Солнечная энергия и зеркала Архимеда

интересные факты истории. » » Солнечная энергия и зеркала Архимеда

Зеркала Архимеда и солнечная энергия
Архимед
Идея использования солнечной энергии в качестве оружия первый раз пришла в голову человеку, наверно, еще в каменном веке, однако, впервые ее воплотил знаменитый Архимед. За это жители Сиракуз были ему благодарны на много больше чем за вычисление объема вытесненной жидкости и значение числа «пи» вместе взятые. Дело было так…

Царь Сиракуз Гиерон II в 215 году до нашей эры в возрасте 90 лет скончался, власть передал своему внуку Гиерониму. В ходе дворцовых интриг новый царь взял курс на отделение от Рима и заключил договор с Карфагеном. Логичным результатом такой политики была Вторая Пуническая война римлян с карфагенянами.

Марк Клавдий Марцелл, римский полководец, через несколько лет (в 212 году до н.э.) осадил Сиракузы с суши и моря. 60 тяжелых кораблей (квинкирем) на расстояние полета стрелы подошли к городским стенам, пращники (метатели) и лучники начали осыпать защитников смертоносными снарядами. Но город помогал оборонять Архимед, который пустил в ход

все, что мог придумать, – железные гигантские лапы цепляли корабли и находившиеся на них катапульты, метали огромные валуны, но самое необычное – огромным зеркалом ученый, поджигал 45 метровые римские квинкиремы!
Потеряв часть кораблей таким необычным образом. полководец Марцелл флот отвел подальше, но это не помогло, так как 75-летний Архимед соорудил еще зеркало и продолжил свою затею со смертоносными солнечными зайчиками. Правда, горожанам не стало легче: ученый сорвал штурм, но избавиться от от осады не смог. Город в конце концов пал. Сам же
Архимед был убит легионером в суете уличного боя.
Предание о зеркалах Архимеда на протяжении веков постепенно перешло в разряд легенд. Но живший в VI веке н. э. математик, архитектор и скульптор Анфимий (который построил в Константинополе знаменитый храм Софии) создал систему из двадцати четырех зеркал. Ученый пользовался неизвестными источниками,которые,возможно, содержали описания зеркала Архимеда. Подтверждение боевых качеств такого зеркала состоялось сразу же: с его помощью Анфимий спалил дом давно докучавшего ему соседа.

В Средние века применение зеркала в бою опротестовал французский философ и математик Рене Декарт, который в своей «Диоптрике» доказывал, что поджечь корабль с помощью солнечных лучей невозможно: «Поскольку Солнце – не точка, а диск,имеющий видимый угловой поперечник 32, тогда любая точка зеркала отражает конус лучей, из разных точек этого диска, имеющий угол вершины 32°. Зеркало, имеющее диаметр меньше, чем сотая часть расстояния до поджигаемого места, не может нагреть это место больше самого солнца.»

Однако спустя сорок лет положение вещей исправил Афанасий Кирхер, немецкий математик, описавший в 1674 году в своей книге «Великое искусство света и тени» опыты по отражением солнечных лучей пятью зеркалами. Он, по его словам, получил значительный, пусть и недостаточный для поджога нагрев в области «зайца».

Репутацию Архимеда как оператора боевого «лазера» окончательно восстановил французский изобретатель и натуралист Жорж Луи Бюффон. В 1747 году он построил систему, состоящую из 128 плоских зеркал. Жорж не только воспламенил таким образом просмоленную доску на расстоянии пятидесяти метров, но и смог расплавить серебро и свинец.

Иоанис Сакас, греческий инженер-механик, набрал 70 помощников в ноябре 1973 года. Расставил он их на берегу бухты с зеркалами 91 х 50 сантиметров. По команде инженера, помощники поднимали зеркала, фокусируя солнечные зайчики на лодке со смолой. Наконец, когда солнечные лучи совместились в одной точке, лодка задымилась и через несколько минут вспыхнула!

Аналогичный опыт профессора и студенты Массачусетского технологического института провели 30 сентября 2005 года. Дело пошло не так гладко. У студентов не получалось навести 129 квадратных зеркал в одну точку. Потом небо затянули облака, и эксперимент пришлось отложить.
Вторая попытка прошла с успехом – профессора обошлись без растяп-студентов. С помощью зеркала, которое давало мишень в виде крестообразного «зайчика» на макет римского корабля по очереди в одно место было наведено все 129 зеркал, предварительно прикрытых тканью (свет одного зеркала мешал наводить другое). Когда сфокусировали, ученые cкинули покрывала. Прошло несколько минут, и макет из красного дуба задымился , а потом вспыхнуло пламя на месте фокусировки. Полюбовавшись на все это дело и затушив огонь, было обнаружено, что их огромный солнечный «заяц» прожег насквозь доску 2,54 сантиметра толщиной.

Выходит, что Архимед действительно мог использовать систему зеркал для поджога римских кораблей.

Сегодня подобие изобретения грека применяется в мирных целях – сигнальное зеркало (гелиограф) входит в аварийно-спасательные комплекты путешественников, военных и спортсменов.Такая вспышка, излучаемая гелиографом в солнечный безоблачный день, обнаруживается с летящего на высоте нескольких километром самолета,а в некоторых случаях видна даже до сорока километров! Таким сигнальным зеркалом сигналы можно подавать и ночью в полнолуние, и даже в туманной дымке.

солнечная электростанция, зеркала Архимеда
Еще такая энергия солнца используется в солнечных электростанциях, когда система зеркал отражает свет на резервуар с водой. Вода закипает, и пар под давлением передает энергию турбинам.
солнечная электростанция
Но колоссальная энергия Солнца не дает военным покоя. Расчеты показывают, что температура в фокусе светового потока может достигать не одну тысячу градусов! Не трудно представить, что сотворит одно такое зеркало, размещенное на орбите Земли. Лучи Солнца проплавят не только стенку бункера или танковую броню, но даже крышки межконтинентальных ракетных шахт. А группа таких зеркал без труда может выжечь целый город.
Безусловно, такое оружие не является абсолютным: туман или густой дым ослабит их действие, да и победителям спекшаяся и выжженая от жара земля не нужна. Однако, в качестве гигантских нагревателей или прожекторов такие проекты, возможно, имеют реальное будущее.

Поделиться с друзьями!

<<
>>



Интересные новости и статьи:


Последние публикации: