Герой Александрии
Цапля Александрийская | |
|---|---|
| трон | |
 Немецкое изображение Цапли 17-го века | |
| Гражданство | Александрия , Римский Египет |
| Известный | Аэрофил Фонтан Цапли Формула Герона Торговый автомат |
| Научная карьера | |
| Поля | Математика Физика Пневматическая и гидротехника |
Герой Александрии ( / ˈ h ɪər oʊ / ; греческий : 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 , работавший в своем родном городе Александрии в Египте в римскую эпоху. Его часто считают величайшим экспериментатором древности. [2] и его работа является представителем эллинистической научной традиции. [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 его идеи 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 [ править ]
Этническая принадлежность героя могла быть либо греческой, либо греческой. [2] или эллинизированный египтянин . [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 [ править ]
Описание героя [9] строительство эолипила (версия которого известна как двигатель Героя ), который представлял собой ракетоподобный реактивный двигатель и первый зарегистрированный паровой двигатель (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 далеко не чистый эолипил. [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.
- жидкостей . Герой описал устройство, похожее на шприц, для управления подачей воздуха или [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, находилась своим концом в контейнере с водой. [15] Расширение и сжатие воздуха приводило к смещению границы раздела вода/воздух вдоль трубки.
- Самонаполняющаяся чаша для вина с поплавковым клапаном . [16]
Математика [ править ]
Хиро описал метод, ныне известный как метод Герона , для итеративного вычисления квадратного корня числа. [17] Однако сегодня 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.
В твердотельной геометрии может среднее Герона использоваться объема усеченной пирамиды конуса для или . определения
Библиография [ править ]
Наиболее полное издание произведений Геро было опубликовано в пяти томах в Лейпциге издательством Тойбнер в 1903 году.
Известно, что Герой написал следующие работы:
- Пневматика (Πνευματικά), описание машин, работающих под воздуха , пара или воды давлением , включая гидравлику или водный орган. [19]
- Автоматы , описание машин, которые позволяют творить 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.). [20]
- 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 одометр и диоптра , прибор, напоминающий теодолит . описаны
- Белопоэйка , описание боевых машин.
- Катоптрика , о развитии света , отражения и использовании зеркал.
Работы, которые иногда приписывались Герою, но теперь считается, что они, скорее всего, были написаны кем-то другим: [21]
- Geometrica — набор уравнений, основанный на первой главе Метрики.
- Stereometrica , примеры трёхмерных расчётов на основе второй главы Метрики
- Mensurae — инструменты, которые можно использовать для проведения измерений на основе Stereometrica и Metrica.
- Хейробалистра , о катапультах
- Определения , содержащие определения терминов геометрии.
Работы, сохранившиеся лишь фрагментами:
- Геодезия
- Геопоника
Публикации [ править ]
- Книга о боевых машинах (на латыни). Венеция: Франческо Де Франчески (сененец). 1572 г.
См. также [ править ]
- Абдаракс , древний александрийский инженер. [22]
- Геронов треугольник
Ссылки [ править ]
- ^ Родительный падеж: Ἥronos.
- ^ Перейти обратно: а б Исследовательские машины 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
- ^ Перейти обратно: а б А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница цапли», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
- ^ Перейти обратно: а б Дитрих Лорманн, «От восточной к западной ветряной мельнице», Архив истории культуры , том 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. ИСБН 978-1-4020-6366-4 .
- ^ Виктор Дж. Кац (1998). История математики: Введение , с. 184. Эддисон Уэсли, ISBN 0-321-01618-1 : « Но что нам действительно хочется знать, так это то, в какой степени александрийские математики периода с первого по пятый века нашей эры были греками. Конечно, все они писали по-гречески и были частью греческое интеллектуальное сообщество Александрии. И большинство современных исследований приходят к выводу, что греческая община сосуществовала [...] Итак, следует ли нам предположить, что Птолемей и Диофант, Папп и Гипатия были этническими греками, что их предки пришли из Греции в какой-то момент Конечно, невозможно однозначно ответить на этот вопрос, но исследования папирусов, датируемых первыми веками нашей эры, показывают, что между греками и египтянами имело место значительное количество смешанных браков. [...] И известно, что греческие брачные контракты все больше напоминали египетские. Кроме того, даже с момента основания Александрии небольшое количество египтян было допущено к привилегированным классам города для выполнения многочисленных гражданских ролей. 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 физических описаний не существует. "
- ^ Келли, Кевин (1994). Вышло из-под контроля: новая биология машин, социальных систем и экономического мира . Бостон: Аддисон-Уэсли. ISBN 0-201-48340-8 .
- ^ Герой (1899). «Пневматика, книга ΙΙ, глава XI» . Типография «Александрийские цапли» и театр «Автомат» (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. ISBN 978-0-415-06137-7 . , 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, Vol. 2 . Оксфорд: Кларендон Пресс. стр. 323–324 .
- ^ Смили, Дж. Гилбарт (1920). «Формула Герона для кубического корня». Герматена . 19 (42). Тринити-колледж в Дублине: 64–67. JSTOR 23037103 .
- ^ Маккиннон, Джейми В. (2001). «Герой Александрии и Гидраулы». В Сэди, Стэнли ; Тиррелл, Джон (ред.). Словарь музыки и музыкантов New Grove (2-е изд.). Лондон: Издательство Macmillan . ISBN 978-1-56159-239-5 .
- ^ Об основных переводах трактата, включая Бернардино Бальди на перевод 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.
- ^ О'Коннор, Джей Джей и Э. Ф. Робертсон. «Биография цапли» . MacTutor Архив истории математики . Проверено 18 июня 2006 г.
- ^ 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. ISBN 978-3-642-18904-3 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- 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 [ править ]
- Веб-страница о герое Технологического музея Салоник
- Биография Херона в архиве истории математики MacTutor
- Хит, Томас Литтл (1911). . Британская энциклопедия . Том. 13 (11-е изд.). стр. 378–379.
- Цапля Александрийская в Британской онлайн-энциклопедии
- Интернет-галереи, коллекции истории науки, библиотеки Университета Оклахомы. Изображения в высоком разрешении хранятся в Интернет-архиве.
- . Новая международная энциклопедия . 1905.
- Реконструкция формул Герона для расчета объема сосудов
- Spiritali di Herone Alessandrino Из коллекции Джона Дэвиса Бэтчелдера в Библиотеке Конгресса.
- Издание Automata Critical с переводом и частичными комментариями Франческо Грилло (докторская диссертация, Университет Глазго, 2019 г.)
- Пневматика Героя Александрийского, с греческого оригинала. Тр. и изд. Беннет Вудкрофт Из коллекций Библиотеки Конгресса
- Сканы книги «Герой» Вильгельма Шмидта Тойбнера на сайте wilbourhall.org
- рождение в 10 году нашей эры
- 70 смертей
- Египетский народ I века
- Греческий народ I века
- Математики I века
- Писатели I века
- Древние египетские инженеры
- Древнегреческие инженеры
- Древнегреческие изобретатели
- Древнегреческие геометры
- Древнегреческие писатели-научные деятели
- Египетские изобретатели
- Египетский народ греческого происхождения
- Эллинистические инженеры
- Александрийцы римской эпохи