Starożytne mechanizmy i wynalazki. Zadziwiająca technologia naszych przodków

Starożytne mechanizmy zadziwiają pomysłowością i precyzją wykonania. Wiele z nich wyprzedziło swoją epokę o setki lat, zwiastując rozwiązania i technologie, których czas miał dopiero nadejść.

Taksówki, Uber czy Bolt wydają się całkiem współczesnym sposobem na przemieszczanie się. Transport za pieniądze jest jednak znacznie starszy. Nie powinno więc dziwić, że jednym z ciekawszych, starożytnych mechanizmów jest urządzenie do rejestrowania dystansu i naliczania opłat za przewóz, czyli taksometr.

Mechanizm ten zaprojektował na początku naszej ery rzymski architekt Witruwiusz, szerzej znany z wizerunku człowieka witruwińskiego. Sercem urządzenia było sprzężone z osią pojazdu koło zębate, wykonujące 400 obrotów na jedną rzymską milę (ok.1480 metrów).

Mechanizm połączony był z zasobnikiem na niewielkie kamienie, uwalniając po jednym z nich wraz z każdą przejechaną milą. Na zakończenie podróży wystarczyło policzyć kamienie, które spadły do pojemnika. Pozwalało to łatwo oszacować przejechany dystans, a tym samym dawało możliwość naliczenia opłaty za transport.

Podobne urządzenia funkcjonowały także w starożytnych Chinach. Na podstawie zachowanych opisów kopię mechanizmu Witruwiusza usiłował zbudować Leonardo da Vinci, jednak bez powodzenia. Działającą replikę starożytnego taksometru zbudował w 1981 roku Andre Sleeswyk. Warto nadmienić, że urządzenia o podobnym działaniu stosowano również w starożytnych Chinach.

Kiedy powstał pierwszy silnik parowy? Za jego wynalazcę uważa się Jamesa Watta, który zaprezentował swoją maszynę w 1763 roku, dając podstawy do "wieku pary" i tworząc rzeczywistość, uroczo wykorzystywaną przez popkulturowy nurt znany pod nazwą steampunku.

Wynalazek Jamesa Watta zmienił świat, jednak warto wspomnieć inny, podobny, który świata nie zmienił. Był jednak starszy o dobre 1700 lat. Chodzi o banię Herona, nazwaną tak od imienia wynalazcy, Herona z Aleksandrii, który poza zbudowaniem bani i licznych machin oblężniczych wpadł również na pomysł, jak obliczyć pole trójkąta.

Bania Herona była kulą z wystającymi dwiema dyszami, umieszczoną na osi, doprowadzającej podgrzaną parę wodną. Po umieszczeniu zbiornika nad paleniskiem ogień ogrzewał wodę, następował wyrzut pary przez dysze, a to wprawiało kulę w ruch obrotowy. Mechanizm był zatem gotowym do wykorzystania, kluczowym elementem silnika parowego.

Wynalazek nie był jednak rozwijany (jedną z przyczyn mogła być niska cena pracy) i w historii zapisał się nie jako przełom, ale jako technologiczna ciekawostka.

Można tylko puścić wodze fantazji i wyobrazić sobie, jak wyglądałby świat, gdyby to w starożytnej Grecji rozpoczęła się nowożytna rewolucja przemysłowa. Uniwersum osadzone w takiej rzeczywistości wydaje się pasjonujące. Hej, twórcy gier i filmów, może warto pochylić się nad tym pomysłem?

Każda epoka ma swoją wieżę Eiffla – konstrukcję, będącą szczytowym osiągnięciem inżynierii, a zarazem pomnikiem kunsztu swoich twórców. Wspomniana już wieża Eiffla, Panteon, Chrystus ze Świebodzic, zapora Hoovera czy zamek w Malborku powstawały w różnych czasach, a łączy je jedno – zachwycają do dzisiaj. Jednym z takich obiektów jest tunel Eupalinosa.

Cóż zachwycającego może być w dziurze, wydrążonej w niewielkiej górze? Tym, co czyni ją wyjątkową, jest sposób budowy. Tunel, którym poprowadzono akwedukt zaopatrujący w wodę pobliskie miasto, wybudowano bowiem drążąc górę jednocześnie z dwóch stron. Dziś to żadne osiągnięcie, ale sztuki tej dokonano ponad 2500 lat temu.

Tunel ma długość ponad kilometra. Warty odnotowania jest fakt, że mniej więcej w połowie ma solidny, dwumetrowy uskok. To pamiątka po błędzie w obliczeniach Eupalinosa z Megary, czyli projektanta odpowiedzialnego za budowę tunelu – drążone z dwóch końców tunele nieco się rozminęły, więc pośrodku góry trzeba było zrobić uskok, aby połączyć obie części.

Mówisz „starożytny mechanizm”, myślisz „mechanizm z Antykithiry”. To prawdopodobnie najciekawszy starożytny artefakt, będący zarazem hymnem pochwalnym na cześć pomysłowości dawnych konstruktorów.

Mechanizm, odnaleziony u wybrzeży wyspy Antykithira w 1900 roku początkowo wydawał się po prostu bryłą metalu. Dokładniejsza analiza pozwoliła na odkrycie, że składa się z bardzo precyzyjnie wykonanych części. Wśród nich znajdują się koła zębate, wykonane z dokładnością, która – wedle współczesnego stanu wiedzy – była charakterystyczna dopiero dla renesansowych mechanizmów zegarowych.

Mechanizm z Antykithiry jest od nich starszy o dobre 1500 lat (precyzyjne datowanie artefaktu wciąż budzi wątpliwości badaczy). Być może zbudowali go uczniowie Archimedesa, jednak autorstwo urządzenia również nie zostało jednoznacznie ustalone. Był rodzajem kalendarza, pozwalającym na śledzenie ruchu ciał niebieskich. Urządzenie imponuje nie tylko złożonością, ale i precyzją wykonania – misterny mechanizm zmieścił się bowiem w niewielkiej skrzynce o wymiarach 33 × 17 × 9 cm.

Dodatkową ciekawostka jest fakt, że statek, na którym przewożono mechanizm, był prawdziwym kolosem. Jak obrazowo ujmują to archeolodzy, Titanikiem swoich czasów i przy długości 50 metrów największym starożytnym wrakiem, jaki został do tej pory odkryty.

Zarazem mechanizm z Antykithiry – w przeciwieństwie do wielu na pół mitycznych wynalazków starożytności – nie pozostawia wątpliwości co do swojego istnienia. Jego szczątki można oglądać w Narodowym Muzeum Archeologicznym w Atenach.

Sejsmograf, czyli urządzenie do wykrywania ruchów skorupy ziemskiej, może się wydawać nowym wynalazkiem. Jego historia jest jednak całkiem długa, bo w Europie pierwsze urządzenie tego typu opracował w 1703 roku francuski wynalazca Jean de Hautefeuille. A poza Europą? W tej kwestii bezkonkurencyjne są Chiny.

Wynalazcą, który zbudował sejsmograf, był astronom Zhang Heng, który zapisał się w historii także jako zwolennik kulistości Ziemi. Jak działało to urządzenie? Chiński sejsmograf z 132 roku był wielkim dzbanem, otoczonym przez osiem żab z rozwartymi paszczami. Nad żabami znajdowało się osiem smoków, a każdy z nich trzymał w pysku metalową kulę.

Wewnątrz znajdowało się wahadło, które – po nadejściu fali sejsmicznej – uderzało w ścianę dzbana. W rezultacie smok wypuszczał z zębów kulę, która wpadała do pyska żaby. Co istotne, urządzenie informowało nie tylko o trzęsieniu ziemi, ale również o kierunku, w którym znajdowało się jego epicentrum.