Naukowcy od wieków spekulują na temat promienia śmierci wysłanego przez Archimedesa. Kiedy miał zaledwie 13 lat, ten uczeń stworzył wersję miniaturową

(CNN) — Archimedes, często nazywany ojcem matematyki, był jednym z najsłynniejszych wynalazców starożytnej Grecji, a niektóre z jego pomysłów i zasad są nadal w użyciu.

Istnieje jednak wynalazek, który od setek lat pozostawia naukowców w niepewności: promień śmierci. Teraz licealista może znać kilka odpowiedzi.

Brenden Sinner, lat 13, z Londynu w Ontario, zdobył dwa złote medale i nagrodę od Londyńskiej Biblioteki Publicznej za swoją małą wersję urządzenia, rzekomej broni wojennej składającej się z dużej serii luster zaprojektowanych do skupiania i kierowania światła słonecznego w stronę obiektu. UFO. Jak wynika z artykułu opublikowanego w styczniowym numerze magazynu, celem był na przykład statek i spowodowanie jego spalenia Kanadyjski magazyn Science Fair.

Grecki naukowiec Siner jest zdumiony, odkąd spotkał tę postać podczas rodzinnych wakacji w Grecji. Sinner odtworzył go na potrzeby swojego projektu naukowego na rok 2022 Śruba ArchimedesaUrządzenie do podnoszenia i transportu wody. Ale to nie był koniec.

Sinner odkrył, że jednym z najciekawszych urządzeń jest promień śmierci, czasami nazywany promieniem ciepła. Pisma historyczne wskazują, że Archimedes używał „Płonące lustra„Za podpalenie zakotwiczonych statków podczas oblężenia Syrakuz w latach 214–212 p.n.e

„Archimedes znacznie wyprzedził swoją epokę dzięki swoim wynalazkom” – wyjaśnia Sinner. „Naprawdę zrewolucjonizował wówczas technologię, ponieważ Archimedes myślał o rzeczach, których nikt wcześniej nie robił”. „(Promień śmierci) to genialny pomysł, o którym nikt wówczas by nie pomyślał”.

Nie ma archeologicznych dowodów na istnienie tego urządzenia, Sinner wskazuje w swoim artykule, ale wielu próbowało odtworzyć mechanizm, aby sprawdzić, czy starożytny wynalazek jest możliwy.

Mini promień śmierci

Próbując wykonać model, Sinner umieścił lampę grzewczą przed czterema małymi wklęsłymi lusterkami, z których każde było ustawione pod kątem tak, aby kierować światło na kawałek tektury z literą X w ognisku. W tym projekcie, który zaprojektował na doroczne targi nauki w Matthews Hall w 2023 r., Sinner postawił hipotezę, że gdy lustra skupiają energię świetlną na tekturze, temperatura celu będzie rosła z każdym dodanym lustrem.

W swoim eksperymencie Sinner przeprowadził trzy testy, używając dwóch różnych żarówek o mocy 50 i 100 W. Odkrył, że każde dodatkowe lustro znacznie zwiększa temperaturę.

„Nie byłem do końca pewien, jakie będą wyniki, ponieważ istnieje wiele różnych wyników na ten temat, ale spodziewałem się wzrostu temperatury, chociaż nie tak drastycznego, jak to odkryłem podczas eksperymentów” – Sinner wyjaśnia.

Temperatura tektury podczas eksperymentu z lampą przy użyciu jedynie 100-watowej lampy i bez lusterek wynosiła około 27,2 stopnia Celsjusza. Po odczekaniu, aż karton ostygnie, Sinner dodał lustro i ponownie przeprowadził test. Temperatura ogniska wzrosła do około 34,9°C.

Największy wzrost nastąpił po dodaniu czwartego lustra. Temperatura przy trzech zwierciadłach skierowanych na cel wynosiła około 43,4°C, ale dodanie czwartego zwierciadła podniosło ją o około 10°C do 53,5°C.

