجي نيبيتسين، الذي فقد ساقه أثناء الهجوم على أوتشاكوف. كما كتب كوليبين نفسه، فإن نيبيتسين، بعد أن ارتدى طرفًا اصطناعيًا، جلس بسهولة ووقف، ثم تخلى عن العصا. لقد أدرك الجراحون العسكريون أن هذا الطرف الاصطناعي هو الأكثر تقدمًا على الإطلاق. لم يخف كوليبين أبدًا اختراعاته، واصفًا إياها بتفصيل كبير، وقد استغل العديد من "الحرفيين" الأجانب هذا دون خجل.
نجح كوليبين في كل شيء. لقد صمم ساعة جيب "كوكبية": بالإضافة إلى الساعات والدقائق والثواني، أظهرت الأيام والأسابيع والشهور والمواسم وحتى مراحل القمر (بالمناسبة، ابتكر كوليبين الكثير من الساعات: من أجراس الأبراج الضخمة إلى منها مصغرة مثبتة في حلقة).
ومع ذلك، فإن المخترع لم يحوم فقط في الإمبراطورية الميكانيكية المعقدة: بل قام أيضًا بحل المشكلات اليومية دون ذكاء أقل. في قصر الإمبراطورة في تسارسكوي سيلو، كانت فتحات النوافذ مرتفعة للغاية، وتوصل كوليبين إلى جهاز يسمح بتشغيل الفتحات باستخدام الحبال العادية. ممرات القصر مظلمة - يضيئها كوليبين بأشعة الشمس المنعكسة من المرايا المرتبة بطريقة خاصة. في منزل الأمير ناريشكين، قام "حرفي" مهمل بتفكيك آلية مدفع رشاش غريب، "تم تدريبه" على لعب لعبة الداما، لكنه لم يتمكن أبدًا من إعادة تجميعها مرة أخرى. يندفع كوليبين للإنقاذ - ويعود المدفع الرشاش وكأنه جديد مرة أخرى. في مصنع للزجاج، أصيب العمال بحروق شديدة أثناء حمل أواني من الزجاج المنصهر - يقوم كوليبين بصنع جهاز لحركتهم الآمنة. من الصعب على الإمبراطورة البدينة أن تتسلق سلالم القصر - احصل على مصعد يا صاحب الجلالة: الكرسي يرتفع بدون سلاسل أو حبال.
حتى متعة الألعاب النارية - التي كانت معشوقة في المحكمة - اقترب كوليبين من التفاصيل، وكتب أطروحة "حول الألعاب النارية" مع أقسام "على النار البيضاء"، "على النار الخضراء"، "على الصواريخ المتفجرة"، "على الزهور"، " عن أشعة الشمس، وعن النجوم، وما إلى ذلك. قام بتطوير ووصف العديد من "الوصفات" للألعاب النارية، ودرس تأثير المواد المختلفة على لون النيران المسلية، واقترح الكثير من التقنيات الجديدة وأنواع الصواريخ التي تم إطلاقها ومجموعات الألوان.

حلقة مفرغة
فضلت كاثرين الثانية دائمًا السيد، وتلبية جميع طلباته. هذا أساء إلى إيكاترينا داشكوفا، مديرة أكاديمية العلوم والفنون. بدأت الأميرة الفخورة بالتدخل في عمل الورش لسبب أو بدون سبب. حتى أنها أمرت بتعيين مفتش خاص للسيد. ونتيجة لذلك، في عام 1787، ترك كوليبين منصبه كرئيس للورش الأكاديمية، ليصبح مستشارًا. لكن داشكوفا لم تهدأ - بناء على أوامرها، في نوفمبر 1793، تم إخلاء كوليبين من شقته الحكومية.
في عام 1801، قرر إيفان بتروفيتش ترك خدمته في الأكاديمية تمامًا والانتقال للعيش في نيجني. قدم له الإمبراطور ألكسندر الأول معاشًا تقاعديًا لائقًا. حصل السيد على منزل في مسقط رأسه، لكن الحياة الهادئة للمتقاعد لم تروق له: فالطبيعة المفعمة بالمخترع لا تزال لا تعرف الراحة.
في عام 1804، قام كوليبين ببناء "ممر مائي" جديد وأكثر تقدمًا. تم اختبار السفينة أمام لجنة حكومية وأثبتت أنها الأفضل، ولكن، للأسف، كان اختراع كوليبين هذا مخصصًا للحياة القصيرة. "في الطابق العلوي" تم رفض المشروع، وتعفنت السفينة بالقرب من الشاطئ حتى تم بيعها للحطب. واستمر قاطرو الصنادل في سحب الصنادل الثقيلة على طول الأم فولغا: "إيه، أيها النادي، دعنا نصيح..."
بعد عشر سنوات، حاول السيد الدؤوب أن يبث الحياة في حلم آخر من أحلامه القديمة: قدم كوليبين لألكسندر الأول مشروعًا لجسر حديدي عبر نهر نيفا. يتطلب الهيكل المثير للإعجاب، المكون من ثلاثة أقواس شبكية ترتكز على أربعة دعامات، ما يصل إلى مليون رطل من الحديد. تضمن التصميم أجزاء متحركة خاصة، بفضل الجسر لم يتداخل مع الملاحة؛ ولم ينس السيد العجوز إضاءة الجسر وحماية دعاماته أثناء انجراف الجليد. ولكن مرة أخرى - للمرة الألف! - بقي مشروع كوليبين، المذهل من حيث الحجم والشجاعة، على الورق فقط.
حتى الأيام الأخيرة من حياته، واصل السيد القديم العمل في مشاريع جديدة. أصبح مهتمًا بحل مهمة مستحيلة - إنشاء آلة ذات حركة أبدية، وإنفاق كل مدخراته عليها. توفي كوليبين في 30 يوليو 1818 عن عمر يناهز 83 عامًا. يقولون أنه من أجل تنظيم الجنازة، اضطرت زوجة السيد إلى بيع ساعة الحائط الوحيدة في المنزل. وودي رماد كوليبين حشد من الناس؛ وحمل أبرز سكان نيجني نوفغورود التابوت مع جسد مواطنهم اللامع.
للأسف، لم يتبق سوى القليل من أعمال كوليبين في روسيا: فقد اختفت العديد من الأدوات العلمية والساعات والنماذج التي صنعها. فقط المصباح الكشاف الذي أشاد به ديرزافين، وساعة البيض المقدمة إلى الإمبراطورة، والكرة الأرضية العملاقة، التي تم تصحيح آليتها بواسطة كوليبين، وقد نجت العديد من الأدوات والآليات الأنيقة الأخرى - وهذا كل شيء...
كان كوليبين مبتكرًا في الميكانيكا، مثل غيره من المؤمنين القدامى، محافظًا صارمًا في الحياة اليومية. لم يدخن أبدًا أو يلعب الورق أو يشرب الكحول. ومع ذلك، فإن إيفان بتروفيتش لم يخجل من الترفيه الاجتماعي: كان يحضر الكرات و "الجمهور" عن طيب خاطر، وكتب الشعر، وأحب الغناء ولعب الموسيقى. في محكمة كاثرين الرائعة، كان كوليبين يتباهى بين القمصان والزي الرسمي المطرز بالذهب في قفطان "فلاحي" طويل التنورة وأحذية عالية ولحية كثيفة، ورفض بشكل قاطع الامتثال لـ "قواعد اللباس" في المحكمة.

