Oglindă arzătoare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Oglinzile arzătoare sunt oglinzi capabile să concentreze razele paralele care vin de la Soare într-un punct, numit focalizarea oglinzii.

Teorie și istorie

O oglindă arzătoare poate fi făcută cu o oglindă parabolică , adică o oglindă a cărei suprafață are forma unui paraboloid rotativ. În introducere, Diocles raportează că Dositeo a efectuat studii anterioare pe această temă. Diocle nu îl menționează pe Arhimede , dar conform mărturiei oferite de Apuleiu în Apologie, Arhimede abordase subiectul în tratatul său pierdut de Catottrica [1] . Desigur, funcția de oglinzi arzatoare poate fi realizată și cu o bună aproximare prin utilizarea unui număr mare de oglinzi plate care reflectă lumina într-un singur punct. S-a presupus că această a doua soluție (probabil obținută cu oglinzi independente, fiecare operată de o persoană) a fost cea utilizată în practică. Au fost folosite în timpul celui de-al doilea război punic de către siracuzani în timpul asediului adus de romani în detrimentul orașului Siracuza în 212 î.Hr.

Oglinzile aprinse și asediul Siracuzei

Oglinzi arzătoare de Giulio Parigi din anii 1600 în sala de matematică, Galeria Uffizi din Florența

În imaginația colectivă, oglinzile arzătoare sunt indisolubil legate de asediul Siracuzei , timp în care Arhimede le-ar fi folosit pentru a arde corăbiile romane. Episodul nu este amintit de Polibiu (care este cea mai fiabilă sursă a dispozitivelor de război concepute de Arhimede în timpul asediului), nici de Livius, nici de Plutarh , dar este raportat de diverse surse târzii. Galen [2] vorbește mai întâi despre asta și apoi Cassius Dione Cocceiano [3] și alți alți autori, inclusiv bizantinii Giovanni Zonara [4] și Giovanni Tzetzes [5] , dar și baronul von Riedesel [6] . Acestea adaugă detalii la primele povești, descriind oglinzile arzătoare ca fiind compuse dintr-o serie de oglinzi plate orientate corespunzător. Razele soarelui concentrate de oglinzi într-un singur punct ar fi putut să ardă lemnul navelor romane. Structura este formată din cel puțin 24 de oglinzi plate mari, dispuse în formă hexagonală pe un spalier rotativ pe un stâlp fixat la sol: oglinda centrală a fost utilizată pentru a direcționa fasciculul solar reflectat pe lentilă, în timp ce oglinzile laterale erau convergeți cu un sistem de curele.

Structura descrisă de Zonara și Tzetzes este reprezentată într-o scenă din 1914 a colosalului film istoric Cabiria și prin acest film a contribuit la credința în imaginația colectivă. Alte surse, necreditate, raportează descrierea oglinzilor de toaletă din bronz utilizate la acea vreme: o mie de femei pe terasele portului fiecare, manevrând o singură oglindă cu mâna, ar putea direcționa reflexia soarelui pe velele navelor inamice. în strâmtoarea de la sud de Siracuza, concentrând într-un punct reflexul a o mie de oglinzi ale razelor solare.

Este posibil ca vechea utilizare de război a oglinzilor arzătoare să nu fie credibilă din diferite motive. În primul rând, faptul că doar autorii târziu vorbesc despre acest lucru face episodul foarte suspect. Unii au găsit, de asemenea, imposibil să se obțină temperaturi suficient de ridicate cu oglinzi (lemnul are o temperatură de autoaprindere peste 300 ° C). Alții au subliniat dificultatea de a construi o oglindă parabolică cu un foc la fel de îndepărtat pe cât trebuie să fi fost navele de zidurile Siracuzei. Din moment ce Arhimede a reușit cu adevărat să ardă nave romane prin perfecționarea armelor cu jet capabile să lanseze substanțe incendiare, s-a susținut că la baza legendei există o traducere incorectă a unui cuvânt grecesc, care s-ar fi referit la „substanțe incendiare” și ar fi au fost interpretate greșit ca „oglinzi arzătoare”. Cu toate acestea, existența unor tratate antice privind oglinzile arzătoare și mărturiile raportate mai sus pe Dositeo și Arhimede sugerează posibilitatea ca legenda să se fi născut prin suprapunerea memoriei navelor romane pe foc asupra proiectării reale a oglinzilor arzătoare destinate utilizărilor mai pașnice.

În romanul Anarchici e torpile , al scriitorului Joyce Lussu , se imaginează că naturalistul anconezian Luigi Paolucci povestește legenda oglinzilor arzătoare , localizând ultimul refugiu al invenției arhimedeene într-o peșteră a vechii colonii siracusane din Ankón (Ancona) [7] .

Interpretări moderne și încercări de reconstrucție

Ipoteza asupra oglinzilor

De-a lungul istoriei, mulți oameni de știință s-au interesat de vechile oglinzi arzătoare. Potrivit descoperirilor recente din Suedia, oamenii vikingi posedau lentile pentru a concentra razele soarelui. [ fără sursă ]

Leonardo , de exemplu, a încercat în zadar să folosească oglinzi pentru a topi bronzul unor statui comandate de la el. Dar în fața lui Giovanni da Fontana a lăsat mărturii despre acest subiect. Galileo a menționat-o și ea. Bonaventura Cavalieri și-a intitulat tratatul despre conice, Oglinda arzătoare , în care propunea o reconstrucție a dispozitivului lui Arhimede , care ar folosi două oglinzi parabolice.

În secolul al XVIII-lea, Georges-Louis Leclerc, contele de Buffon , a încercat să repete experiența arderii oglinzilor construind un model format din 148 de oglinzi plate care constituie aproximativ un paraboloid. Structura a fost echipată cu pârghii capabile să deplaseze focul adaptându-l la poziția asumată de țintă. Experiența lui Buffon a avut ca rezultat concentrarea soarelui până când a topit plumbul și staniul , dar nu a demonstrat sau a reprodus evenimentul „istoric” al navelor care ardeau.

În 1796 , în timpul Revoluției Franceze , Étienne-Gaspard Robert a propus utilizarea oglinzilor arzătoare împotriva navelor marinei britanice , dar propunerea nu a fost aprobată.

În 1972 , inginerul Mario Pincherle a propus și a interpretat o reproducere a oglinzilor care ard, reproducând funcționarea acestora. Potrivit lui Pincherle, mașina care ardea era alcătuită din mii de mici oglinzi pe care siracuzienii le-ar putea orienta spre navele inamice. [8]

În anii nouăzeci ai secolului al XX-lea, a fost efectuat un experiment pentru a evalua capacitatea sa reală, îndreptându-se către o replică a unei nave romane (cu aceleași materiale care erau folosite la acea vreme) 24 de panouri metalice lustruite într-un material similar cu cele utilizate de Siracuzanii ca scuturi. După câteva secunde, lemnul a început să emită fum, apoi a ars. [ fără sursă ]

În 2006 experiența prof. David Wallace de la MIT , în timpul unei emisiuni de televiziune, obținând succes parțial. Cu ajutorul a 127 de oglinzi de 30 cm, a încercat să repete experiența lui Arhimede concentrând energia solară pe o barcă de lemn lungă de 30 de metri, reușind să creeze o mică flacără [9] .

În 2010 , în timpul emisiunilor Myths (Mythbusters), experiența a fost reconstruită la cererea expresă a președintelui american Barack Obama . Deși au fost folosite 500 de oglinzi (atât bronz lustruit, cât și sticlă modernă), a existat o creștere de doar o sută de grade, la o distanță mare de temperatura de autoaprindere a țesăturii. În ciuda acestui fapt, era clar că experiența este extrem de enervantă pentru orice soldat de la bordul navelor. Este posibil ca acesta să fi fost un element câștigător al strategiei lui Arhimede, mai degrabă decât o armă reală capabilă să ardă corpuri.

Utilizări moderne ale oglinzilor care ard

Până în prezent, metoda de concentrare a razelor solare este utilizată în unele centrale solare pentru producerea de energie electrică . Un exemplu de aplicare este planta experimentală Archimede de lângă Siracuza care folosește metode inovatoare.

O oglindă parabolică concavă este, de asemenea, utilizată în timpul ceremoniei de aprindere a torței olimpice înainte de fiecare ediție a Jocurilor Olimpice [10] .

Notă

  1. ^ Apuleius , Apology , XVI
  2. ^ De temperamentis , 3.2
  3. ^ XV carte de istorie romană
  4. ^ Epitome historiarum, vol. 2, 263, 2-8 (ed. Dindorf) Epitome: oglinzile arzătoare ale lui Arhimede
  5. ^ Chiliades , II, 118-128.
  6. ^ Despre șederea sa la Siracuza în 1782 scrie: „ Ne-au arătat apoi ruinele turnului pe care Archimedes și-a așezat oglinzile arzătoare, dar nu vreau să adaug nimic altceva la această relicvă ... [ citație necesară ]
  7. ^ Joyce Lussu , Sherlock Holmes, anarhiști și torpile , Robin Edizioni IT, 2000, pp. 95-96, ISBN 9788886312561 .
  8. ^ Arzător de sticlă Archimedes Arhivat 7 octombrie 2011 în Arhiva Internet .
  9. ^ Din revista Newton MIT reabilitează Arhimede, oglinzi arzând nu doar o legendă
  10. ^ Adnkronos, Torța Olimpică Vancouver 2010 aprinsă în Grecia , pe adnkronos.com . Adus pe 3 mai 2010 .

Bibliografie

  • Giovanni Vacca, Despre oglinzile arzătoare ale lui Arhimede , Bologna, sn, 1940.
  • Roshdi Rashed (1990), „A Pioneer in Anaclastics: Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses”, Isis 81 (3), p. 464-491 [464-468]

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe