Свежие комментарии

Луч смерти Архимеда

Едва ли не каждый знает легенду о том, как Архимед приказал воинам начистить щиты до блеска и сконцентрировать солнечные зайчики на римских кораблях. Солнце подожгло паруса и римляне в панике отступили от стен Сиракуз. Насколько эта легенда соответствует реальности?

Зеркала АрхимедаОсновным возражением против реальности легенды остается отсутствие каких-либо упоминаний о зеркалах в трех дошедших до нас описаниях осады Полибия, Тита Ливия и Плутарха. Молчание Полибия, писавшего всего через полстолетия после падения Сиракуз, кажется очень веским доводом против реальности зеркал Архимеда. На первый взгляд представляется совершенно невероятным, чтобы этот историк, всегда скрупулезно описывающий применявшуюся в той или иной битве военную технику, прошел бы мимо сообщений о применении зажигательных зеркал, если бы такие сообщения ему были известны.

Однако нельзя упускать из виду и другие особенности этого автора — его крайнюю недоверчивость. Представляется сомнительным, чтобы Полибий, например, принял всерьез такой фантастический рассказ.

Обратим еще внимание на то, что в источниках говорится о применении зеркал только против флота, хотя они могли повредить пехотинцам Аппия ничуть не меньше, чем морякам Марцелла, воспламеняя переносные укрытия, ослепляя и обжигая воинов. Однако взглянем на карту Сиракуз. Оказывается, положение Солнца по отношению к сражающимся исключало применение зеркал против пехоты. Пешее войско наступало со стороны Гексапил — ворот, расположенных в центре северной стены города, и Солнце находилось за спиной их защитников, флот Марцелла, напротив, атаковал Ахрадину, район, обращенный на восток. Здесь Солнце светило со стороны моря, и условия для применения зеркал были наилучшими.

Стоит вспомнить и о том, что было всего два штурма Сиракуз — дневной и после его неудачи ночной. Не было ли в какой-то мере такое решение римлян вызвано желанием «обезвредить» зеркала?

Озлобленные упорной обороной римляне уничтожили все машины Архимеда. Ни одной из хитроумных конструкций не взяли они на вооружение! Что уж говорить о солнечном зеркале с его неочевидной конструкцией. Среди ученых, занимающихся историей математики, ходит шутка что самым большим вкладом в римлян в математику было обнаружение могилы Архимеда(в которую они же его и уложили). С абстрактным мышлением и способностью к воображению у римлян было плохо. Вряд ли они даже попытались бы использовать столь экзотическое устройство.

Сначала разберемся со способом концентрации солнечных лучей. Представляется неправдоподобным что десятки и сотни людей смогут сконцентрировать свет зеркалами — они не смогут отличить свои солнечные зайчики от чужих. Может у них что-нибудь и получиться при наличии времени, но сделать это на виду у противника, против движущейся цели явно нереально. Вогнутое зеркало таких размеров крайне трудоемко в изготовлении и требует специальных методов контроля поверхности.

Можно собрать вогнутое зеркало из множества маленьких плоских зеркал. Идея перехода от криволинейного зеркала к группе плоских кажется вполне естественной для Архимеда, часто применявшего в геометрических доказательствах замену кривых вписанными и описанными многоугольниками. Одно за другим, плоские металлические или стеклянные зеркала закрепляются на деревянной раме. Как только мы удостоверимся, что зайчик от зеркала попадает в ту же точку, что и зайчик центрального, закрываем его и устанавливаем следующее.

Что же говорит Его Величество Эксперимент?

Несколько подобных опытов было поставлено при съемках сериала «Разрушители Мифов». Пакет плоских зеркал уверенно поднимал температуру в фокусе минимум до 200 и максимум до 450 градусов и обугливал дерево. Быстрого зажигания дерева добиться не удалось(требовалось не меньше нескольких минут), хотя некоторые критики считают, что при съемках была использована смола полученная из каменного угля, а не использовавшаяся римлянами древесная смола, которая воспламеняется гораздо легче.

Мы никогда не узнаем, применял ли Архимед солнечный луч смерти на самом деле. Но попаданец в любом случае сможет повторить эту легенду в реальности. Как массовое вооружение солнечные зеркала бесполезны, но для однократного трюка они сгодятся. Поджечь движущуюся цель на большом расстоянии мало реально, но яркость света от зеркала сравнима с яркостью световой гранаты(в 50 раз сильнее солнечного света, потеря или ухудшение зрения на несколько минут), а температура в фокусе даже металлического зеркала быстро переваливает за 200 градусов, что может причинить смертельные ожоги. А уж потом выжившие будут рассказывать про пылающие корабли и лучи смерти. ^_^

P.S. Упс. MYTH BUSTED

41 комментарий Луч смерти Архимеда

  • nw

    Можно обойтись и без параболических зеркал. У каждого человека с зеркалом ставится прицел — воткнутая в нескольких метрах впереди палка. Далее совмещаем корабль и зайчик с кончиком палки и получаем наведение конкретного зеркала.

    • vashu1

      Тут нужна точность — 30 метров +/- 20 см от центра — треть градуса минимум, на самом деле еще больше. Одна только размытость зайчика на палке не позволит такой точности. Палка не поможет.

    • kraz

      С зеркалами, управляемыми каждое отдельным человеком, ничего не получится.

      Когда много зайчиков, нельзя понять где твой и навестись, получается просто хаотическое мельтешение. По идее можно наводится по одному, но зеркала-то держат руками и прицел «уползает».

      И прицел не поможет — даже если его прилепить к каждому зеркалу отдельно, он будет показывать более-менее точно только для данного часа, солнце ведь на месте не стоит.

      • Nw

        Ты не понял. Не надо прилеплять его к зеркалу. Втыкаешь ближе к берегу палку, потом помещаешь глаз так, чтобы кончик палки закрывал цель. Затем помещаешь вместо глаза центр зеркала и добиваешься чтобы центр зайчика освещал конец палки.

        • kraz

          То есть вы уверены, что цель будет неподвижна? Или бегать с зеркалом по берегу вокруг палок?

          • nw

            Бегать не надо, достаточно периодически корректировать. Отверстие в центре зеркала позволит сделать процесс корректировки практически непрерывным.

            • vashu1

              Зайчик от отверстия нечеткий. Попробуйте провести эксперимент. Наводите по палке, а потом смотрите положение зайчика на стене на расстоянии метров в 100.
              Разброс будет на метры.

              • Nw

                Посмотри все же соответствующую серию мифбастеров

                • 2:5080/205

                  Три раза была проверка, раз от раза масштабнее. Облом.
                  Никто не спорит, что зеркалом можно зажечь. И даже, сюрприз, набрать весьма высокую температуру там, где она не набирается другими средствами.
                  Но вот масштаб немного не тот.

                • vashu1

                  Качаю. Думаю переделать статью на чуть более пессимистический тон.

                  • 2:5080/205

                    Там не пессимизм, а полный разгром. Использовались 300 современных зеркал в рост человека — результат околонулевой. Полированные медные щиты? Ну-ну…

                    • vashu1

                      Нулевой с какой точки зрения?
                      Если поджечь корабль — околонулевой.
                      Обжечь и ослепить, а главное напугать, команду — очень даже не нулевой.

                    • 2:5080/205

                      А я про что? Ослепить — самое очевидное. Но не поджечь, а если подожгли — очевидно, иным способом, возможно, использовав зеркала как отвлекающий маневр, а возможно, что их и не было вовсе.

      • 2:5080/205

        Наводиться придется руками или сервоприводами, т.к. Солнце, не говоря уже про цель, перемещается. Сервоприводы отбросим, вручную получается достаточно неплохо, но затраты не идут в сравнение с эффектом.
        Полагаю, там были и зеркала и зажигательные средства — зеркалами вполне логично светить на цель, слепя тамошних стрелков и обеспечивая своим более спокойную жизнь. Их для этого надо не так много. А погорание пошло уже от доставки на борт горящих стрел и прочей полезной нагрузки.
        Известные примеры ночной атаки под зенитными прожекторами и соответствующего приема в воздушном бою показывают эффективность ослепления противника.

    • vashu1

      Хорошая иллюстрация что слишком много геморроя для широкого использования.

      Полоснуть по глазам наступающей фаланги, чтобы ослепить и создать брешь, поджечь неподвижно стоящий объект за стеной — несложно.

      А подвижную цель сложно. Скорее трюк чем оружие.

      Хотя надо отметить что в эта статья явно писалась пессимистом.

      >> It wasn’t until 800 years after the battle was that history books mentioned the use of mirrors.
      Это про амальгамированные зеркала. Металлические были известны и Архимеду. А уж попаданцу известны и стеклянные )

      Не отражено у мифбастеров то, что паруса часто красили, в том числе и черный цвет, и вопрос использовали ли они ту же смолу что и римляне. Сейчас смолу получают в основном из угля, а тогда ее получали из деревьев.

      Для того чтобы сделать чтото рабочее надо много попыток. В телешоу делают одну и дают заключение.

      Чисто психологически даже обжигающий, а не зажигающий луч, отпугнул бы римлян.

      Представьте себя на триреме под стеной. На вас направляют безумно яркий свет, ошпаривающий вас круче кипятка. А рядом осадные катапульты с заготовленными для штурма зажигательными снарядами. Бронзовые зеркала даже стрелой особо не повредишь, если их сделать чуть толще. Я бы посмотрел как бы мифбастеры готовились к штурму на таких условиях. Но по живому человеку ведь нельзя (

      • kraz

        Стеклянные зеркала — это не военное оборудование, там будет сплошной стеклобой даже в наше время. А медные зеркала, доступные Архимеду, отражали много меньше (зато сами хорошо грелись). Эффективность забавы будет очень низкая.

        >>Бронзовые зеркала даже стрелой особо не повредишь

        Но собьешь наводку.

        Очень и очень спорное оружие.
        Хуже всего то, что применить его можно только один раз. Второй раз не получится — на штурм пойдут ночью (как Римляне) или дождутся пасмурной погоды. То есть оружие дорогое, сложное в изготовлении и ужасно непрактичное.
        Слишком много надо условий для его применения — обязательно в середине дня, и чтобы облаков не было. А если на севере, где как раз осажденным хорошо было бы сжечь осадные машины — то там с солнечными днями совсем туго.

        А перевозка в походе? И даже если стационарно — то насколько часто нужно переюстировать?

        Кроме того — такой щит с зеркалами жестко настроен на какое-то расстояние. Предмет чуть ближе или чуть дальше — все, фокус распался.

        Римляне знали что делали — это ниразу не практичное оружие. Наверняка они его рассматривали и уничтожили за непригодностью.

        P.S. Древесный деготь и каменноугольная смола очень близки, разницу можно не считать.

        • vashu1

          >>Бронзовые зеркала даже стрелой особо не повредишь
          >> Но собьешь наводку.

          Хотя бы четверти из двух-трех сотен зеркал? Когда оно светит прямо в морду? И опять таки вопрос крепления. Может и стрелу выдержать.

          Дорогое? Цена 3-4 доспехов, не больше. Для армии пшик.

          Но вообще конечно это трюк, а не оружие.

          Вот если накопить запас из нескольких таких трюков — фугас под лагерем осаждающих, газовый снаряд с синильной кислотой, ракетный обстрел, световые зеркала.

          Тогда, если перейти определенный порог новизны, у противника будет ощущение что он очутился в каком-то зазеркалье, где он ничего не знает. И не так важно что от фугаса погибла сотня человек, две трети ракет улетели в никуда, синильную развеяло ветром, а солнечные лучи не поджигают. Разбегутся по лесам.

          • kraz

            Ну какие две-три сотни-то? Это что же за конструкция такая должна быть?
            Тут дай бог до 50 добраться…

            И да — дорогое. Кроме меди, там еще конструкция, человек пять выделенных только для обслуживания уже налаженного, охрана опять-таки.
            Ну и с одних доспехов результат поболее.

            >>Вот если накопить запас из нескольких таких трюков

            Да, если собрать трюки, то сражение выиграть можно. Сражение, но не войну! Это прекрасно доказали римляне в случае с Сиракузами.

        • Nw

          Заставить противника атаковать только ночью или в пасмурную погоду само по себе неплохо.

