Герой Александрии
Цапля Александрийская | |
---|---|
трон | |
![]() Немецкое изображение Цапли 17-го века | |
Гражданство | Александрия , Римский Египет |
Известный | |
Научная карьера | |
Поля |
|
Герой Александрии ( / ˈ h ɪər oʊ / ; греческий : Ἥρων [ а ] ὁ Ἀλεξανδρεύς , Hērōn hò Alexandreús , также известный как Цапля Александрийская / ˈ h ɛr ən / ; вероятно, I или II век нашей эры) — греческий математик и инженер , работавший в Александрии в Египте в римскую эпоху. Его называют величайшим экспериментатором древности и представителем эллинистической научной традиции. [ 1 ] [ 2 ]
Герой опубликовал широко известное описание парового устройства под названием эолипил , также известного как «двигатель Героя». Среди его самых известных изобретений было ветряное колесо , являющееся первым примером использования ветра на суше. [ 3 ] [ 4 ] В своей работе «Механика » он описал пантографы . [ 5 ] Некоторые его идеи были заимствованы из работ Ктесибия .
По математике он написал комментарий к Евклида «Началам» и работу по прикладной геометрии, известную как « Метрика» . Больше всего его помнят благодаря формуле Герона ; способ вычислить площадь треугольника, используя только длины его сторон. [ 6 ]
Большая часть оригинальных сочинений и рисунков Героя была утеряна , но некоторые из его работ сохранились в рукописях Византийской империи и, в меньшей степени, в латинских или арабских переводах.
Жизнь и карьера
[ редактировать ]О жизни Героя почти ничего не известно, включая место его рождения и происхождение. Первое дошедшее до нас упоминание о нем - это ссылки на его работы, найденные в книге VIII Паппа собрания (4 век нашей эры), а научные оценки дат Героя варьируются от 150 г. до н.э. до 250 г. н.э. [ 7 ] Отто Нойгебауэр Героя» (1938) отметил лунное затмение, наблюдаемое в Александрии и Риме, использованное в качестве гипотетического примера в «Диоптре , и обнаружил, что оно лучше всего соответствует деталям затмения в 62 году нашей эры; А. Г. Драхман впоследствии предположил, что Герой лично наблюдал затмение из Александрии. [ 8 ] Однако Герой не говорит об этом прямо, его краткое упоминание о затмении расплывчато, и вместо этого он мог бы использовать данные некоторых более ранних наблюдателей или даже придумать пример. [ 9 ]
Александрия была основана Александром Македонским в 4 веке до нашей эры и ко времени Героя была космополитическим городом, входившим в состав Римской империи . Интеллектуальное сообщество, сосредоточенное вокруг Мусиона (в который входила Александрийская библиотека ), говорило и писало по-гречески; однако между греческим и египетским населением города было значительное количество смешанных браков. [ 10 ] Было высказано предположение, что Герой преподавал в Мусионе, поскольку некоторые из его сочинений представляют собой конспекты лекций или учебники по математике , механике , физике и пневматике . [ 11 ] Хотя эта область не была формализована до двадцатого века, считается, что работы Геро, в частности, о его автоматизированных устройствах, представляют собой одни из первых официальных исследований в области кибернетики . [ 12 ]
Изобретения
[ редактировать ]
Герою приписывают ряд устройств и изобретений, в том числе следующие:
- Эолипил . (версия которого известна как «Двигатель Героя»), который представлял собой ракетоподобный реактивный двигатель и первую зарегистрированную паровую машину (хотя Витрувий упомянул эолипил в «De Architectura» , предположительно раньше, чем Герой) [ 13 ] 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. [ 14 ] Некоторые историки объединили эти два изобретения, утверждая, что эолипил способен выполнять полезную работу. [ 15 ]
- Торговый автомат , который выдавал определенное количество воды для омовения, когда монета вводилась через прорезь в верхней части автомата. Это было включено в список его изобретений в книге « Механика» . 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. [ 16 ]
- Ветроколесо, приводящее в движение орган, знаменует собой первый задокументированный случай использования ветровой энергии для машины. [ 3 ] [ 4 ]
- Множество механизмов для греческого театра , в том числе полностью механическая пьеса продолжительностью почти десять минут, приводимая в действие 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 , который 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. [ 17 ]
- Автономный фонтан, работающий за счет автономной гидростатической энергии; теперь называется фонтаном Герона .
- Тележка, приводившаяся в движение падающим грузом и веревками, намотанными на ведущую ось. [ 18 ]
- своего рода термометр Герою приписывают . Хотя термометр был не просто изобретением, а развитием , Герой 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. [ 19 ] Расширение и сжатие воздуха приводило к смещению границы раздела вода/воздух вдоль трубки.