تزوج كوليبين ثلاث مرات، وآخر مرة تزوج فيها غشاء البكارة، وكان عمره 70 عامًا. جلبت له الزوجة الثالثة ثلاث بنات، وكان لدى كوليبين 11 طفلا - سبع بنات وأربعة أبناء. أعطاهم السيد تعليمًا جيدًا: ارتقى الابن الأكبر إلى رتبة مستشار الدولة، وأصبح الابن الأوسط نقاشًا، وأصبح الأصغر مهندسي تعدين.

جاءت الشهرة إلى كوليبين خلال حياته، لقد قيل وكتب عنه الكثير، لكن القليل منهم تمكنوا من كشف وتقدير العمق الكامل لموهبة السيد. قال الكاتب فلاديمير كورولينكو عن كوليبين: "بسبب القصص الحماسية... تظهر في كثير من الأحيان السمات المأساوية الحقيقية لشخص كان متسرعًا جدًا بحيث لم يولد". لم يكن المجتمع المحافظ والأخرق مستعدًا لرؤية عبقري هندسي حقيقي في "الفضول" المسلية. كل أفكار السيد وصلت في النهاية إلى ألعاب للأغنياء، أما عامة الناس، الذين اهتم بهم كثيرًا، فلم يحصلوا على شيء. قصة روسية عادية...

حكمة القدماء

في الواقع، ما عليك سوى أن تنظر إلى الصور أو التماثيل النصفية للنقاد المحترمين التي غالبًا ما توضح الفقرات المقابلة: جباه عالية، ووجوه متجعدة، وعيون جادة، ولحى شعثاء محترمة - ثم مقارنتها بما ورد في نفس الفقرات كأعلى فقرات. تحقيق هؤلاء العلماء للسخرية بمزيج من الغطرسة والازدراء.

ها! لقد فكروا وعملوا طوال حياتهم، وقرأوا أعمالًا لا تعد ولا تحصى لمفكرين آخرين، وتجادلوا مع آخرين مثلهم من أجل إنشاء نوع من نظرية طاليس أو قانون باسكال، والذي يتعلمه الآن أي طفل ليس من أعلى الدرجات في بضعة دروس. أليس هذا دليلا واضحا على التقدم؟

لا، لا، لم يتم تقديم مثل هذا الموقف المزدري صراحةً أبدًا، بل على العكس من ذلك، بالكلمات، تمجد كتبنا حكمة القدماء بكل طريقة ممكنة. لكن الأمر يستحق أن نجمع الاثنين معاً، وحتى أكثر الطلاب تخلفاً سيدرك: إذا كانت هذه حكمة، فما هو الغباء في تلك الأيام؟! كم كان أسلافنا بدائيين!

في ضوء ذلك، فإن فكرة أنه قبل بضعة آلاف فقط من المتوحشين الذين كانوا يرتدون مآزر ويحملون فؤوسًا حجرية منحوتة بشكل خشن كانوا يتجولون حول العالم، والذين كان حتى القوس والسهم يبدو بالنسبة لهم ذروة العبقرية التكنولوجية، تبدو معقولة للغاية. وحتى في وقت سابق؟ انسى ذلك! قرود، قرود فقط. يبدو أن بعض التناقضات مع هذه الصورة لتطور الحضارة - على سبيل المثال، "العصور المظلمة" لأوروبا الغربية في العصور الوسطى أو "عجائب الدنيا السبع" المذهلة ليست أكثر من مجرد استثناءات تؤكد القاعدة.

قانون أرخميدس

ولكن ما مدى تبرير هذا التمجيد على عباقرة القرون الماضية؟

هل صحيح أنه إذا وصل أحدهم بطريقة أو بأخرى إلى يومنا هذا، فإن أي طالب في المدرسة الثانوية سيتناسب بسهولة مع مستوى نموه العقلي؟ وهل كان من الممكن أن يصدمه بنوع من اللوغاريتم أو التكامل؟

دعونا ننتقل إلى أحد المفكرين الأكثر شهرة في العالم القديم. أرخميدس. الجميع يعرف قصته، أليس كذلك؟ وقد ظهر في عدد لا يحصى من الكتب والأفلام العلمية الشهيرة، وحتى في العديد من الرسوم المتحركة للأطفال. عجوز مضحك يركض عارياً في أنحاء المدينة وهو يصرخ "وجدتها!"، بعد أن اكتشف من خلال تجربة بسيطة في حمامه الخاص أن "الجسم المغمور في سائل يتعرض لقوة طفو تساوي وزن السائل الذي يزيحه". ".

وباستخدام هذا المبدأ، الذي سمي فيما بعد "قانون أرخميدس"، تعلم قياس حجم الأجسام ذات الأشكال المعقدة بشكل تعسفي. وعلى طول الطريق، ساعد طاغية سيراكيوز في كشف صائغ مخادع صنع تاجًا مصنوعًا حسب الطلب ليس من الذهب الخالص، بل من سبيكة من الذهب والفضة. وكان أيضًا ميكانيكيًا مشهورًا، ومؤلف "برغي أرخميدس" والعديد من الآلات والآليات العسكرية التي أرعبت الغزاة الرومان القدماء. ومع ذلك، على الرغم من كل الأجهزة العسكرية الماكرة، استولوا بطريقة أو بأخرى على سيراكيوز، ومات أرخميدس المسكين على يد جندي روماني جاهل لمطالبته "بعدم لمس رسوماته".

وهنا قال أيضًا: "أعطني نقطة ارتكاز وسأقلب الأرض!" - والتي، على الرغم من صوتها المثير للإعجاب، لم تكن أكثر من مجرد توضيح لأبسط مبدأ ميكانيكي للرافعة. حسنًا، ربما هذا كل شيء، أليس كذلك؟

معرفة المسكونية

للأسف، ولا حتى قريبة.ستخبرنا أي سيرة ذاتية أكثر أو أقل جدية أن أرخميدس لم يكن أرخميدس فيلسوفًا وعالمًا طبيعيًا ومخترعًا بارزًا فحسب، بل كان قبل كل شيء أحد أعظم علماء الرياضيات في العصر اليوناني الروماني. وبعيدًا عن أن يدرس نفسه بنفسه، فقد تلقى تعليمًا ممتازًا في الإسكندرية بمصر، المركز العلمي الرئيسي في ذلك الوقت، وقضى حياته كلها في مراسلة العلماء من هناك.

إن حجم المعرفة المتوفرة بالإسكندرية في القرن الثالث قبل الميلاد يفوق الخيال، حيث أنها لم تحتوي فقط على إنجازات جميع شعوب حوض البحر الأبيض المتوسط، ولكن بفضل حملات الإسكندر الأكبر، احتوت أيضًا على العديد من الحضارات الغامضة. بلاد ما بين النهرين وبلاد فارس وحتى وادي السند. لذلك، من خلال أرخميدس، يمكننا أن نأمل أن نلمس على الأقل معرفة "Ecumene" بأكملها تقريبًا.

علاوة على ذلك، يعتقد مؤرخو العلوم بحق أننا نعرف عن أرخميدس أكثر بكثير من أي عالم رياضيات قديم آخر. صحيح أنهم يضيفون على الفور أننا لا نعرف شيئًا تقريبًا عن الآخرين. لذلك نحن لا نعرف سوى القليل عن أرخميدس. بالطبع، لم يشك أحد في سمعة أرخميدس الرياضية الممتازة لآلاف السنين، ولكن كلما تقدم في الأمر، زادت الأسئلة حول النتائج بالضبط، والأهم من ذلك، كيف حقق ذلك.

الأدلة المفقودة

والحقيقة هي أن عددًا قليلاً جدًا من أعمال أرخميدس الأصلية قد نجت ليس حتى يومنا هذا فحسب، بل حتى عصر النهضة، عندما ظهر الاهتمام بالرياضيات الجادة لأول مرة منذ مئات السنين.

نحن، بالطبع، لا نتحدث عن المخطوطات المكتوبة بخط يده، ولكن على الأقل عن نسخ موثوقة أو ترجمات كاملة إلى لغات أخرى.

لسوء الحظ، تم الحفاظ على جزء كبير من تراث العصور القديمة فقط في الاقتباسات التي قدمها مؤلفون آخرون، في بعض الأحيان بعد ذلك بكثير، وهذا لا ينطبق فقط على أرخميدس، ولكن أيضًا على جميع العلماء والفلاسفة القدماء البارزين الآخرين. وما نعتقد أننا نعرفه عنهم ليس سوى جزء صغير جدًا مما حققوه بالفعل. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا الجزء الصغير على عدد لا يحصى من التحريفات العرضية والمتعمدة للعديد من الكتبة والمترجمين والمعلقين، ولم يكن جميعهم على نفس القدر من الصدق والضمير.

علاوة على ذلك، مثل العديد من علماء الرياضيات في العصور المبكرة، لم يقدم أرخميدس في أعماله دائمًا أدلة مفصلة على صيغه ونظرياته. كان هذا بسبب حقيقة أن الدليل غير مطلوب للتطبيق العملي، ولأنه كانت هناك دائمًا دائرة من الأشخاص الحسودين الذين أرادوا تخصيص نتيجة مهمة لأنفسهم. إن الحفاظ على سرية طريقة الإثبات جعل من الممكن تأكيد التأليف أو دحض تأليف المحتال إذا دعت الحاجة إلى ذلك. في بعض الأحيان، لمزيد من الخلط بين الوضع، تم إصدار أدلة كاذبة مع عدم الدقة والأخطاء المقدمة عمدا.

بالطبع، عندما حظيت النتيجة باعتراف عام، استمر نشر الأدلة الصحيحة، ولكن لأسباب واضحة، كان عدد المخطوطات التي سجلتها أقل بكثير من عدد المخطوطات التي قدمت الحل النهائي فقط. ومما زاد الأمر تعقيدًا حقيقة أنه في الرياضيات اليونانية القديمة، لم تكن الرسومات توضح نص الإثبات فحسب، بل كانت في حد ذاتها جزءًا أساسيًا منه - ولم يكن كل ناسخ ماهرًا بدرجة كافية في نسخ الأشكال الهندسية المعقدة. وبسبب هذا، فقدت الكثير من الأدلة إلى الأبد.

طريقة أرخميدس

على مدار ألف عام تقريبًا، من بين هذه الأعمال التي فقدت إلى الأبد بالنسبة للبشرية، كانت أطروحة أرخميدس بعنوان "طريقة نظريات الميكانيكا"، والتي تُعرف غالبًا باسم "الطريقة". وفيه شرح أرخميدس بالتفصيل كيف حقق بعضًا من نتائجه المدهشة.

إن أهميتها لفهم تراث هذا المفكر اليوناني القديم عظيمة جدًا لدرجة أن مؤرخي العلوم يطلقون أحيانًا على هذه الأطروحة اسم "قالب من دماغ أرخميدس". بدون الوصول إلى مقتطفات على الأقل من هذا النص، كان من المستحيل تقريبًا تحديد المستوى الحقيقي للمعرفة والمهارات الرياضية لأرخميدس.

ظهر أول بصيص من الأمل في إمكانية استمرار هذا العمل في منتصف القرن التاسع عشر. أثار استيلاء جيش نابليون على مصر وتصدير كمية هائلة من الممتلكات الثقافية من هناك إلى أوروبا اهتمامًا بين المستنيرين بدراسة الشرق القديم. في ذلك الوقت، كان الكتاب المقدس يعتبر جوهر التاريخ القديم بأكمله، لكن سلطته تم تقويضها إلى حد ما بسبب انتقادات مفكري التنوير.

أتاحت الدراسة المباشرة لآثار الحضارات الماضية الفرصة لتأكيد النص الكتابي بالحقائق، وقد تولى العديد من الأوروبيين والأمريكيين هذه المهمة بحماس. سافر البعض حول دول الشرق الأوسط بحثًا عن الأعمال الفنية المفقودة، والبعض الآخر قام على نفقته الخاصة بالتنقيب في أنقاض المدن المفقودة، والبعض الآخر بحث عن المخطوطات المنسية منذ فترة طويلة في مكتبات دول الشرق الأوسط.

عالم الكتاب المقدس

للأسف، على الرغم من حقيقة أن العديد من هؤلاء "علماء الكتاب المقدس" في القرن التاسع عشر حققوا نتائج مذهلة، فإن معظمهم كانوا بعيدين جدًا عن الاحتراف. وهو ما توضحه الحلقة القادمة بشكل مثالي. عمل "عالم الكتاب المقدس" الألماني الشهير قسطنطين فون تيشندورف في مكتبات القسطنطينية في أربعينيات القرن التاسع عشر.

ومن هناك أحضر إلى منزله صفحة من مخطوطة أثارت اهتمامه، لاحظ فيها بعض الحسابات الرياضية المعقدة باللغة اليونانية نصف ممحاة.

من المحزن أن نعترف أنه قام ببساطة بتمزيق الكتاب من الكتاب عندما كان أمين المكتبة ينظر في الاتجاه الآخر. الآن يتم الاحتفاظ بهذه الصفحة في مكتبة جامعة كامبريدج، كدليل على الاكتشاف العرضي المذهل والموقف الهمجي لبعض "العلماء" الغربيين تجاه تراث العصور القديمة.

ورغم أن هذه الصفحة لعبت فيما بعد دورًا في اكتشاف تراث أرخميدس، إلا أن الفضل الحقيقي في اكتشاف الكتاب، الذي أصبح يُعرف فيما بعد باسم طرس أرشميدس، لا يعود إلى تيشندورف، بل إلى أمين مكتبة تركي مغمور. أثناء تجميع الفهرس، اهتم أيضًا بخطوط الحسابات الرياضية واستشهد بمقتطف منها في فهرس المكتبة الذي تم نشره وتوزيعه في جميع أنحاء العالم.

وثيقة مذهلة

في بداية القرن العشرين، وقع هذا الكتالوج في أيدي المؤرخ وعالم اللغة الدنماركي يوهان لودفيجاباليمسست أرشميدس هايبرغ، الذي كان مفتونًا جدًا لدرجة أنه لم يكن كسولًا جدًا للوصول إلى القسطنطينية، وتعرف على الكتاب شخصيًا في عام 1906. . ما رآه صدمه حتى النخاع.

اتضح أن وثيقة مذهلة سقطت في يديه. للوهلة الأولى، يبدو كتابًا طقسيًا عاديًا إلى حد ما من دير مار سابا الصحراوي، بالقرب من القدس، أعيد كتابته في القرن الثالث عشر. ولكن إذا نظرت عن كثب، فستجد عبر النص الليتورجي خطوطًا باهتة من اللغة اليونانية المبكرة، مليئة بالمصطلحات العلمية والفلسفية. أصبح واضحًا على الفور لأي متخصص مطلع على ثقافة العصور الوسطى ما يعنيه هذا.

للأسف، كان الرق الذي كتبت عليه كتب العصور الوسطى مصنوعًا من جلد العجل وكان باهظ الثمن. لذلك، غالبًا ما تم حل النقص في هذه المواد بشكل مباشر تمامًا: تم تقسيم الكتب الأقل حاجة إلى أوراق منفصلة، ​​وتم إزالة الحبر من هذه الأوراق، ثم تم خياطتها معًا مرة أخرى وكتب عليها نص جديد. مصطلح "الطرس" يعني فقط مخطوطة فوق نص محذوف.

في حالة طرس أرخميدس، تم أيضًا طي كل ورقة من الأوراق الأصلية إلى النصف لإنشاء كتاب أصغر. ولهذا السبب اتضح أن النص الجديد كتب عبر النص القديم. كمادة للكتابة، استخدم الكاتب الراهب المجهول مجموعات من الأعمال العلمية والسياسية التي تم تجميعها في الإمبراطورية البيزنطية حوالي خمسينيات القرن العشرين. ولحسن الحظ، لم تتم عملية التنظيف بشكل كامل، مما سمح باكتشاف النص المصدر.

أظهر الفحص الأولي الذي أجراه هايبرغ أن تأليف عدد كبير من نصوص القرن العاشر لا ينتمي إلى أي شخص آخر غير أرخميدس، والأهم من ذلك، أن "الطريقة" المرغوبة موجودة بالكامل تقريبًا! لسوء الحظ، منعت المكتبة إزالة المخطوطة من مقرها (بعد مقابلة شخصيات مثل تيشندورف، من يستطيع أن يلومهم؟)، لذلك استأجر العالم مصورًا لإعادة تصوير المخطوطة بأكملها له. بعد ذلك، بدأ هايبيرج، مسلحًا بما لا يزيد عن عدسة مكبرة، في فك رموز النسخة الضوئية. تمكن من فرز الكثير، وتم نشر النتيجة النهائية في 1910-15، وتم نشر الترجمة الإنجليزية بسرعة كبيرة. أثار اكتشاف عمل أرخميدس المفقود ضجة كبيرة حتى أنه ظهر على الصفحة الأولى لصحيفة نيويورك تايمز.

لكن المصير الصعب لطرس أرخميدس لم ينته عند هذا الحد. خلال الحرب العالمية الأولى (ونتيجة لذلك توقفت الإمبراطورية العثمانية عن الوجود) وأثناء الدمار الذي أعقبها مباشرة، لم يكن هناك وقت على الإطلاق للمخطوطات القديمة في القسطنطينية. وكما حدث في زمن نابليون من مصر، تدفق تدفق هائل من الأشياء الثمينة التركية إلى أوروبا في عشرينيات القرن العشرين. ولم يكن من الممكن إلا بعد فترة طويلة إثبات أن أحد هواة جمع التحف الخاصين كان قادرًا على شراء الطرس ونقله إلى باريس. حيث أصبح لفترة طويلة مجرد فضول، يدور في عالم بعيد جدًا عن المعرفة.