    • 2:5080/205

      Был третий эпизод, заметно круче (там еще Обама засветился) — нагнали студентоты огромную толпу, раздали огромные зеркала и светили на кораблик, находящийся на расстоянии броска теннисного мячика, в идеальных условиях. Парус начал дымиться, это все. Полагаю, вопрос закрыт — если ты сможешь свободно тратить ресурсы, которые потребны на то, чтобы действительно что-то зажечь (для этого надо тысячу-две зеркальщиков с хайтек-зеркалами метр-на-полтора), на тебя никто не полезет — будут трястись от страха и платить дань.

  • vashu1

    >> Древесный деготь и каменноугольная смола очень близки, разницу можно не считать.

    ORLY?

    >> The melting point of pine tar is 130-140°F (55-60°C).[5]

    >> Petroleum Tar one modern brand of roofing asphalt has a softening point of 220°F (104°C), but is applied at 380°F (193°C).

    >> coal tar pitch (softening point 65-900C

    Тут может быть такая же штука как с порохом. Обычный уголь в него добавлять практически бесполезно, нужен древесный. В древесном есть остатки смол, облегчающие горение. Строгой физической модели, которая бы четко показывала, скажем какая порода дерева лучше подходит, до сих пор нет. Так и с древесной смолой — даже самое небольшое количество легковоспламеняющихся соединений сильно облегчит зажигание.

    • kraz

      От жеж!
      Я же специально указывал в статье про дёготь.
      Тут есть путаница в терминологии.
      Дело в том, что при пиролизе древесины выходят разные вещи. Самые легкие — это метиловый спирт (поэтому он древесный), ацетон, уксусная кислота и прочее. А в конце получается вообще нечто крайне густое и вязкое (вот именно та «смола», что крыши заливали).
      При перегонке угля этих легких фракций фактически нет. Да и в древнем мире их все равно не могли уловить в любом случае.

      С точки зрения судостроителя нужно пропитывать древесину и важны фенолы, чтобы вредители не брали и не гнило.
      Этого фенольного и из древесины и из угля получается достаточно (это и есть среднее по плотноти) и отличаются они только процентами примесей. И веществ, облегчающих горение (типа в древесном угле для пороха) там не наблюдается. Просто потому, что всякие ацетоны улетучились еще в процессе пиролиза и в процессе эксплуатации древесины.

      • vashu1

        >> продукты пиролиза разделяются на технологическую воду, на тяжёлую смолу (температура начала кипения ~ 200 °C)

        >> Получение древесного угля. Данный продукт получается из сухой древесины, путем нагревания последней до температуры. ~ 500*C без доступа

        Почему же в угле остаются летучие соединения если его пережигают при более высокой температуре чем температура кипения смолы? Того немногого что осталось хватает, чтобы в корне изменить свойства.

        • kraz

          Не понял вопроса.

          Когда температура дойдет до 500 — то останется только вязкая смола.
          Тут весь смысл, что первыми испаряются летучие. Если правильно поднимать температуру — будет нормальное разделение на фракции. Чем дольше идет пиролиз, тем более вязкое остается. Для пропитывания дерева нужны фенолы — это центральная часть пиролиза. Все, что легче — улетучивается в начале процесса.

          • vashu1

            У нас есть древесный уголь. Он лучше чем каменный для пороха благодаря каким то легким соединениям. Если при температуре 500 из древесного угля эти вещества не улетучились, то из смолы с ее температурой кипения в 400 градусов, они тем более не улетучатся. И там чтото должно быть. А что конкретно, никто точно не скажет.

            В каменном угле тоже есть смолы. Если каменный уголь не подходит для пороха, значит там этих самых вв состав другой.

            • kraz

              Вы путаете «смолу», которая остается в угле после выхода дегтя и «каменноугольную смолу» — аналог дегтя, произведенный из угля.
              В угле осталась та «смола», которая не дёготь (вязкая). Ни в дёгте, ни в «каменноугольной смоле» ее нет.
              Блин, тут вся проблема в терминологии. В то время не различали, а сейчас поди разберись.

              И, кстати, почему именно из-за смол горит? Мне всегда казалось, что из-за пористости — древесный ближе к активированному.

              • vashu1

                О чем мы спорим? О том что смола из каменного угля из дерева — разная, так?

                Температуры плавления и кипения у них разные, так? Как они тогда могут быть одинаковыми? Готов поспорить что за миллионы лет лежания в земле состав смолы солидно изменился и качественно отличается от древесного.