- Самонаполняющаяся чаша для вина с поплавковым клапаном . [ 20 ]
Математика
[ редактировать ]Герой описал итерационный алгоритм вычисления квадратных корней , теперь называемый методом Герона , в своей работе «Метрика» , наряду с другими алгоритмами и аппроксимациями. [ 21 ] Однако сегодня его имя наиболее тесно связано с формулой Герона для определения площади треугольника через длины его сторон. Хиро также сообщил о методе вычисления кубических корней. [ 22 ] В твердотельной геометрии может Герона для определения объема усеченной среднее пирамиды конуса или . использоваться
Хиро также описал алгоритм кратчайшего пути, то есть, учитывая две точки A и B на одной стороне прямой, найдите точку C на прямой, которая минимизирует AC + BC. Это побудило его сформулировать 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. В средние века Ибн аль-Хайсам расширил этот принцип как на отражение, так и на преломление, а 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 .
Библиография
[ редактировать ]
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 воздуха , пара или воды давлением , включая гидравлику или водный орган. [ 23 ]
- 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.). [ 24 ]
- Белопоэйка , описание боевых машин.
- Диоптра — сборник методов измерения длин, где одометр и диоптра (прибор, напоминающий теодолит ). описаны
- Метрика — работа, описывающая, как рассчитывать площади поверхности и объёмы различных геометрических объектов.
Работы, сохранившиеся только в арабских переводах:
- Механика , написанная для архитекторов , содержащая средства для подъема тяжелых предметов.
- 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: [ 11 ]
- Geometrica — сборник задач, похожий на первую главу Метрики. [ 25 ]
- Stereometrica , примеры трёхмерных расчётов по аналогии со второй главой Метрики [ 25 ]
- Mensurae — инструменты, которые можно использовать для проведения измерений для задач на основе Stereometrica и Metrica.
- Хейробалистра , о катапультах
- Определения , содержащие определения терминов геометрии.
Работы, сохранившиеся лишь фрагментами:
- Геодезия
- Геопоника
- Комментарий к «Началам» Евклида , засвидетельствованный арабскими авторами, но более не сохранившийся.
Публикации
[ редактировать ]- Книга о боевых машинах (на латыни). Венеция: Франческо Де Франчески (сененец). 1572 г.
См. также
[ редактировать ]- Абдаракс , древний александрийский инженер. [ 26 ]
- Геронов треугольник
Примечания
[ редактировать ]- ^ Родительный падеж в греческом языке : Ἥρονος
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эбботт, Дэвид, изд. (1986) [1985]. «Герой Александрии» . Биографический словарь учёных . Нью-Йорк: Книги Питера Бедрика. п. 81.
Герой Александрийский жил ок . 60 г. н.э., которого по-разному называют египетским ученым и греческим инженером, был величайшим экспериментатором древности.
- ^ Боас, Мари (1949). «Пневматика Героя: исследование ее передачи и влияния». Исида . 40 (1): 38 и выше.
- ^ Jump up to: а б Драхманн, АГ (1961). «Ветряная мельница Цапли». Центавр . 7 : 145–151.
- ^ Jump up to: а б Лорманн, Дитрих (1995). «От восточной к западной ветряной мельнице». Архивы истории культуры . 77 (1): 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 .
- ^ Тибьерг, Карин (декабрь 2004 г.). «Герой Александрийской механической геометрии» . Апейрон . 37 (4): 29–56. дои : 10.1515/APEIRON.2004.37.4.29 . ISSN 2156-7093 .
- ^ Хит, Томас (1921). «XVIII: Измерение: Цапля Александрийская» . История греческой математики . Том. 2. Издательство Оксфордского университета. «Споры относительно даты Герона», стр. 298–307.
- ^ Кейзер, Пол (1988). «Светоний Нерон 41. 2 и дата Герона Механикус Александрийского». Классическая филология . 83 (3): 218–220. Нойгебауэр, Отто (1938). «О методе определения расстояния между Александрией и Римом по Герону». Королевский Danske Videnskabernes Selskab, Historisk-Filologiske Meddelelser (на немецком языке). 26 (2). Драхманн, АГ (1950). «Цапля и Птолемей». Кентавр 1 : 117–131.