W artykule Sinner stwierdził, że uważa te wyniki za „bardzo fascynujące, ponieważ wskazują, że światło rozchodzi się we wszystkich kierunkach, a kształt wklęsłego zwierciadła skupia fale świetlne w jednym punkcie”.

Cliff Ho, główny naukowiec w Sandia National Laboratories, powiedział, że projekt stanowi „doskonałą ocenę podstawowych procesów”. Obiekt jest laboratorium naukowo-technicznym Narodowej Administracji Bezpieczeństwa Jądrowego Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych w Albuquerque w stanie Nowy Meksyk.

Ho stwierdził, że choć eksperyment nie wnosi „niczego znacząco nowego w literaturze naukowej (…), jego ustalenia stanowią dobre potwierdzenie pierwszej zasady termodynamiki”, która głosi, że można przekazywać energię lub ciepło. Naukowiec zaproponował zorganizowanie w 2014 roku konferencji na temat promieni śmierci i doszedł do wniosku, że pomysł jest możliwy, ale Archimedesowi trudno będzie go wdrożyć.

Sener nie miał zamiaru niczego podpalać, powiedział, ponieważ „lampa grzewcza nie wytwarza tyle ciepła, co słońce”. Uważa jednak, że przy świetle słonecznym i większym lustrze „temperatura będzie rosła bardziej i szybciej” i „łatwiej spowoduje oparzenia”.

Więcej teorii na temat promienia śmierci

Znicz olimpijski zapala się co dwa lata za pomocą zakrzywionego zwierciadła parabolicznego, które skupia światło słoneczne w jednym punkcie. Po umieszczeniu pochodni w tym punkcie ogniskowym oświetlają ją promienie słoneczne. Uważa się, że Archimedes nie użył pojedynczego zwierciadła parabolicznego, ponieważ nie można go zorientować w taki sam sposób, jak zwierciadło płaskie.

Często zdarza się, że promień śmierci Archimedesa to szereg wypolerowanych luster lub tarcz. Jednak teoria ta była często dyskredytowana ze względu na pogląd, że statki poruszają się podczas bitwy. Zdaniem Thomasa Kondrosa, emerytowanego profesora nadzwyczajnego na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Lotniczej Uniwersytetu w Patras (Grecja), aby statki mogły zapalić się pod wpływem ciepła wytwarzanego przez lustra, musiały być nieruchome i zamocowane blisko zwierciadeł. wybrzeże. Chondrus studiował Archimedesa i jego wynalazki.

Serial „Pogromcy mitów” na Discovery Channel wyemitował odcinki w latach 2004, 2006 i 2010, w których testowano rzekome scenariusze promienia śmierci, ale ostatecznie uznano ten mit za mit, gdy w każdym teście nie udało się podpalić drewnianej łodzi. W 2005 roku grupie studentów MIT, zainspirowanej pierwszym odcinkiem serialu, udało się podpalić drewnianą łódkę na większą skalę techniką podobną do techniki Sennera, ale nie udało się to przy drugiej próbie.

Pomimo ograniczeń w zakresie wykonalności promieni śmierci Kondros uznał, że projekt Sinnera jest „interesujący i dobrze udokumentowany” oraz że układ eksperymentalny nastolatka może „stanowić podstawę do dyskusji wśród młodych studentów, nawet studentów”, powiedział w e-mail.

Melanie, matka Sinnera, nie była zaskoczona, że ​​jej syn został wybrany do projektu naukowego. „Zawsze fascynowała go historia, nauka i przyroda. (…) Zawsze był spragniony jakiejkolwiek formy edukacji i wiedzy” – powiedział.

Sinner powiedział, że pewnego dnia widzi siebie jako naukowca, czy to w dziedzinie inżynierii, bioinżynierii, czy medycyny.

Ta historia została pierwotnie opublikowana 9 marca 2024 r. i została zaktualizowana.