Эллинизированный египетский математик и инженер I века нашей эры.
Герой Александрийский ( / ˈ h ɪər oʊ / ; греч . Ἥρων [1] ὁ Ἀλεξανδρεύς , Hērōn hò Alexandreús , также известный как Цапля Александрийская / ˈ h ɛr ən / ; эт. 60 г. н.э.) — греческий математик и инженер , который был работал в своем родном городе Александрии в Египте в римскую эпоху. Его часто считают величайшим экспериментатором древности [2] , а его работы представляют эллинистическую научную традицию. [3]
Герой опубликовал широко известное описание устройства с паровым приводом , называемого эолипилом (иногда называемым «двигателем Героя»). Среди его самых известных изобретений было ветряное колесо , являющееся первым примером использования ветра на суше. [4] [5] Говорят, что он был последователем атомистов . В своей работе «Механика» он описал пантографы . [6] Некоторые из его идей были заимствованы из работ Ктесибия .
В математике его больше всего помнят за формулу Герона — способ вычислить площадь треугольника, используя только длины его сторон.
Большая часть оригинальных сочинений и рисунков Героя была утеряна , но некоторые из его работ сохранились, в том числе в рукописях Восточной Римской империи и, в меньшей степени, в латинских или арабских переводах.
Жизнь и карьера
Этническая принадлежность героя могла быть либо греком [2] , либо эллинизированным египтянином . [7] Почти наверняка Герой преподавал в Музее , в состав которого входила знаменитая Александрийская библиотека , поскольку большинство его сочинений представляют собой конспекты лекций для курсов математики , механики , физики и пневматики . Хотя эта область не была формализована до двадцатого века, считается, что работы Героя, в частности его автоматизированные устройства, представляли собой одни из первых официальных исследований в области кибернетики . [8]
Изобретения
Эолипил героя
Герой описал [9] конструкцию эолипила ( разновидность которого известна как двигатель Героя ), который представлял собой ракетоподобный реактивный двигатель и первую зарегистрированную паровую машину (хотя Витрувий упомянул эолипил в «De Architectura» примерно на 100 лет раньше, чем Герой). Он был описан почти за два тысячелетия до промышленной революции . Другой двигатель использовал воздух из закрытой камеры, нагретой алтарным огнем, для вытеснения воды из запечатанного сосуда; вода была собрана, и ее вес, натянув веревку, открыл двери храма. [10] Некоторые историки объединили эти два изобретения, утверждая, что эолипил был способен выполнять полезную работу, что не совсем неверно, поскольку воздух содержит следы водяного пара. [ нужны разъяснения ] Однако этот двигатель далек от чистого эолипила. [11]
Первый торговый автомат также был одной из его конструкций; когда монета вводилась через прорезь в верхней части машины, она выдавала определенное количество воды для омовения. Это было включено в список его изобретений в книге «Механика и оптика» . Когда монета была брошена на хранение, она упала на поддон, прикрепленный к рычагу. Рычаг открыл клапан, из которого вытекло немного воды. Поддон продолжал наклоняться под тяжестью монеты, пока не упал, после чего противовес снова поднял рычаг и закрыл клапан. [12]
Ветроколесо, приводящее в действие орган, - первый в истории случай использования ветровой энергии для машины. [4] [5]
Герой также изобрел множество механизмов для греческого театра , в том числе полностью механическую пьесу продолжительностью почти десять минут, приводящуюся в движение бинарной системой веревок, узлов и простых машин, приводимых в движение вращающимся цилиндрическим зубчатым колесом. Звук грома производился механическим падением металлических шаров на скрытый барабан.
Силовой насос широко использовался в римском мире, и одно из его применений было в пожарной машине.
Герой описал устройство, похожее на шприц, для управления подачей воздуха или жидкостей . [13]
В оптике Геро сформулировал принцип кратчайшего пути света : если луч света распространяется из точки А в точку Б в одной и той же среде, длина пути будет минимально возможной. Почти 1000 лет спустя Альхасен расширил этот принцип как на отражение, так и на преломление, и позже этот принцип был сформулирован в этой форме Пьером де Ферма в 1662 году; Самая современная форма заключается в том, что оптический путь является стационарным .
Автономный фонтан, работающий за счет автономной гидростатической энергии; теперь называется фонтаном Герона .