                >> И, кстати, почему именно из-за смол горит? Мне всегда казалось, что из-за пористости — древесный ближе к активированному.

                http://militera.lib.ru/tw/kelly_j/01.html
                >> Третьим компонентом смеси стал древесный уголь, который издавна использовался как источник тепла. Этот сложный материал получается при пережигании дерева в бедной кислородом среде и состоит из чистого углерода с примесью летучих углеводородов и других следов его органического происхождения. Примеси, равно как и ячеистая структура древесного угля, играют в действии пороха едва уловимую, но чрезвычайно важную роль, которую ученые не вполне могут объяснить даже сегодня. Истолченные в порошок каменный уголь или графит, будучи почти чистым углеродом, лишены подобных свойств, и из них нельзя приготовить эффективный порох.

                • kraz

                  Смола, остающаяся в древесном угле и смола, остающаяся в каменном угле после пиролиза — это как раз одинаковые вещи.
                  В любом случае, чем-то огнеопасным уголь под землей пропитаться не сможет.

                  Но у нас-то речь не о том, что осталось в угле, а о фенолах, которые оттуда мы забоали. Ведь корабли мы пропитываем именно фенолами (деготь, креозот).

                  А по описанию пороха понятно, что как раз пористость угля играет основную скрипку.
                  То есть если сделать черный порох из активированного угля все будет великолепно.
                  Кстати, такой эксперимент можно провести дома — все ингредиенты есть в продаже.

                  • vashu1

                    >> Но у нас-то речь не о том, что осталось в угле, а о фенолах, которые оттуда мы забоали. Ведь корабли мы пропитываем именно фенолами

                    Так полученная смола из угля и из дерева разная или нет? И температуры плавления не забываем.

                    >> То есть если сделать черный порох из активированного угля все будет великолепно.

                    Пиротехники пишут что хуже, но работает. Дак активированный уголь тот же древесный. Температура чуть выше да реагенты. Как это гарантирует отсутствие смол?

                    >> Смесь сырья и активирующего агента нужно пережечь примерно при 650°С без доступа воздуха

                    • kraz

                      Так. Давайте еще раз.

                      Мы делаем пиролиз либо древесины, либо угля. Получается жидкость, которой пропитываем древесину от гниения. Жидкость эта в основном бензол, фенол и эфиры фенола, ну еще там всякие нафталины-антрацены. Жидкость эта в случае пиролиза дерева называется дегтем, в случае пиролиза угля — каменноугольной смолой. Это вопрос именно терминологии, потому что вполне можно купить дёготь, изготовленный из каменного угля (сейчас, наверное, только из каменного угля).

                      Но кроме этой жидкости там еще остается густая масса — она тоже называется «смола», но без всяких приставок. Там тоже фенолов хватает, кстати.

                      Активированный уголь уже много лет не делают из древесного. А когда делали — то не из дерева, а из кости и скорлупы орехов.
                      А вот про «хуже» действительно интересно. В чем это хуже заключается?

  • vashu1

    C чего все началось.

    >> вопрос использовали ли они ту же смолу что и римляне. Сейчас смолу получают в основном из угля, а тогда ее получали из деревьев.
    >> Древесный деготь и каменноугольная смола очень близки, разницу можно не считать.

    Я погуглил — у смол из угля указывают большую температуру плавления и кипения.

    >> А вот про «хуже» действительно интересно.

    http://www.freee.ru/pirotekhnika/drevesnyi-ugol-ego-izgotovlenie-i-primenenie-v-pirotekhnike

    >> лучше считается активированный уголь из аптеки. Но минусы его в том, что большие его количества обойдутся в итоге довольно дорого, и он тоже может оказаться плохого качества и вовсе не древесный, а костяной. Самый лучший и качественный уголь – это древесный.