رمز من النسيان

تم إحياء الاهتمام بالكتاب فقط في عام 1971، ومرة ​​أخرى بفضل كتالوج مكتبة Palimsest Archimedes. لفت خبير الثقافة اليونانية القديمة من أكسفورد، نايجل ويلسون، الانتباه إلى وثيقة مثيرة للاهتمام من مكتبة كامبريدج، وهي صفحة مألوفة لنا بالفعل، مزقها تيشندورف تقريبًا.

الحقيقة هي أن البحث في القواميس اليونانية القديمة أشار إلى أن بعض المصطلحات المستخدمة في الصفحة كانت مميزة على وجه التحديد لأعمال أرخميدس.

حصل ويلسون على إذن بفحص الوثيقة بشكل أكثر شمولاً ولم يؤكد فقط أن الصفحة تنتمي إلى الطرس، ولكنه أثبت أيضًا أنه بمساعدة التقنيات التي لم تكن متاحة سابقًا (مثل الإضاءة فوق البنفسجية)، يمكن استعادة نص القرن العاشر بالكامل.

كل ما بقي فعله هو العثور على الكود الذي غرق في غياهب النسيان. بدأ العالم الأكاديمي بحثًا مكثفًا، لكنه لم يتوصل إلى شيء. أخيرًا، في عام 1991، تلقى أحد موظفي إحدى دور المزادات الرائدة في العالم، كريستيز، رسالة من عائلة فرنسية معينة، تفيد بأنهم يرغبون في بيع نفس الطرس بالمزاد العلني. تم تلقي الأخبار بقدر لا بأس به من الشك، لكن الفحص اللاحق أصدر حكمًا إيجابيًا بشكل غير متوقع.

ونتيجة لمزايدة مثيرة، تم بيع الوثيقة إلى ملياردير مجهول مقابل مليوني دولار. حبس جميع العلماء في العالم أنفاسهم - بعد كل شيء، بإرادة المالك الجديد، يمكن ببساطة قفل الكتاب في الخزنة إلى الأبد.

كابوس حقيقي

ولحسن الحظ، كانت المخاوف لا أساس لها من الصحة. عندما تقدم ويل نويل، أمين المخطوطات في متحف والترز للفنون في بالتيمور (الولايات المتحدة الأمريكية)، بطلب من وكيل المالك للحصول على إذن لترميم ودراسة الطرس، قوبلت مبادرته بالحماس. يقولون أن الملياردير جمع ثروته من التكنولوجيا المتقدمة وبالتالي لم يكن بعيدًا عن العلم ومصالحه.

من 1999 إلى 2008 شاركت مجموعة كاملة من المتخصصين من مجموعة متنوعة من المجالات، من فقه اللغة وتاريخ الفن إلى التحليل الطيفي وتحليل بيانات الكمبيوتر، في ترميم ومسح طرس أرخميدس. لم يكن العمل سهلا.

يصف نويل نفسه انطباعه الأول عن المخطوطة: "لقد شعرت بالرعب والاشمئزاز، هذه وثيقة مثيرة للاشمئزاز تمامًا، فهي تبدو قبيحة جدًا جدًا، ولا تشبه على الإطلاق قطعة أثرية عظيمة. مجرد كابوس، كابوس حقيقي! محترق، مع وفرة من الغراء PVA على طول النهاية، تحت خطوط هذا الغراء، يتم إخفاء جزء كبير من نص أرخميدس، الذي كنا سنقوم باستعادته. يوجد معجون ورق في كل مكان، والصفحات مغطاة بشرائط ورقية. ببساطة لا توجد كلمات لوصف الحالة السيئة لطرس أرخميدس.

في الدير، تم استخدام الكتاب بنشاط في الخدمات الإلهية، لذلك في العديد من الأماكن ملطخة بالشمع. خلال الفترة الغامضة 1920-1990. قام أحد الأشخاص بتزوير منمنمات "بيزنطية قديمة" ملونة في بعض الصفحات في محاولة لرفع قيمة المخطوطة. لكن المشكلة الرئيسية كانت أن المخطوطة بأكملها تعرضت لأضرار جسيمة بسبب العفن، مما أدى إلى تآكل الصفحات في بعض الأماكن.

حبات الرمل في الكون

ولكن كانت هناك أفراح أيضًا. عندما تم تطريز المخطوطة في أوراق منفصلة، ​​تم اكتشاف أن ترس أرخميدس والعديد من أسطر نص أرخميدس كانت مخفية داخل الغلاف وبالتالي لا يمكن الوصول إليها من قبل هايبرغ - في بعض الأحيان كانت هذه نقاط رئيسية في إثبات النظريات.

التصوير الفوتوغرافي في نطاقات مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي، من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة السينية، تليها معالجة الصور بالكمبيوتر، جعل من الممكن إعادة بناء حروف نص القرن العاشر حتى عندما كانت مخفية بطريقة أو بأخرى أو غير مرئية تمامًا للعين المجردة.

ولكن لماذا كل هذا العمل المضني؟ لماذا البحث لسنوات عديدة؟ ما الذي يمكن العثور عليه في نص أعمال أرخميدس، وعلى وجه الخصوص، في "الطريقة" المخفية عنا منذ ألف عام، والتي من شأنها أن تبرر حماسة العلماء فيما يتعلق بطرس أرخميدس؟

كان من المعروف منذ زمن طويل أن أرخميدس كان مهتماً بالأعداد الكبيرة جداً والكميات الصغيرة جداً، وربط بعضها ببعض. على سبيل المثال، لحساب محيط الدائرة، قام بإدراجها في مضلع به عدد كبير من الجوانب ولكن بطول صغير. أو كان مهتمًا بعدد حبات الرمل الصغيرة الموجودة في الكون، والتي تم تقديمها على أنها عدد ضخم. وهذا تقريب لما يسمى هذه الأيام بالكميات الكبيرة والمتناهية الصغر. لكن هل كان أرخميدس قادرًا على العمل باللانهاية الرياضية بالمعنى الحديث الحقيقي للكلمة؟

تكاملات أرخميدس

للوهلة الأولى، اللانهاية ليست أكثر من مجرد تجريد رياضي. ولكن فقط بعد أن تعلم علماء الرياضيات التعامل مع هذه الفئة، ظهر ما يسمى "التحليل الرياضي"، وهو نهج رياضي لوصف أي تغييرات، وعلى وجه الخصوص، الحركة. هذا النهج هو أساس أي حسابات هندسية وفيزيائية وحتى اقتصادية حديثة تقريبًا؛ فبدونه يستحيل بناء ناطحة سحاب أو تصميم طائرة أو حساب إطلاق قمر صناعي إلى المدار.

تم إنشاء أساس تحليلنا الرياضي الحديث، حساب التفاضل والتكامل، من قبل نيوتن ولايبنيز في أواخر القرن السابع عشر، وبدأ العالم يتغير على الفور تقريبًا. وبالتالي، فإن العمل مع اللانهاية هو الذي يميز حضارة جر الخيول وطواحين الهواء ليس فقط عن حضارة أجهزة الكمبيوتر والسفن الفضائية، ولكن حتى عن حضارة المحركات البخارية والسكك الحديدية.

لذا فإن مسألة اللانهاية لها أهمية هائلة، بل يمكن للمرء أن يقول حتى أنها "تحدد الحضارة". وبعد عمل هايبيرج في بداية القرن العشرين، وعلى وجه الخصوص، بعد عمل فريق نويل منذ عدة سنوات، والذي تناثر فيه الكثير من التساؤلات، فإن الإجابة على هذا السؤال واضحة ومؤكدة للغاية: نعم، لقد عرف أرخميدس مفهوم اللانهاية جيدًا جدًا، ولم يتم التعامل معه نظريًا فحسب، بل استخدمه عمليًا أيضًا في العمليات الحسابية! حساباته لا تشوبها شائبة، وأدلته تصمد أمام الاختبارات الدقيقة التي أجراها علماء الرياضيات المعاصرون. إنه أمر مضحك، فهو غالبًا ما يستخدم ما يسمى في الرياضيات الحديثة "مجاميع ريمان"، تكريمًا لعالم الرياضيات الشهير... في القرن التاسع عشر.

عند حساب الأحجام، يستخدم أرخميدس تقنية لا يمكن تسميتها إلا بحساب التفاضل والتكامل. صحيح أنك إذا قرأت حساباته بالتفصيل، ستشعر بأن هذا حساب متكامل "من عالم آخر". وفي حين أن هناك الكثير من القواسم المشتركة مع ما هو مألوف لنا اليوم، إلا أن بعض الأساليب تبدو غريبة وغير طبيعية تمامًا. إنهم ليسوا أسوأ أو أفضل، إنهم مختلفون فقط. وهذا يرسل قشعريرة إلى أسفل عمودك الفقري: هذه هي الرياضيات العليا، ولا ترتبط وراثيًا بأي حال من الأحوال بالرياضيات الحديثة! بعد آلاف السنين من أرخميدس، اخترع العلماء المعاصرون كل هذا من الصفر، من جديد، بنفس المحتوى، ولكن بشكل مختلف قليلاً.

طريقة الإرهاق

لسوء الحظ، فإن طرس أرخميدس لا يجيب ولا يستطيع الإجابة على السؤال المثير للاهتمام: إلى أي مدى كانت طرق الحساب هذه فريدة من نوعها بالنسبة لأرخميدس وتعكس عبقريته، وإلى أي مدى كانت نموذجية لعلماء الرياضيات والمهندسين اليونانيين الرومانيين بشكل عام؟ يمكن إرجاع طريقة حسابية واحدة على الأقل، وهي نوع من حساب التفاضل والتكامل الذي أتقنه أرخميدس، إلى حوالي القرن الخامس قبل الميلاد. ه. هذه هي "طريقة الاستنفاد" التي يرتبط تطورها في اليونان القديمة عادةً باسم Eudoxus of Cnidus، على الرغم من وجود أدلة على أنها كانت معروفة سابقًا.

وبطبيعة الحال، تم إعادة اختراع هذه الطريقة أو إعادة بنائها لاحقًا في القرن السابع عشر. تخبرنا تجربة الرياضيات في القرون الأخيرة أن العلماء الذين يتقنون الرياضيات التطبيقية نادرًا ما يكونون مسؤولين عن الإنجازات النظرية. أرخميدس، في المقام الأول، عالم تطبيقي، وهو مهتم بمسائل حساب أطوال ومساحات وأحجام محددة.

لذلك، من المحتمل أن منهجيته في التعامل مع الكميات اللانهائية لم يتم تطويرها بقدر ما تم تنقيحها أو إعادة صياغتها من قبله. ولكن إذا كان علماء الإسكندرية أو أي مدرسة علمية أخرى في العالم القديم يجيدون التحليل الرياضي، وهو مفتاح التكنولوجيا الحديثة، فما الذي يمكن أن يعرفوه ويكونوا قادرين على فعله؟ إن الآفاق التي يفتحها مثل هذا الافتراض مذهلة.

درس مرير

الآن بعد أن عرفنا قصة طرس أرخميدس، يمكننا أن نتراجع ونفكر. نعم، للأسف، اكتشافه جاء متأخرا. وفي القرن العشرين، أحدث ضجة كبيرة، لكنه أثار ضجة كبيرة فقط بين المتخصصين في تاريخ العلم. ولكن ماذا كان سيحدث لو أن قصته تطورت بشكل مختلف؟ لو كانت هذه المخطوطة قد وقعت في أيدي العلماء قبل 100 أو 300 أو 500 عام؟ ماذا لو كان نيوتن قد قرأ هذا الكتاب وهو في المدرسة؟ أم كوبرنيكوس؟ أو ليوناردو دافنشي؟

يؤكد الباحثون المعاصرون بثقة أنه حتى بالنسبة لعلماء الرياضيات في القرن التاسع عشر، سيكون هذا العمل أكثر من مجرد اهتمام أكاديمي. بالنسبة لعلماء الرياضيات في القرنين السابع عشر والثامن عشر، كانت أهميتها هائلة.

وفي عصر النهضة، إذا وقع في الأيدي اليمنى، فسوف ينتج ببساطة تأثير انفجار قنبلة، مما يعيد تشكيل التطور المستقبلي للرياضيات والهندسة بالكامل. ما الذي فقدناه بفقدان الوصول إلى كتاب قديم واحد فقط لعدة قرون؟ مدن على المريخ، سفن فضائية بين النجوم، مفاعلات اندماجية صديقة للبيئة؟ لن نعرف ابدا...

ولكن هذا الدرس المرير لا ينبغي أن يضيع. كم من الكتب والوثائق التي لا تقل أهمية، وربما أكثر قيمة، لا تزال مخفية عنا؟ هل هي على الرفوف المغبرة في الأرشيف والمكتبات، مخبأة في مخازن المتحف، محبوسة في خزائن مقاومة للحريق لهواة الجمع؟ كم عدد الأسرار التي تحتفظ بها الألواح المسمارية والنقوش غير المشفرة على جدران المباني القديمة؟

إذا كان النص المكتوب في القرن العشرين قبل الميلاد لا يزال من الممكن اعتباره ثوريًا بعد مرور ما لا يقل عن ألفي عام، فهل هناك أعمال قديمة يمكن أن توفر زخمًا كبيرًا للعلوم والتكنولوجيا اليوم؟ نحن نخاطر ولن نعرف أبدًا إذا لم نتخلص من فكرة الجهل المتغطرس عن "بدائية" أسلافنا.

صادف أبريل 2017 الذكرى السنوية الـ 282 لميلاد "أرخميدس عصرنا" المتميز، كما يلقب غابرييل ديرزافين، الشاعر ورجل الدولة الشهير في القرن الثامن عشر، كوليبين.

يا رفاق، نريد أن نقدم لكم الميكانيكي والعالم والمخترع والمهندس الروسي المتميز الذي علم نفسه بنفسه - إيفان بتروفيتش كوليبين. اشتهر باختراعاته وعمله المتفاني في مجال العلوم والتكنولوجيا.

لم يكن لدى إيفان بتروفيتش تعليم فني خاص. ومع ذلك، يُنسب إليه حوالي 40 اختراعًا رئيسيًا في مجالات الميكانيكا والبصريات والديناميكا المائية والفيزياء وآليات الساعة وبناء الجسور وحتى صناعة السيارات. كان كوليبين متقدمًا جدًا على عصره: فقد ابتكر أجهزة ميكانيكية واقترح مشاريع، لم يتم تقدير الكثير منها إلا بعد قرن من الزمان.

ولد إيفان بتروفيتش كوليبين عام 1735 في نيجني نوفغورود لعائلة تاجر دقيق صغير. كان تعليمه أكثر من متواضع، فقد تعلم القراءة والكتابة على يد سيكستون محلي*. أظهر الصبي قدرات رائعة في الدراسة - وسرعان ما أتقن المواد التعليمية. بعد ذلك، بدأ إيفان بشكل مستقل في فهم العلوم التي دعاه إليها قلبه.

*سكرتير — موظف في الجهات الحكومية .

حتى عندما كانت طفلة، كانت فانيا الصغيرة مهتمة بالجوهر الداخلي للأشياء. "كيف يعمل؟" - بحثًا عن إجابة، قام بتفكيك وإعادة تجميع كل ما وقع في يديه. لقد كرس الكثير من الوقت لدراسة آليات الساعة المختلفة. لقد أحب إيفان الساعات حقًا! كان الأب يأمل أن يواصل ابنه عمله ويبدأ التجارة في أحد المتاجر، لكن الشاب الفضولي سعى جاهداً لدراسة الميكانيكا، حيث تجلت قدراته في وقت مبكر جدًا.

تم الكشف عن الطبيعة المتحمسة للمخترع في كل مكان. على سبيل المثال، في حديقة منزل والدي كانت هناك بركة تجف في الصيف. جاء الشاب كوليبين بجهاز هيدروليكي يتم من خلاله تجميع المياه من جبل مجاور إلى بركة، ومن هناك تذهب إلى بركة، ويتم تصريف المياه الزائدة من البركة إلى الخارج، فتحول البركة إلى بركة متدفقة يمكن للأسماك أن تتدفق فيها. يتم إيجاده.

لم يتمكن الجيران من الثناء بما فيه الكفاية على الشاب الموهوب، الذي لم يتمكن في غضون دقائق من إصلاح الساعات فحسب، بل أيضًا آلات المصانع مثل المخارط!

تجاوزت شهرة المخترع العصامي حدود نيجني نوفغورود وانتشرت في جميع أنحاء روسيا. لكن الشهرة الحقيقية جاءت لإيفان كوليبين في اللحظة التي ذهب فيها إلى سانت بطرسبرغ عام 1764 وقدم للإمبراطورة كاثرين الثانية ساعة بيضة فريدة كان يعمل عليها لأكثر من عامين. تتكون الساعة، بحجم بيضة الإوزة، من 427 جزءًا، لا يمكن رؤيتها إلا تحت عدسة مكبرة. كانوا يضربون كل ساعة ونصف وحتى ربع ساعة. كانت علبة "الساعة على شكل بيضة" (كما أطلق عليها كوليبين) مصنوعة من الفضة المذهبة ومغطاة بأنماط معقدة. تم طي النصف السفلي من العلبة للخلف، ومن ثم يمكنك رؤية القرص والأيدي الصغيرة الأنيقة.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الساعة على مسرح مصغر صغير. وفي نهاية كل ساعة، كانت الأبواب تفتح لتكشف عن قصر ذهبي يتم فيه العرض تلقائيًا. عند "القبر المقدس" وقف جنود يحملون الرماح. كان الباب الأمامي مسدودًا بالحجارة. وبعد نصف دقيقة من فتح القصر ظهر ملاك، ودُفع الحجر، وانفتحت الأبواب، وسقط المحاربون على وجوههم من الخوف. وبعد نصف دقيقة ظهرت "حاملات الطيب"، ودقت الأجراس، ورُتلت آية "المسيح قام" ثلاث مرات. كان كل شيء هادئا، وأغلقت أبواب القصر.

وكانت تماثيل الملائكة والمحاربين والنساء حاملات المر مصبوبة من الذهب والفضة. بمساعدة الأسهم الخاصة، كان من الممكن إطلاق العمل المسرحي في أي لحظة. عند الظهر، عزفت الساعة ترنيمة من تأليف كوليبين تكريما للإمبراطورة. حاليًا، يمكن رؤية هذه الساعة الفريدة في متحف الإرميتاج.

قامت الإمبراطورة المبتهجة على الفور بتعيين كوليبين رئيسًا للورشة الميكانيكية الرئيسية بأكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم. انتقل إيفان بتروفيتش كوليبين مع عائلته إلى سانت بطرسبرغ وعمل في الأكاديمية لمدة ثلاثين عامًا، مما جلب فائدة كبيرة لوطنه وشعبه. تحافظ معدات البناء والنقل والاتصالات والزراعة وغيرها من الصناعات على الاختراعات الرائعة لإيفان كوليبين.