- ^ Текст Херона (перевод Масиа): «Тогда пусть необходимо будет измерить, скажем, путь между Александрией и Римом по линии — или, скорее, по дуге большого круга на земле, — если было принято, что окружность земли равна 252 000 стадий, — как Эратосфен, работавший несколько точнее других, показал в своей книге « Об измерении Земли» . Пусть теперь <то же самое лунное затмение наблюдалось бы в Александрии и Риме. в записях мы будем использовать это, а если нет, то мы сможем изложить свои собственные наблюдения, потому что лунные затмения происходят с интервалом в 5 и 6 месяцев. Теперь пусть будет найдено затмение <в записях> – вот это. , в указанных регионах: в Александрии в 5-м часу ночи, и тот же в 3-м часу в Риме – очевидно, одна и та же ночь. И пусть ночь – то есть дневной круг, относительно которого движется Солнце. на указанная ночь – находиться в 9 (или 10) днях от точки весеннего равноденствия в направлении зимнего солнцестояния». Сидоли, Натан (2011). «Свидание цапли Александрийской» (PDF) . Центавр . 53 : 55–61. дои : 10.1111/j.1600-0498.2010.00203.x . Масия, Рамон (2015). «О свидании с героем Александрийским». Архив истории точных наук . 69 (3): 231–255. JSTOR 24569551 .
- ^ Кац, Виктор Дж. (1998). История математики: Введение . Эддисон Уэсли. п. 184. ИСБН 0-321-01618-1 .
Но что нам действительно хочется знать, так это то, в какой степени александрийские математики периода с первого по пятый век нашей эры были греками. Разумеется, все они писали по-гречески и входили в 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 в прошлом, но оставались фактически изолированными от египтяне? Конечно, однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Но исследования папирусов, датируемых первыми веками нашей эры, показывают, что между греческой и египетской общинами заключалось 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 не существует физических описаний.
- ^ Jump up to: а б О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. (1999). «Александрийская цапля» . MacTutor Архив истории математики . Университет Сент-Эндрюс .
- ^ 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 . Перевод Беннета Вудкрофта (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 . Издательство Кембриджского университета. п. 3. ISBN 0-521-49532-6 .Два вытяжных сопла ... использовались для направления пара с высокой скоростью и вращения сферы ... Прикрепляя веревки к осевому валу, Герой использовал развитую силу для выполнения таких задач, как открытие дверей храма.
- ^ Хамфри, Джон В.; Олесон, Джон П.; Шервуд, Эндрю Н. (1998). Греческие и римские технологии: Справочник . Лондон: Рутледж. стр. 66–67. ISBN 978-0-415-06137-7 .
- ^ 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
- ^ Шарки, Ноэль (7 июля 2007 г.). «Программируемый робот Древней Греции» . Новый учёный . № 2611. Кристалл, Бен (4 июля 2007 г.). «Программируемый робот из 60 года нашей эры: Ноэль Шарки прослеживает путь технологии до древней Александрии» . Новый блог ученых . Архивировано из оригинала 5 сентября 2017 года . Проверено 29 августа 2017 г. (Видео также доступно на YouTube )
- ^ 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 . 19 (42): 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.
- ^ Jump up to: а б Хойруп, Йенс (1997). «Герой, Ps-Герой и ближневосточная практическая геометрия» (PDF) . Древнее естествознание и его рецепция . 7 :67–93.
- ^ Руссо, Лусио (2004). Забытая революция: как зародилась наука в 300 году до нашей эры и почему ей пришлось возродиться . Перевод Леви, Сильвио. Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-642-18904-3 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Драхманн, АГ (1963). Механическая технология греческой и римской древности: исследование литературных источников . Мэдисон: Издательство Университета Висконсина. ISBN 0598742557 .
- Драхманн, АГ (1972). «Герой Александрии» . В Гиллиспи, Чарльз Коулстон (ред.). Словарь научной биографии . Том. 6 (Хачетт – Хиртл). Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 310–314. LCCN 69-18090 .
- Ланделс, Дж. Г. (2000). Инженерное дело в древнем мире (2-е изд.). Беркли: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 0-520-22782-4 .
- Махони, Майкл С. (1972). «Герой Александрийский: Математика» . В Гиллиспи, Чарльз Коулстон (ред.). Словарь научной биографии . Том. 6 (Хачетт – Хиртл). Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 314–315. LCCN 69-18090 .
- 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). «Заметки о Цапле Александрийском и его работах по строительству орудий». В Бирли, Энтони Ричард; и др. (ред.). Римский сборник: очерки в честь Энтони Р. Бирли к его семидесятилетию . Фонд развития Гданьского университета. ISBN 978-8375311464 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]


- Веб-страница о герое Технологического музея Салоник
- 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
- 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