意大利佛罗伦萨、绘制于1600年的一副壁画描绘了阿基米德用镜子点燃敌舰的画面
我们都听过古希腊的阿基米德用镜子点燃来犯罗马军舰的故事,不过新的研究认为,阿基米德用的其实可能是发射炮弹的蒸汽炮发射的燃烧弹。
中世纪以来的传说告诉我们,在公元前214到212年之间的叙拉古(Syracuse,当时是西西里岛上的希腊殖民地,即今天意大利的锡拉库萨)围城战中,阿基米德用镜子聚焦太阳光,作为防御的武器。不过,却没有同时期的关于这个镜子武器的罗马或希腊记载。
来自意大利那不勒斯大学的研究人员Rossi称,工程计算和历史证据都显示,蒸汽炮可能“比镜子更为合理”。蒸汽炮可以发射由黏土制成的空心炮弹,里面填充了类似可燃化学混合物希腊火(greek fire)的物质,这一武器可以用来点燃罗马船只。加热后的炮管可以将刚刚超过1/10杯的水(大约30克)转化为足够强的蒸汽,从而掷出炮弹。
达芬奇在15世纪晚期曾描绘过一个蒸汽炮图样,他将这一装置归功于阿基米德。而其他一些历史记录也提到,这个装置与阿基米德有关系。
古希腊、罗马的历史学家普鲁塔克(Plutarch)曾提到过一种杆状的装置,使得围攻的罗马士兵一度撤离叙拉古城墙。古希腊、罗马的医生和哲学家盖伦(Galen)也提到过类似的用来对付罗马船只的燃烧设备,Rossi表示,盖伦使用的字眼和“镜子”没关系。
Rossi计算出,这种炮可以以60米/秒的速度发射重约6公斤的炮弹,可以在150米的距离上以较容易的平射方式瞄准敌军或敌方舰船。Rossi表示“据我了解,这是第一篇关于阿基米德使用蒸汽炮的论文”。
希腊工程学家Joannis Stakas和历史学家Evanghelos Stamatis过去的研究表明,抛物线形状的镜子可以让静止的小木船起火。三十多年后的2005年,美国麻省理工学院(MIT)的研究人员还曾经就此做了一个类似的实验。但是,Rossi说,用镜子能否持续地改变抛物面的曲率以聚焦于移动船只还是值得怀疑的,他补充说古代水手可能能够轻松地扑灭任何由镜子聚焦所造成的任何缓慢火苗。
与之形成对比的是,在很多历史记录中都提到,希腊火(greek fire)对古代战船是个致命威胁。这一未知的化学混合物据说能在水下燃烧,公元330年开始统治东地中海地区的拜占庭帝国曾大量使用它。有些其他的资料提到了这种可燃混合物的早期版本。
这个蒸汽炮只是Rossi近期的研究。Rossi 2009年曾与军事历史学家 Flavio Russo和Ferruccio Russo合著出版过关于古代工程发明的书。这个三人组合计划和其他历史学家一起重现各种古代武器。Flavio曾重建过一些古代罗马炮兵武器,Ferruccio则精于机械设备的3D虚拟重建。
Rossi的其它一些工作还研究了驱动古希腊和罗马攻城塔的“古代发动机”。最有可能的“发动机”可能是依赖于平衡锤的,被记录为1世纪时希腊科学家海伦(Heron of Alexandria )的发明。Rossi指出,这一“发动机”很可能是置于受保护的攻城塔内部的。罗马的凯撒(Julius Caesar)曾提到,用这种攻城塔攻打由当时法国的高卢部族把守的城镇时,攻城塔看起来似乎能自己移动,这吓坏了守卫军,结果他们提出投降。
6月8日至10日在意大利叙拉古举行的的国际会议上,Rossi发表了他关于“古代发动机”和“阿基米德的蒸汽炮”题为“阿基米德用大炮抵抗罗马军舰?”的研究论文。
虽然最终阿基米德的工程天才没能在罗马士兵最终攻陷叙拉古时救他不死,但是至少研究人员对历史的热爱可能会复活一些他的古代装置。
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