Научен проект на ученик от средното училище предполага, че лъчът на смъртта на Архимед може наистина да е работил

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..

Често именуван бащата на математиката, Архимед е един от най-известните изобретатели в антична Гърция, като някои от неговите хрумвания и правила се употребяват и през днешния ден.

Но едно именито устройство кара учените да спекулират за съществуването му от стотици години - лъчът на гибелта. Сега възпитаник от приблизително учебно заведение може да има някои отговори.

13-годишният Брендън Сенер от Лондон, Онтарио, завоюва два златни медала и премия на Лондонската социална библиотека за дребната си версия на измислица - хипотетично бойно оръжие, формирано от огромен набор от огледала, предопределени да концентрират и насочват слънчевата светлина към цел, като да вземем за пример транспортен съд, и да провокира изгаряне - съгласно публикация, оповестена в януарския брой на Canadian Science Fair Journal.

Гръцкият ерудит е очаровал Сенер, откогато научил за изобретателя по време на фамилна почивка в Гърция. За своя теоретичен план от 2022 година Сенер пресъздаде винта на Архимед, устройство за покачване и пренасяне на вода. Но той не спря дотук.

Сенер откри, че лъчът на гибелта е едно от най-интригуващите устройства - от време на време именуван топлинен лъч. Историческите трудове допускат, че Архимед е употребявал „ горящи огледала “, с цел да възпламени закотвени кораби по време на обсадата на Сиракуза от 214 до 212 година пр.н.е.

„ Архимед е изпреварил времето си с изобретенията си. И това в действителност революционизира технологията по това време, тъй като Архимед е мислил за неща, които никой не е имал преди “, сподели Сенер. „ (Лъчът на смъртта) е толкоз добра концепция, че никой по това време не би си помислил. “

Няма археологически доказателства, че измислицата е съществувала, както отбелязва Сенер в публикацията си, само че мнозина са се пробвали да пресъздадат механизма, с цел да видят дали античното откритие може да бъде осъществимо.

Миниатюрен лъч на смъртта

В опита на Сенер за лъча той сложи нагревателна лампа против четири дребни вдлъбнати огледала, всяко наклонено, с цел да насочи светлина към парче картон с X, маркирано във фокусната точка. В този план, който той проектира за годишния панаир на науката в Matthews Hall през 2023 година, Сенер допусна, че защото огледалата концентрират светлинната сила върху картона, температурата на задачата ще се усилва с всяко добавено огледало.

В своя опит Сенер организира три опита с две разнообразни мощности на електрически крушки, 50 вата и 100 вата. Всяко в допълнение огледало покачва доста температурата, откри той.

„ Не бях напълно сигурен по какъв начин ще излязат резултатите, защото имаше доста разнообразни резултати с тази тематика, само че чаках, че ще има нараствания на топлината – само че не толкоз фрапантни, колкото открих, когато в действителност направих моя опит “, сподели Сенер.

Температурата на картона единствено с нагревателната лампа и 100-ватовата крушка и без огледала беше към 81 градуса по Фаренхайт (27,2 градуса по Целзий). След като изчака картонът да се охлади, Сенер добави едно огледало и тества още веднъж. Температурата на фокусната точка се усили до съвсем 95 F (34,9 C), откри той.

Най-голямото нарастване се следи при прибавянето на четвъртото огледало. Температурата с три огледала, ориентирани към задачата, беше съвсем 110 F (43,4 C), само че прибавянето на четвърто огледало увеличи температурата с към 18 F (10 C) до 128 F (53,5 C).

Пишейки в публикацията, Сенер сподели, че намира тези резултати за „ много забележителни, защото допуска, че светлината върви във всички направления и че формата на вдлъбнатото огледало концентрира светлинните талази върху една точка “.

Възхвалявайки Сенер за прозренията в лъча на гибелта на Архимед, Клиф Хо, старши академик в Sandia National Laboratories, сподели, че планът е „ отлична оценка на фундаменталните процеси “. Съоръжението е инженерна и научна лаборатория към Националната администрация за нуклеарна сигурност на Министерството на енергетиката на Съединени американски щати в Албакърки, Ню Мексико.

Въпреки че опитът не предлага „ нищо значително ново за научната литература... неговите открития бяха хубаво удостоверение на първия закон на термодинамиката “, който гласи, че силата или топлината могат да бъдат трансферирани, сподели Хо. Ученият беше предложил конференция през 2014 година за лъча на гибелта, заключвайки, че концепцията е допустима, само че би било мъчно за Архимед да се реализира.

Сенер не се опитваше да възпламени нещо, защото „ нагревателната лампа не генерира задоволително топлота, както би направило слънцето “, сподели той. Но той има вяра, че с потреблението на слънчеви лъчи и по-голямо огледало „ температурата ще се увеличи още по-драстично и с по-бързи темпове “ и „ елементарно ще провокира изгаряне “.

Още теории за лъча на смъртта

На всеки две години олимпийският факел се възпламенява благодарение на извито параболично огледало, което концентрира слънчевата светлина в една точка. След като факелът бъде подложен в тази фокусна точка, слънчевите лъчи възпламеняват факлата. Не е необятно публикувано мнението, че Архимед е употребявал едно параболично огледало, защото то не може да бъде ориентирано по същия метод, както плоско огледало.

Смъртният лъч на Архимед по-често се допуска, че е бил набор от няколко огледала или полирани щитове. Тази доктрина обаче постоянно е дискредитирана заради концепцията, че корабите ще се движат по време на борба. За да могат плавателните съдове да се възпламенят от топлината, генерирана от огледалата, те би трябвало да са неподвижни и закотвени покрай брега, сподели Томас Чондрос, пенсиониран доцент в катедрата по машинно инженерство и аеронавтика в гръцкия университет в Патра. Хондрос е изучавал Архимед и неговите изобретения.

Поредицата на Discovery Channel „ Ловци на легенди “ включва епизоди през 2004, 2006 и 2010 година, тестващи сюжети за хипотетичния лъч на гибелта, само че в последна сметка разгласи легендата за мит, когато всеки тест не съумя да възпламени дървена лодка. През 2005 година клас студенти от Масачузетския софтуерен институт, въодушевени от първия епизод на шоуто, съумяха да възпламенят дървена лодка един път с техника, сходна на тази на Сенер в по-голям мащаб, само че не съумяха при втория опит.

Сенер сподели, че има вяра, че комбинирайки констатациите на MIT с неговите лични, данните биха могли да подскажат, че лъчът на гибелта е достоверен и Архимед евентуално е употребявал слънчевите лъчи с огромни огледала, с цел да провокира изгаряне. Но технологията може да не работи при ниски температури или облачно време, а въздействието на морето върху придвижването на корабите се отразява на практичността на това устройство, добави той в своята публикация.

Въпреки рестриктивните мерки за практичността на лъча на гибелта, Чондрос откри, че планът на Сенер е „ забавен и добре документиран “ и пробната конфигурация на младежа може да „ образува основата на полемика за млади студенти, даже студенти от университета “, сподели той в имейл.