بعد شهرة كبيرة، كان إيفان بتروفيتش شخصا متواضعا للغاية. ولم يعلم أو يعلم أحدا. لم يدخن التبغ قط، ولم يلعب الورق، ولم يشرب الكحول. كتب الشعر. كان إيفان بتروفيتش غير مبال تماما ليس فقط بالشهرة، ولكن أيضا بالمال: لقد أعطى اختراعاته للناس. لقد أنفق كل الأموال التي حصل عليها على صنع الاختراعات وشراء الأجزاء والأدوات اللازمة.

عاشت عائلته بشكل متواضع للغاية. لقد بذل إيفان بتروفيتش كل وقته وموهبته من أجل خير الشعب. اليوم، يُطلق على المخترعين الأصليين الذين علموا أنفسهم اسم كوليبينز.

من إعداد إينا باكانوفا

إيفان بتروفيتش كوليبين

أكثر مشهور اختراعات إيفان كوليبينا

ساعة كوكب الجيب بسبع أيادي

تُظهر الساعات والدقائق والثواني وأيام الأسبوع والأشهر ومراحل القمر وساعات شروق الشمس وغروبها في موسكو وسانت بطرسبرغ، بالإضافة إلى وقت الفجر. ولم تنجو هذه الساعة، ولا يمكن تصورها إلا من خلال رسومات ورسومات المخترع نفسه.

فودوتشود

بمعرفة العمل الجاد الذي يقوم به الأشخاص العاديون الذين قاموا بمساعدة قوتهم البدنية بسحب السفينة إلى الشاطئ، قرر كوليبين اختراع سفينة نهرية يمكنها التحرك ضد التيار دون استخدام القوة من الناس والحيوانات. في عام 1782، اخترع كوليبين مثل هذه السفينة. على الرغم من الاختبارات الناجحة، لسبب ما لم يستخدموا الممرات المائية.

التلغراف البصري

وإدراكًا لأهمية الاتصال السريع لدولة كبيرة مثل روسيا، طور كوليبين في عام 1794 مشروعًا لتلغراف الإشارة. لقد قام بحل المشكلة بشكل مثالي، بالإضافة إلى ذلك، قام بتطوير الكود الأصلي لعمليات الإرسال. كان لاختراع كوليبين تأثيره، لكن أكاديمية العلوم "لم تجد أموالاً لبناء خط تلغراف".

تسليط الضوء

وفي عام 1779، صمم كوليبين فانوسه الشهير بعاكس يعطي ضوءًا قويًا من شمعة بسيطة. انعكس ضوء الشمعة في العديد من المرايا الملتصقة ببعضها البعض في مرآة واحدة مقعرة كبيرة. يمكن بسهولة توجيه ضوء الشمعة المنعكس إلى الموقع المطلوب عن طريق تحويل جسم الضوء. مكّن الضوء الكاشف المخترع من رؤية شخص في الظلام على مسافة تزيد عن 500 خطوة. في النهار وفي طقس صافٍ، كان ضوء كشاف كوليبين مرئيًا على مسافة 10 كم. أراد المخترع استخدام الفانوس في السفن البحرية والمنارات أو لإضاءة الشوارع، ولكن في زمن كوليبين لم يجد الفانوس استخدامًا. وبعد مرور قرن فقط، تم اختراع الأضواء الكاشفة والأضواء الكاشفة على أساسها. يقع فانوس كوليبين في متحف أسطول النهر (نيجني نوفغورود).

"الساق الميكانيكية"

وفي عام 1791، قام المخترع بتطوير تصميم "الساق الميكانيكية" للضابط الذي فقد ساقه في معركة أوتشاكوف. استبدلت بدلة كوليبينسكي عملياً الساق المفقودة. يتكون الطرف الاصطناعي من كتل منفصلة متصلة بواسطة مفصلات وإطارات وعجلات، مما يسمح بالانحناء عند مفصل الركبة وتقليد الساق البشرية. وفي وقت لاحق، توصل كوليبين إلى طرف اصطناعي ليحل محل الساق المبتورة فوق الركبة. أتاحت آلية الحركة إعادة إنتاج حركات الفخذ وأسفل الساق التي كانت قريبة من الطبيعية.

كرسي رفع

في عام 1793، أنشأ كوليبين كرسي مصعد، وهو النموذج الأولي للمصعد الحديث. تعمل آلية رفع الكرسي بمساعدة شخص أو شخصين، الذين قاموا برفع المقصورة باستخدام صواميل خاصة تتحرك على طول براغي الرصاص المثبتة رأسيًا. تم تركيب هذا الكرسي في قصر الشتاء حيث استخدم لمدة ثلاث سنوات. بعد وفاة الإمبراطورة كاثرين الثانية، تم نسيان المصعد، وتم سد جهاز الرفع. فقط في بداية القرن الحادي والعشرين، أثناء الترميم، تم اكتشاف شظايا جهاز الرفع.

جسر خشبي مقوس

في عام 1776، طور كوليبين مشروعًا لجسر خشبي مقوس أحادي الامتداد عبر نهر نيفا. أدركت لجنة أكاديمية العلوم أن حسابات كوليبين كانت صحيحة وأنه من الممكن بناء الجسر. ومع ذلك، لم يتم اتخاذ أي قرار لبناء الجسر. ربما كانت إحدى الحجج الرئيسية ضد ذلك هي الخوف من أن مثل هذا الهيكل سيفقد مقاومته بسرعة عندما تتعفن العناصر الخشبية. وفي مجال بناء الجسور الخشبية، يظل تصميم كوليبين إنجازًا غير مسبوق حتى يومنا هذا.

عربة سكوتر ذات ثلاث عجلات

يمكن أن تصل سرعة الآلية ثلاثية العجلات إلى 16.2 كم/ساعة، وتحتوي على الهيكل الأساسي للسيارة: علبة التروس، والفرامل، والحدافة، والمحامل الدوارة. تم تصميم عربة الأطفال لراكب واحد أو راكبين وكانت مدفوعة بدواسات يقف عليها الشخص ويضغط عليها بقدميه بالتناوب. بناء على رسومات كوليبين، تم إعادة إنشاء نموذج عمل للسكوتر. وهي معروضة الآن في متحف البوليتكنيك.*

* متحف العلوم والصناعة — أحد أقدم المتاحف العلمية والتقنية في العالم، يقع في موسكو في ساحة نوفايا. يخزن أكثر من 190 ألف قطعة متحفية وحوالي 150 مجموعة متحفية في مختلف مجالات التكنولوجيا والمعرفة العلمية.