    • vpotapov1

      /Мы делаем пиролиз либо древесины, либо угля/
      Я не знаю, где и для чего сейчас делают пиролиз угля. Если считать коксование пиролизом угля, то только при коксовании сейчас можно увидеть каменноугольную смолу. Она неплохо изучена с т.з. основных компонентов — это ароматика: углеводородная бензол-толуол-ксилолы, конденсированная в том числе — нафталины, антрацены и прочее, кислородная — фенол и фенолы, азотная — индолы и прочее и т.п. В зависимости от месторождения угля состав может несколько варьироваться. Коксование само по себе (в СССР и РФ, по крайней мере) — традиционно не меняется уже лет пятьдесят, а то и сто, так же мало меняется и переработка каменноугольных смол.
      Смола, образующаяся при пиролизе древесины, называется деготь. К сожалению, я не нашел толкового состава, но указанное выше для каменноугольной смолы, конечно, присутствует. Однако разновидностей процесса пиролиза древесины, особенно получения дегтя, гораздо больше, соответственно,и состав дегтя варьируется. Насколько я понял по беглому изучению интернетов, в дегте побольше парафинов, чем в каменноугольной смоле. Связывать же современные процессы с тем, что было с получением смолы в Древнем Риме, вообще очень рискованно с точки зрения температуры воспламенения пропитанной древесины.

      • vpotapov1

        И еще одно соображение: необязательно для легкого самовоспламенения должно быть что-то сильно летучее. Достаточно, чтобы оно при нагревании выделяло что-то горючее, и теплотворная способность была хорошая. Если гудрон удается зажечь, он зажигает едва ли не любую древесину, а вот серный эфир (он же медицинский, он же этиловый) вспыхнет легко, а вот зажжет только что-то легко воспламеняющееся. По крайней мере, фокусы с «горящей рукой» производят именно с подобными вещами. А вот если горящий гудрон (он же битум) попадет даже на мокрую кожу — ожог будет приличный. Да и все древние аналоги напалмов и современные средства содержат вещи, которые дают большую теплоту сгорания.

  • Dzmitry

    Я представляю, как эта байка родилась. Война — это на 99% стояние на месте в ожидании чего-то. А когда ожидаешь, можно и солнечные зайчики попускать, всё равно делать неча, все анекдоты давно пронумерованы. Так и тут, стояли воины со щитами на берегу и от нечего делать «поджигали» вражеские корабли. Зажгли они там чего — маловероятно, а вот то, что пускали, очень даже.

  • Sergio

    1. Про северную сторону как причину сухопутного неиспользования зеркал — маловероятно. Догадавшись использовать зеркало, не догадаться сделать передачу света через 2 зеркала как-то глупо. Скорее всего действительно миф. + у атакующих есть щиты — закрылся и айда в атаку.
    2. Про использование зеркал ночью — примеров масса. Кулибинский фонарь, который был виден от свечек за несколько верст вполне можно было бы применить в ситуации, аналогичной той, что была при штурме Берлина в 1945м. Но на расстоянии в 300-500 метров и в массовости в 100 фонарей на узком участке. Зажег и морально ошеломил противника. И управлять фонарем реально было.
    3. Не факт, что мишень после попадания в фокус двигалась. Морально-психологический эффект, температурный эффект (100 градусов уже жесть) + потеря ориентации (куда бежать?). Может при таком эффекте кто-то жаровню на корабле опрокинул, корабль и загорелся)))
    4. Вещь действительно почти одноразовая, так как как чревата изобретением солнечных очков. Либо использования метода имени медузы горгоны.
    5. По сути такой приём аналогичен колючий проволоке или болоту при креси — остановить противника на время и расстрелять. Стрелы тоже непонятно откуда летят.

  • vashu1

    Аристофан. Облака
    Стрепсиад
    Нашел хитрейший способ уничтожить иск!
    Меня ты сам похвалишь!
    Сократ
    Что ж придумал ты?
    Стрепсиад
    У лекарей такой видал ты камешек,
    Красивый и прозрачный? Добывают им
    Огонь они.
    Сократ
    Ты говоришь о стеклышке?
    Стрепсиад
    Ну да! Что, если я добуду стеклышко
    И, подождав, пока напишет иск писец,
    В сторонке стану, солнечный поймаю луч
    И сразу растоплю истца ходатайство?
    Сократ
    Харитами клянусь я, ловко!
    Стрепсиад
    Счастлив я,
    Что иск на пять талантов устранить сумел.

    • Константин

      Вполне реалистично — ибо температура плавления пчелиного воска всего 62-68С. Это ведь не корабль поджечь…

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>