Тележка, приводившаяся в движение падающим грузом и веревками, намотанными на ведущую ось. [14]
Различные авторы приписывают изобретение термометра Герою . Однако термометр был не единственным изобретением, а развитием . Геро знал принцип, согласно которому некоторые вещества, особенно воздух, расширяются и сжимаются, и описал демонстрацию, в которой закрытая трубка, частично заполненная воздухом, заканчивалась в контейнере с водой. [15] Расширение и сжатие воздуха приводило к смещению границы раздела вода/воздух вдоль трубки.
Хиро описал метод, ныне известный как метод Герона , для итеративного вычисления квадратного корня числа. [17] Сегодня, однако, его имя наиболее тесно связано с формулой Герона для нахождения площади треугольника по длинам его сторон. Он также разработал метод вычисления кубических корней. [18] Он также разработал алгоритм кратчайшего пути, то есть, учитывая две точки A и B на одной стороне линии, найдите C точку на прямой, которая минимизирует AC + BC.
Советский короткометражный анимационный фильм 1979 года посвящен изобретению Героем эолипила , показывая его простым мастером, который случайно изобрел турбину . [19]
Наиболее полное издание произведений Геро было опубликовано в пяти томах в Лейпциге издательством Тойбнер в 1903 году.
Известно, что Герой написал следующие произведения:
Пневматика (Πνευματικά), описание машин, работающих под давлением воздуха , пара или воды , включая гидравлику или водный орган [20]
Автоматы , описание машин, которые совершают чудеса на банкетах и, возможно, также в театральных контекстах с помощью механических или пневматических средств (например, автоматическое открытие или закрытие дверей храма, статуи, наливающие вино и молоко и т. д.) [21]
Механика , сохранившаяся только на арабском языке, написанная для архитекторов , содержащая средства для подъема тяжелых предметов.
Метрика , описание способов расчета поверхностей и объемов разнообразных объектов
О Диоптрах — сборнике методов измерения длин, работе, в которой описаны одометр и диоптра — прибор, напоминающий теодолит .
^ ab Research Machines plc. (2004). Словарь научной биографии Хатчинсона . Абингдон, Оксон: Helicon Publishing. п. 546. Герой Александрийский (жил около 60 г. н.э. ) греческий математик, инженер и величайший экспериментатор древности.
^ Мари Боас, «Пневматика героя: исследование ее передачи и влияния», Isis, Vol. 40, № 1 (февраль 1949 г.), с. 38 и выше
^ ab AG Drachmann, «Ветряная мельница цапли», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
^ аб Дитрих Лорманн, "Von der östlichen zur Westlichen Windmühle", Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1–30 (10 и далее).
^ Чеккарелли, Марко (2007). Выдающиеся деятели в области механизмов и машиноведения: их вклад и наследие. Спрингер . п. 230. ИСБН978-1-4020-6366-4.
^ Виктор Дж. Кац (1998). История математики: Введение , с. 184. Аддисон Уэсли, ISBN 0-321-01618-1 : « Но что мы действительно хотим знать, так это то, в какой степени александрийские математики периода с первого по пятый века нашей эры были греками. Конечно, все они писали на греки и были частью греческого интеллектуального сообщества Александрии. И большинство современных исследований приходят к выводу, что греческая община сосуществовала [...] Так следует ли нам предположить, что Птолемей и Диофант, Папп и Гипатия были этническими греками, что их предки пришли из Греции в какой-то момент в прошлом, но оставался фактически изолированным от египтян? Разумеется, невозможно однозначно ответить на этот вопрос. Но исследования папирусов, датируемых первыми веками нашей эры, показывают, что имело место значительное количество смешанных браков. между греческой и египетской общинами [...] И известно, что греческие брачные контракты все больше напоминали египетские. Кроме того, даже с момента основания Александрии небольшое количество египтян было допущено в привилегированные классы города для выполнять многочисленные гражданские роли. Конечно, в таких случаях египтянам было важно «эллинизироваться», перенять греческие обычаи и греческий язык. Учитывая, что упомянутые здесь александрийские математики действовали через несколько сотен лет после основания города, казалось бы, по крайней мере, одинаково возможным, что они были этническими египтянами и оставались этническими греками. В любом случае неразумно изображать их с чисто европейскими чертами, когда не существует физических описаний. "
^ Келли, Кевин (1994). Вышло из-под контроля: новая биология машин, социальных систем и экономического мира. Бостон: Аддисон-Уэсли. ISBN0-201-48340-8.
^ Герой (1899). «Пневматика, книга ΙΙ, глава XI». Цапли фон Александрии Druckwerke und Automatentheater (на греческом и немецком языках). Вильгельм Шмидт (переводчик). Лейпциг: Б. Г. Тойбнер. стр. 228–232.
^ Герой Александрии (1851). «Двери храма, открытые огнем на жертвеннике». Пневматика Героя Александрийского . Беннет Вудкрофт (пер.). Лондон: Тейлор Уолтон и Маберли (интернет-издание Рочестерского университета, Рочестер, Нью-Йорк). Архивировано из оригинала 9 мая 2008 г. Проверено 23 апреля 2008 г.
^ Например: Мокир, Джоэл (2001). Двадцать пять веков технологических перемен . Лондон: Рутледж. п. 11. ISBN 0-415-26931-8. Среди устройств, приписываемых Герою, - эолипил, действующая паровая машина, используемая для открытия дверей храма.и Вуд, Крис М.; Макдональд, Д. Гордон (1997). «История двигательных установок и турбомашин». Глобальное потепление . Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. п. 3. ISBN 0-521-49532-6. Два выхлопных сопла... использовались для направления пара с высокой скоростью и вращения сферы... Прикрепив веревки к осевому валу, Герой использовал развитую силу для выполнения таких задач, как открытие дверей храма.
^ Хамфри, Джон В.; Джон П. Олесон; Эндрю Н. Шервуд (1998). Греческие и римские технологии: Справочник. Аннотированные переводы греческих и латинских текстов и документов . Справочники Routledge по древнему миру. Лондон и Нью-Йорк: Рутледж. ISBN978-0-415-06137-7., стр. 66–67.
^ Вудкрофт, Беннет (1851). Пневматика Героя Александрийского. Лондон: Тейлор Уолтон и Маберли. Бибкод : 1851phal.book.....W. Архивировано из оригинала 29 июня 1997 г. Проверено 27 января 2010 г. № 57. Описание шприца
^ * Ноэль Шарки (4 июля 2007 г.), Программируемый робот из 60 г. н. э., том. 2611, New Scientist, заархивировано из оригинала 5 сентября 2017 г. , получено 29 августа 2017 г.
В приведенной выше цитате видео встраивается с помощью Flash Player , который со временем поддерживает все меньше устройств. Это же видео также доступно по этому URL: https://www.youtube.com/watch?v=xyQIo9iS_z0.
^ TD McGee (1988) Принципы и методы измерения температуры ISBN 0-471-62767-4
^ «Герой Александрии | Машины нашей изобретательности» . двигатели.egr.uh.edu .
^ Хит, Томас (1921). История греческой математики, Том. 2. Оксфорд: Кларендон Пресс. стр. 323–324.
^ Смили, Дж. Гилбарт (1920). «Формула Герона для кубического корня». Герматена . Тринити-колледж в Дублине. 19 (42): 64–67. JSTOR 23037103.
^ "Российская анимация в буквах и фигурах | Фильмы | "ГЕРОН"". аниматор.ру .
^ Об основных переводах трактата, включая перевод Бернардино Бальди на итальянский язык в 1589 году, см. Обсуждение у Франческо Грилло (2019). Герой автоматов Александрии. Критическое издание и перевод, включая комментарий к первой книге, докторская диссертация, Univ. Глазго, стр. xxviii – xli.
^ Руссо, Лусио (2004). Забытая революция: как зародилась наука в 300 г. до н.э. и почему ей пришлось возродиться . Перевод Леви, Сильвио (1-е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. ISBN978-3-642-18904-3.
дальнейшее чтение
Драхманн, Оге Герхардт (1963). Механическая технология греческой и римской древности: исследование литературных источников. Мэдисон, Висконсин: Издательство Университета Висконсина. ISBN 0598742557.
Ланделс, Дж. Г. (2000). Инженерное дело в древнем мире (2-е изд.). Беркли: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 0-520-22782-4.
Марсден, EW (1969). Греческая и римская артиллерия: Технические трактаты . Оксфорд: Кларендон Пресс.
Роби, Кортни Энн (2023). Механическая традиция Героя Александрийского: стратегии чтения от античности до раннего Нового времени . Кембридж; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781316516232.
Шелленберг, Ганс Михаэль (2008). Бирли, Энтони Ричард; Хиршманн, Вера-Элизабет; Крикхаус, Андреас; Шелленберг, Ганс Михаэль (ред.). Римский сборник: очерки в честь Энтони Р. Бирли в день его семидесятилетия. Фонд развития Гданьского университета. ISBN 978-8375311464.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме Героя Александрийского .
В греческом Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:
