Graikija: Helenizmo mokslas

Helenizmo laikais (po Aristotelio) mokslas palaipsniui atsiribojo nuo filosofijos kaip kokybiškai kitokia pasaulio pažinimo forma. Mokslininkai, priešingai nei pirmieji filosofai, neberašė apibendrinto pobūdžio veikalų „Apie gamtą“, o vis labiau gilinosi į atskirų mokslo disciplinų specifines žinias. Griežtos mokslų specializacijos dar nebuvo, tačiau diferenciacijos tendencijos buvo ryškios.

III a. pr. Kr. Aleksandrijoje požiūris į mokslą buvo panašus kaip dabartinėse JAV – ten mokslui buvo teikiamos neribotos lėšos. Aleksandrijos, kaip mokslo centro, šlovė plito po visą antikinį pasaulį. Supratę, kad mokslas gali atnešti naudą, ir kitų kraštų valdovai ėmė steigti panašius mokslo ir kultūros centrus, viliodami intelektualus dar geresnėmis nei Aleksandrijoje sąlygomis. Konkurencingi  centrai atsirado Sicilijoje, kur dar nuo Pitagoro laikų (VI a. pr. Kr.) egzistavo stipri matematikos mokykla. Sicilijoje Archimedas sukūrė mechanikos pagrindus, o astronomas Aristarchas pateikė heliocentrinės sistemos hipotezę. Labai stiprus mokslinis centras buvo Pergame. Teigiama, kad bijodamas konkurencijos, Ptolemajus VII 145 m. pr. Kr. išvarė visus užsienio mokslininkus, kad tie iškeliaudami svetur, neskleistų Aleksandrijoje įsigytos išminties.  

Tačiau nepaisant visko Aleksandrija buvo mokslinių tyrimų ir švietimo lyderė. Helenizmo laikais antikinis pasaulis tarytum buvo pasidalinęs į dvi dalis: filosofija „atiteko“ Atėnams, o mokslas – Aleksandrijai. Kiti centrai sekė arba Atėnus, arba Aleksandriją. Pvz., Pergamas norėjo varžytis su Aleksandrija, o Romoje labiau prigijo Atėnų tipo filosofinės mokyklos.




Medicina


Aleksandrija garsėjo ypatingai stipria medicinos mokykla. Antikinėje Graikijoje, kaip ir viduramžių Europoje, buvo draudžiama preparuoti žmonių kūnus (medikai mokėsi skrosdami gyvūnus ir paukščius). Tuo tarpu Egipte, kur buvo senos balzamavimo tradicijos, žmonių skrodimas buvo įprasta praktika. Todėl antikos laikais medikai, baigę mokslus Aleksandrijoje, turėjo aukščiausią reputaciją ir pripažinimą. 


Herofilas (335 – 280 m. pr. Kr.). 

Aleksandrijoje dirbęs medikas, Alkmajono ir Hipokrato darbų tęsėjas. Nei viena iš jo mažiausiai 9 knygų neišliko, bet kaip neginčijamas autoritetas Herofilas buvo dažnai cituojamas vėlesniais laikais. Jo sukurti gydymo metodai, medicinos terminai vartojami iki dabar. Herofilas laikomas mokslinės anatomijos pradininku. Jis pirmasis pradėjo skrosti žmonių lavonus, rengdamas ir viešų parodomųjų skrodimų seansus. Naujaisiais laikais pirmasis anatomijos teatras buvo atidarytas 1594 m. Padujos universitete. Leideno universitete toks teatras atsidarė 1596 m. (pakalbėti apie Rembrantą).

1594 m. (Théâtr anatomique Padoue)
Rembrantas, Anatomijos pamoka

Herofilas aprašė smegenis, jų dangalus, nervų sistemą, nurodė skirtumus taro didžiųjų smegenų ir smegenėlių ir pirmasis paskelbė teiginį, kad smegenys yra žmogaus protinių gebėjimų centras. Iki jo buvo priimta manyti, kad žmonės mąsto širdimi. Herofilas smulkiai aprašė akis (įskaitant akies nervą), kepenis, kasą, kitus vidinius organus, sausgysles, kraujagysles. Nurodė skirtumus tarp arterijų ir venų, išsiaiškino, kad arterijomis kraujas teka iš širdies. Siekdamas diagnozuoti pacientų būklę bei tam tikras ligas, pirmasis pradėjo matuoti pulsą. Pulso matavimui buvo išradęs specialų vandens laikrodį.

Herofilas laikomas ir vivisekcijos (gyvo bandomojo gyvūno operavimas) pradininku. Vėlesnių laikų medicininių traktatų autoriai teigė, kad Herofilas išoperavo daugiau kaip 600 gyvų kalinių ir tai darė viešai.


Erasistratas (304 – 250 m. pr. Kr.) 

Seleukas I, Stratonike, Antiochas I (Davidas)
Erasistratas buvo Herofilo mokinys ir jo darbų tęsėjas. Perėmęs mokytojo žinias ir patirtį tapo žymiausiu antikos laikų anatomu. Ypatingai domėjosi smegenų sandara; mėgino nustatyti smegenų vingių paskirtį. 
Erasistratui aprašė medžiagų apykaitos procesus. Jam pritrūko labai nedaug, kad būtų išsiaiškinęs kraujotakos sistemos veikimo mechanizmą (mažąjį ir didįjį kraujo apytakos ratus). Jis aprašė širdies vožtuvų sandarą, pirmasis nustatė kapiliarų sistemos vaidmenį. Išrado kateterį ir kategoriškai priešinosi kraujo nuleidimui, kaip tuo paplitusiam gydymo būdui. Iš Aleksandrijos persikėlęs į Antiochiją dirbo karaliaus Seleuko I asmeniniu gydytoju. Įvairiuose kraštuose paplito legenda apie tai, kaip matuodamas kraujospūdį Erasistratas nustatė Seleuko I vyresniojo sūnaus Antiocho I paslaptingos ligos priežastį. Priežastis buvo jauniausioji tėvo žmona Stratonikė.

Įdomu, kad žymiausi helenizmo gydytojai pagrindine ligų priežastimi laikė neteisingą mitybą, atsainų požiūrį į higieną, fizinės veiklos bei gimnastikos stoką bei stresą. 



Matematika


Rafaelio freskoje "Atėnų filosofijos mokykla" Euklidas vaizduojamas kaip Bramante
Šiuolaikinė geometrijos  pradininkas Eukleidas (Euklidas) buvo Platono įsteigtos Akademijos mokinys. Iš Atėnų į Aleksandriją persikėlė Ptolemajaus I laikais (apie 322 m. pr. Kr.). Darbuodamasis Aleksandrojoje parašė žymųjį veikalą „Geometrijos pradmenys“, kuris  apie 2200 metų išbuvo svarbiausiu geometrijos vadovėliu. Eukleido aksiomų sistema ir kai kurie apibrėžimai buvo patobulinti tik XIX a. Žymusis geometras ir matematikas taip buvo optikos ir katoptrikos (mokslas, tiriantis šviesos atspindžius nuo veidrodinių paviršių) mokslų pradininkas. Apie Euklido gyvenimą žinoma labai  nedaug, manoma, kad jis mirė apie 270 m. pr. Kr. Legenda pasakoja, kad kai karalius Ptolemajus I paklausė Eukleido, ar yra greitesnis ir lengvesnis kelias suprasti geometriją, mokslininkas atsakęs, kad „karališko kelio į geometriją nėra“. 

Apolonijus Pergietis (262-190 m. pr. Kr.). Jaunystėje iš Mažosios Azijos persikėlė į Aleksandriją. Žymiausiame savo traktate „Apie kūgių pjūvius“, naudojo terminus parabolė, hiperbolė, elipsė. XVII a. R. Descartes ir P. Ferma Apolonijo teoriją perrašė algebros kalba, tokiu būdu sukurdami analizinę geometriją. 



Fizika ir mechanika


Arkitas (Archytas) iš tarentumo (428-347 m. pr. Kr.)

Arkitas laikomas mechanikos tėvu, jis buvo Platono artimas draugas. Panašiai kaip ir Aristotelis domėjosi praktiškai visomis žinijos sritimis. Žymiausias jam priskiriamas mechanizmas yra medinis skraidantis balandis, kuris, kaip teigė senoviniai šaltiniai, plasnodamas sparnais nuskrisdavo 200 metrų. Kaip veikė mechanizmas nėra žinoma. Manoma, kad balandis buvo pakabintas ant plonos vielos, o į priekį jį galėjo varyti nedidelis garo variklis. Jei medinis balandis plasnodamas sparnais tikrai skrido, Arkitą reikėtų laikyti pirmojo roboto ir pirmojo drono kūrėju.

Fizika, kaip mokslo disciplina, taip pat gimė Aleksandrijoje. Žymiausi helenizmo laikų fizikai, inžinieriai (tuo pačiu ir matematikai) buvo  Ktesibijus (300 - 230 m. p. Kr.)  ir Archimedas (287 - 212 m. pr. Kr.). Abu atstovavo Aleksandrijos Musėjo mokyklą.



Ktesibijus (300 - 230 m. p. Kr.) 

Ktesibijus yra garsiausias helenizmo laikų inžinierius-konstruktorius. Jis, kaip ir daugelis kitų žymiausių to meto mokslininkų, dirbo Aleksandrijos Musėjuje ir kurį laiką net vadovavo šiam garsiausiam antikos mokslo centrui. Legenda pasakoja, kad mokslininkas jaunystėje savo profesinę karjerą pradėjo kaip kirpėjas, jau pirmajame savo darbe pasižymėjęs neeiliniu išradingumu. Vėliau studijuodamas ir dirbdamas Musėjuje jis parašė daug veikalų, bet nei vienas neišliko. Pagrindiniai Ktesibijaus išradimai siejosi su hidraulika, todėl jis buvo vadinamas „hidraulikos tėvu“. Diogenas, galbūt savo gyvenimo būdą norėdamas pagrįsti autoritetingais pavyzdžiais, teigė, kad Ktesibijus gyveno materialine prasme labai kukliai.

Dviejų cilindrų vandens siurblys (pompa) 

Dvejuose vertikaliuose cilindruose buvo įtaisyti stūmokliai. Kylant cilindro stūmokliui, atsidarydavo jo vožtuvas ir į cilindrą pribėgdavo vandens. Stūmokliui leidžiantis, vožtuvas užsidarydavo ir per plyšį cilindro apačioje (irgi atsidarius vožtuvui) vanduo būdavo išstumiamas. Tokia pompą vandenį galima buvo pumpuoti iš pakankamai gilių šulinių. Šį mechanizmą gaisrininkai naudojo dar sovietmečiu. 

Sifonas

Ktestibijui priskiriamas ir sifono principo atradimas. Naudojantis šiuo principu galima pro išlenktą vamzdelį pasinaudojant tik gravitacijos jėga „pakelti vandenį“ ir išpilti jį lauk arba į kitą žemiau stovintį indą.


Vandens vargonai (Hidraulas)

Tai buvo pirmasis mums žinomas klavišinis instrumentas. Oras į vargonų vamzdžius buvo paduodamas naudojant vandens sunkio jėgą. Archeologai rado 1a. pr. Kr. senumo 24 vamzdžių hidraulio fragmentus.


Ktesibijaus vandens laikrodis. Tai buvo valandas rodanti klepsidra. Iki 1656 m., kai danai mechaniniams laikrodžiams pritaikė švytuoklės mechanizmą, tokie laikrodžiai (klepsidros) buvo tiksliausiai valandas rodantys laikrodžiai. 

Ktesbijaus laikrodį sudarė cilindras, į kurį pamažu tekėjo vanduo, keldamas cilindre įtaisytą plūdę. Plūdės viršuje buvo pritaisyta mentelė (žmogaus figūrėlės ranka), kuri ir rodė vertikaliai sugraduotas valandas. Kadangi tais laikais diena ir naktis buvo dalijamos į 12  lygių dalių, žiemą dienos valandos būdavo trumpesnės, o vasarą –  ilgesnės. Ktesibijas sukonstravo krumpliaračiais pasukamą cilindrą, kuriame nevienodame aukštyje buvo pažymėtos skirtingų mėnesių valandos. Vasaros mėnesiais tarpai tarp dienos valandų buvo platesni, o žiemą siauresni. Paros pabaigoje plūdės kameroje vanduo būdavo nuleidžiamas ir vėl 24 valandų procesas prasidėdavo iš pradžių.


Ktesibijus taip pat konstravo giedančius strazdus, dainuojančias lėles, judančias akrobatų figūrėles ir t.t. Šie mechanizmas labiau žinomi kaip Herono mechaninis teatras. 



Archimedas (287-212 m. pr. Kr.)

Eureka momentas
Duokit atramos tašką, ir aš pajudinsiu žemę
Archimedas, nors gimė ir didžiąją gyvenimo dalį praleido Sirakūzuose (Sicilija), savo žinias įgijo Aleksandrijoje. Jo tekstai nebuvo išsaugoti taip gerai kaip Eukleido, bet nepaisant visko, apie Archimedą, tiesa, dažnai legendų pavidalu, šiek tiek informacijos išliko. Archimedas sukūrė hidrostatikos (mokslas, tiriantis skysčių pusiausvyrą ir skysčiuose panirusių kūnų bei skysčio sąveiką) pagrindus. Visiems žinoma legenda apie tai, kaip Sirakūzų karalius Hieronas I (Hiero II), Archimedo giminaitis, paprašė mokslininko išsiaiškinti, ar naujai nulietoje aukso karūnoje nėra sidabro priemaišų. Žinomą problemos sprendimą Archimedas rado besimaudydamas vonioje, ir iš laimės pamiršęs apsirengti, bėgo per miestą šaukdamas "Eureka!".

Archimedas buvo vienas iš mechanikos mokslo kūrėjų. Jis nustatė įvairių figūrų ir kūnų masės centrus, matematiškai apibrėžė sverto dėsnius. Pasak legendos, sukūręs sverto teoriją, Archimedas pasakė: “Duokit atramos tašką - pajudinsiu Žemę”.

Plačiosios visuomenės tarpe Archimedas labiausiai išgarsėjo savo sraigtu vandeniui kelti ir skridiniais (compound pulleys), kurie buvo palčiai naudojami statybose.  Archimedo sraigtas - tai 5 m ilgio vamzdis, kurio viduje buvo įtaisytas sraigtinis velenas. Viena iš teorijų teigia, kad šis mechanizmas buvo sugalvotas, norint ištraukti vandenį iš didžiųjų antikos laikų laivų triumų. Pirmasis 1839 m. britų gamybos garlaivis taip pat buvo varomas Archimedo sraigtu. Garlaivio pavadinimas - „SS Archimedes“. 

Archimedo skridinys padidino keliamąją kranų jėgą
Archimedo sraigtas
SS Archimedes - pirmasis garlaivis (1839 m.)
SS Archimedes sraigto principas

Paprasti žmonės mažiau žinojo Archimedą kaip neeilinį matematiką ir astronomą, nors jis jau skaičiavo integralus, žinojo apytikslę skaičiaus „Pi“ reikšmę. Žinodamas „Pi“ reikšmę jis galėjo apskaičiuoti apskritimų, sferų, cilindrų plotus. 

Archimedo tėvas buvo astronomas. Manoma, kad Archimedas buvo vienas iš tų, kurie gan tiksliai apskaičiavo atstumą iki Mėnulio, Saulės bei 5 planetų. Remdamasis šiais apskaičiavimais jis buvo sukonstravęs planetariumą (planetariją) - Žemės, Saulės, Mėnulio ir 5 planetų sukimosi mechaninį modelį. Tą planetariją romėnai po Archimedo žūties parsigabeno į Romą. 

Archimedas daug dirbo kurdamas įvairiausias karo mašinas. Viena iš legendų pasakoja apie tai, kad jis sukonstravo sudėtingą veidrodžių sistemą, kurios pagalba prie Sirakūzų sienų degino romėnų laivus. R. Dekartas šią legendą buvo paneigęs kaip neįmanoma, bet 1973 m. buvo atliktas eksperimentas su 70-čia poliruoto vario išgaubtų veidrodžių (1,5 x 1 m). Visus veidrodžius sinchroniškai nukreipus į vieną tašką saulėtą dieną už 50 m esantis eksperimentinis laivas užsiliepsnodavo per keliolika sekundžių! 2005 m. tokį eksperimentą, bet su mažesniais (30 kv/cm) poliruoto vario veidrodžiais pakartojo Masačiusetso technologinio instituto studentai. Saulėtą dieną su 127 veidrodžiais medinį laivą jiems pavyko padegti tik tokiu atveju, jei laivas 10 min. stovėjo ramybės būsenoje.

Dar vienas gynybinio pobūdžio mechanizmas, kurio veikimo principai nelabai aiškūs - „geležinė ranka“ (claw of Archimedes). Šiuo mechanizmu būdavo apverčiami prie Sirakūzų sienų priartėję romėnų laivai. 

Archimedo "lazeris"
Archimedo ranka
Archimedas taip pat sukonstravo ir taksometrą - aparatą, kuris apskaičiuodavo kiek reikia mokėti pagal nuvažiuotą atstumą

Skaičiuoti labai didelius skaičius visatoje, Archimedas įsivedė vienetą – murias, kuris buvo lygus 10 000. Jo manymu, smiltelių skaičius visatoje turėjo būti lygus 8×1063

Archimedas mirė Antrojo pūnų karo metu, kai po kelių metų apsiausties romėnams vis tik pavyko palaužti Sirakūzus. Pasak legendos, paskutinieji žodžiai, kuriuos mokslininkas pasakė romėnų kariui, įsiveržusiam į jo namus, buvo: „Nedrįsk liesti mano apskritimų!“.

Ciceronas teigė, kad Archimedo antkapį sudarė sfera cilindre. Antkapis simbolizavo gražiausią Archimedo geometrinį įrodymą, kad vienodo aukščio ir skersmens cilindro ir į jį įbrėžto rutulio plotų santykis = 3:2 





Astronomija


Aleksandrijoje ypatingas dėmesys buvo skiriamas astronomijai. Būtent ten buvo surinktos, apibendrintos ir į kokybiškai naują lygmenį kilstelėtos Mesopotamijos, Egipto, Graikų išminčių žinios apie dangaus kūnus ir jų judėjimą. Tiesa, to meto astronomija mažai kuo skyrėsi nuo astrologijos, nes buvo tikima, kad pokyčiai kosmose, turi įtakos ir procesams Žemėje.

Aleksandrijos astronomai tiksliai aprašė 1000-io žvaigždžių judėjimą. Saulės metus apskaičiavo 7 min. tikslumu, tačiau visatos sąrangą suprato ganėtinai skirtingai. Pvz., geometras Apolonijus Pergietis (262-190 m. pr. Kr.). teigė, kad planetos sukasi aplink Saulę, o Saulė aplink Žemę. Aristarchas  (Aristarchus of Samos, 310 – 230 m. pr. Kr.) veikale „Apie Saulės ir Mėnulio dydžius bei atstumus“ pateikė heliocentrinės sistemos modelį. Be to, Aristarchas tvirtino, kad Žemė, sukdamasi aplink Saulę tuo pačiu sukasi ir aplink savo ašį. Teiginys, kad Saulė yra visatos centras, o Žemė, Mėnulis ir visos kitos planetos sukasi aplink ją, naujaisiais amžiais Aristarchui pelnė amžiną šlovę. Antikoje jo teorija nebuvo pripažinta. To meto kritikų argumentai buvo labai panašūs į tuos, kurie XV a. teko N. Kopernikui. Pastarojo teoriją išgelbėjo J. Keplerio atradimai. Aristarchas savojo Keplerio neturėjo. 

Aristarchas pirmasis nustatė, kad Saulė yra didesnė už Žemę. Tiesa, apskaičiuodamas Saulės, Mėnulio dydžius ir atstumus tarp šių dangaus kūnų, gerokai klydo.

II a. Aleksandrijoje gyvenęs graikų geografas, astronomas-astrologas Klaudijus Ptolemėjus (90 – 168 m.) laikėsi nuomonės, kad visatos centras yra Žemė. Šio požiūrio buvo laikomasi iki Koperniko laikų. Ptolemėjas taip pat parašė ir geografijos vadovą, kuriuo naudotasi iki XVI a.


Eratostenas (276 – 194 m. pr. Kr.) 

Gimė Kirėnėje (Šiaurės Afrika). Baigęs gimnaziją išvyko mokytis į Atėnus. Ten mokėsi Platono Akademijoje, susipažino su stoikų, kinikų, hedonistų pažiūromis. Domėjosi ne tik įvairiais mokslais, filosofija, muzikos teorija, bet taip rašė poemas, elegijas, komedijas. Jis pirmasis pamėgino sudaryti visų žinomų istorinių įvykių chronologiją iki Trojos karo. Pagal Eratosteną Trojos karas įvyko 1183 m. pr. Kr. ir ši data visiškai atitinka dabartinių istorikų numanomą Trojos karo datą. Eratostenas taip parašė veikalą „Olimpiadų nugalėtojai“, kuriame pateikė žinomų visų laikų olimpinių varžybų nugalėtojų sąrašą.

Gandas apie neįtikėtinų gabumų žmogų paplito po antikinį pasaulį ir karalius Ptolemėjas III pakvietė jį į Aleksandriją užimti garbingas Aleksandrijos bibliotekos vadovo pareigas, o tuo pačiu būti sūnaus Ptolemajaus IV mokytoju. 30-ies metų Eratostenas atvyko į Aleksandriją ir ten liko visą likusį gyvenimą.

Reformuodamas biblioteką Eratostenas įsakė perrašinėtojams padaryti visų tekstų dublikatus. Jo pastangomis iš Atėnų buvo išsinuomoti Homero ir žymiausių dramaturgų tekstai.

Eratostenas Aleksandrijoje gyveno tuo pat metu, kai ten dirbo ir Archimedas. Jie buvo ne tik kolegos, bet ir geri draugai.

Idėją, kad Žemė yra rutulio formos, matyt, pirmieji pasiūlė pitagoriečiai. Ją savo veikaluose aiškiai suformulavo Platonas, o Aristotelis pabandė nustatyti ir pagrįsti Žemės matmenis. Galiausiai Aristotelio bandymus realizavo Eratostenas. Dirbdamas su saulės laikrodžiais jis išsiaiškino, kad tuo pat metu kai Sienos mieste vasaros saulėgrįžos metu vidurdienį Saulė būną virš galvos ir nemeta šešėlio, Aleksandrijoje šešėlio kampinis dydis sudaro 1/50 apskritimo (7,2 laipsnio). Tuo remiantis jis apskaičiavo, kad aplink Žemę yra 252 000 stadijai, t. y. 39 690 km. Eratostenas apsiriko tik 310 km. Jo apskaičiuotas Žemės spindulys nuo dabartinių skaičiavimų skyrėsi 71 km.

Pagrindinė paklaida, apskaičiuojant Žemės dydį, susidarė dėl to, kad atstumas nuo Sienės iki Aleksandrijos nebuvo tiksliai 5000 stadijų (Eratostenas rėmėsi ilgamete keliautojų patirtimi). Sienė nebuvo tiksliai į pietus nuo Aleksandrijos, kaip kad įsivaizdavo Eratostenas. Ir Žemė nėra rutulio formos.

Apskaičiavęs Žemės matmenis, Eratostenas pirmasis suformulavo idėją, kad Indiją, su kuria helenizmo laikais buvo palaikomi prekybiniai santykiai, galima pasiekti plaukiant Atlanto vandenynu į Vakarus. Po daugiau nei 100 metų kitas geografas Posidonijas (Posidonius of Rhodes) savo ruožtu paskaičiavo, kad Žemės perimetras yra ne 40 000 km, o 28 000 km. Jo skaičiavimais rėmėsi Ptolemėjus, kurio teorija tapo visuotinai pripažinta iki XVI a. Kolumbas, remdamasis Posidonijaus ir Ptolemėjo žiniomis, priplaukęs Amerikos krantus buvo įsitikinęs, kad atplaukė prie Indijos iš kitos Žemės rutulio pusės. Jei jis būtų rėmęsis Eratosteno skaičiavimais, būtų supratęs, kad nuplaukęs kiek daugiau nei pusę atstumo „atsirėmė“ į naują nežinomą žemyną.

Eratostenas pakankamai tiksliai apskaičiavo ir atstumą iki Saulės, nors dėl to ginčijamasi, tačiau, kaip ir Platonas, klaidingai galvojo, kad visatos centras yra Žemė. Jo paskaičiavimais Saulė turėjo būti 27 kartus didesnė už Žemę, nors tikrovėje – apie 107 kartus.

Eratostenas buvo šiuolaikinio geografijos mokslo pradininkas. Jis pirmasis pradėjo naudoti lygiagrečių ir dienovidinių sistemą. Tiesa, Žemės rutulį jis dalino ne į 360 laipsnių, o į 60 dalių.
Išanalizavęs visus kelionių aprašymus, jis sukūrė ganėtinai tikslų antikinio pasaulio žemėlapį. Žemėje jis išskyrė du šalčio polius ir 5 klimatines zonas. Norėdamas kuo tiksliau nurodyti koordinates, pirmasis sugalvojo lygiagrečių ir dienovidinių sistemą. Pagal šią sistemą veikale „Geografija“ jis gan tiksliai nurodė 400 didžiausių to meto miestų koordinates ir kritikavo Homerą (už tai susilaukė amžininkų kritikos), kad tas neteisingai nurodė miestų ir teritorijų topografiją. Pats „Geografijos“ veikalas neišliko, bet jis buvo dažnai cituojamas kitų antikos autorių.

Beje, Eratostenas pirmasis pasiūlė keliamųjų metų idėją.

Eratostenas domėjosi ir matematika. Jis pats labiausiai didžiavosi tuo, kad sugebėjo apskaičiuoti, kiek reikia padidinti kubo kraštinę, kad jo tūris padidėtų dvigubai. 

Pasak legendos senatvėje Eratostenas apako. Negalėdamas susitaikyti su tokiu gyvenimo būdu jis save palaipsniui numarino badu.


Hiparchas (apie 190 - 120 m. pr. Kr.)

Gimė Nikėjoje (dabartinė Turkijos teritorija). Didžiąją gyvenimo dalį praleido Aleksandrijoje, o senatvėje persikėlė į Rodą.

Hiparchas buvo laikomas žymiausiu antikos astronomu. Manoma, kad, kaip ir Aristarchas, laikėsi heliocentrinio modelio. Pasižymėjo ir matematikoje (trigonometrijos pradininkas), ir geografijoje (apskritimą dalino nebe į 60 dalių, o į 360 laipsnių). Apie patį Hiparchą žinoma nedaug. Išliko tik jo veikalų fragmentai ir kitų autorių jo teiginių interpretacijos. 

Hiparchas buvo gerai susipažinęs su Babiloniečių astronomijos žiniomis. Jis pirmasis iš graikų iš babiloniečių perėmė 360o koordinačių sistemą. Iki jo graikai apskritimą ir rutulį dalino į 60 dalių. Nežinoma, ar Hiparchas buvo nuvykęs į Babiloną ir studijavo jų išmintį, ar babiloniečių mokslines žinias jis įsisavino skaitydamas rankraščius Aleksandrijos bibliotekoje. 

Hiparchas sudarė 850 žvaigždžių koordinačių katalogą. Žvaigždes suskirstė į 6 ryškių klases (taip skirstoma ir dabar) ir sugrupavo į 28 žvaigždynus. Teigė, kad žvaigždės atsiranda ir miršta.

Naudodamasis babiloniečių šimtmečiais trūkusiais dangaus stebėjimais Hiparchas tiksliai apskaičiavo Saulės ir Mėnulio užtemimų periodus ir įrodė, kad tuos užtemimus ne vienodai mato skirtingos tautos, gyvenančios skirtingose Žemės rutulio vietose Tokiems apskaičiavimams buvo reikalinga teisinga ir tiksli Mėnulio bei Saulės judėjimo teorija.

Pasinaudodamas 129 m. pr. Kr. įvykusio saulės užtemimo duomenimis (užtemimas buvo stebimas iš skirtingų geografinių taškų, o tai reiškia, kad kažkur jis buvo pilnas, o kažkur dalinis) Hiparchas ganėtinai tiksliai nustatė Mėnulio dydį ir atstumą  iki jo. Pagal Hiparchą Mėnulio spindulys yra 0,25 Žemės spindulio (tikrovėje – 0,27), o atstumas iki jo – 60 Žemės spindulių (tikrovėje – 60,4). 

Astroliabija
Hiparchas ne tik apskaičiavo Mėnulio matmenis, bet (ir tai bene įspūdingiausia!) aptiko Žemės ašies precesiją bei nustatė jos dydį. Precesija - lėtas periodinis Žemės ašies judėjimas erdvėje apie ašį, statmeną Žemės skriejimo aplink Saulę plokštumai. Hiparchas manė, kad precesijos laipsnis yra 46 (tikrovėje presesija lygi 50,26 laipsnio). 

Precesijos reiškinį Hiparchas nustatė pagal lygiadienių pasislinkimą. Lygiadienių pasislinkimą išmatavo astroliabijos pagalba. Hiparchas šį prietaisą išrado matuoti geografines platumas ir dangaus kūnų kampinius aukščius virš horizonto. Astroliabiją sudarė padalų apskritimas ir vizavimo liniuotė su dioptrais. Ši vertikalioji astroliablja nekito ir buvo naudojama astronominiams matavimams iki pat XVI а. 

Dar iki Hiparcho astronomai žinojo, kad astronominių metų trukmė skiriasi. Pvz., pavasario trukmė yra 94,5 dienos, o vasaros – tik 92,5 dienos. Manyta, kad taip yra todėl, kad dėl kažkokių priežasčių kūnai skrieja ne pastoviu greičiu. Hiparchas iškėlė hipotezę, kad taip yra todėl, kad dangaus kūnai skrieja ne idealiais apskritimais, o elipsėmis. Tik 1609 m. šią teoriją  pagrindė Kepleris.

Saulės metus Hioarchas apskaičiavo 6 minučių tikslumu.

Bitėjoje rastos monetos, kuriose Hiparchas vaizduojamas su žvaigždžių gaubliu rankoje. Panašiai savo freskoje jį pavaizdavo ir Rafaelis.



Posidonijas (apie 135 - 50 m. pr. Kr.)

Graikų astronomas, matematikas, filosofas, istorikas, politikas. Cicerono mokytojas. Buvo laikomas didžiausiu savo laikmečio išminčiumi. 

Gimė dabartinės Sirijos teritorijoje. Atėnuose susipažino su praktiškai visomis filosofinėmis mokyklomis. Antrąją gyvenimo dalį praleido Rode.

Posidonijas, kaip ir Eratostenas, buvo išmatavęs Žemės dydį. Deja, nelabai tiksliai. Jo matavimais pasirėmė Ptolemajus, didžiausias vėlyvosios antikos ir viduramžių geografijos ir astronomijos autoritetas. Kolumbas, plaukdamas į Vakarus ieškoti Indijos, taip rėmėsi Posidonijo apskaičiavimais. Būtent tai jį ir suklaidino; priplaukęs Amerikos krantus, jis pamanė, kad jau yra Indijoje.

Posidonijus Žemės lanką matavo tarp Aleksandrijos ir Rodo salos, laikydamas juos to paties meridiano taškais. Šių taškų geografinė platuma buvo nustatyta stebint viršutinėje kulminacijoje žvaigždę Argus. Aleksandrijoje šios žvaigždės zenitinis aukštis kulminacijos metu yra apie 7,5°, о Rodo saloje - artimas nuliui. Atstumą tarp Aleksandrijos ir Rodo salos, Posidonijus nustatė pagal laivų plaukimo Iaiką. Posidonijaus matavimai nebuvo tokie tikslūs kaip Eratosteno, nes Aleksandrija ir Rodo sala nėra viename meridiane. Be to, ir atstumas tarp Aleksandrijos ir Rodo plaukiant laivais nebuvo pamatuotas tiksliai.  Posidonijaus didysis apskritimas 10 000 stadijų mažesnis už Eratosteno.  

Posidonijus veikale „Apie vandenyną“ (originalus veikalas neišliko) įrodė potvynių ir atoslūgių priklausomybę nuo Mėnulio padėties. Jis tvirtino, jog Mėnulis turi įtakos medžių augimui, moliuskų vystymuisi ir žmogaus kraujotakai.



Technologijos ir išradimai


Heronas (10 – 70 m. e. m.)

Nors gyveno jau Romos imperijos laikais, laikomas Aleksandrijos Muzėjono garsios fizikų, matematikų, mechanikų-inžinierių mokyklos paskutiniąja įžymybe. Jo užrašai didžia dalimi išliko paskaitų konspektų pavidalu, todėl istorikai nesutaria, ar Heronui tradiciškai priskiriami išradimai tikrai yra jo autoriniai darbai. Knygoje “Pneumatica” Heronas aprašė 100 mechanizmų, jų tarpe ir „ugnies variklį“ (garais varomą mechanizmą). Tačiau Vitruvijus tokią „garo mašiną“ jau buvo aprašęs 100 metų anksčiau. Manoma, kad Arkito balandis 200 m atstumą nuskrido  apie 350 m. pr. Kr., t. y. 400 metais anksčiau nei Heronas pateikė garo variklio modelį. Naujaisiais amžiais garo variklis buvo sukurtas 1721 m. Anglijoje.



Automatinės durys

Tai vienas garsiausių Herono kūrinių. To meto visuomenė nieko neišmanė apie tokio tipo mechanizmus, todėl automatiškai atsidarančios ir užsidarančios šventyklos durys keldavo jiems dievobaimingus jausmus ir stiprino šventikų autoritetą. Neaišku, ar automatinių šventyklos durų mechanizmas veikė „garo variklio“ pagalba, ar tai buvo kiek paprastesnis mechanizmas, veikiantis panaudojant kaitinamo oro plėtimosi savybes (žiūrėti schemą).

Vandens automatas

Automatas stovėjo šventykloje. Įmetus monetą į puoduką pribėgdavo nustatytas kiekis „švento“ vandens.


Mechaninis teatras

Judančių figūrėlių teatras. Ilgiausias „spektaklis“ - 10 minučių. 







Heraklis ir drakonas

Kai į fontano kriauklę paleidžiamas vanduo, Heraklis smogia drakonui į galvą, o iš pastarojo burnos vandens srovė ištrykšta į Heraklį. 

Kai pakeliamas obuolys – nesantaikos simbolis, Heraklis paleidžia strėlę į drakoną, o kai strėlė atsitrenkia į drakoną tas pradeda staugti (žiūrėti video „Heraklis ir drakonas“). 
Čiulbantys paukščiai

Heronas konstravo ir mechaninius čiulbančius paukščius. Iš viršaus vamzdžiu pilamas vanduo (arba ranka sukamas mechanizmas) išstumdavo iš cilindro orą, kuris kitu vamzdeliu patekdavo į mechaninio paukščio vidų ir ten sukeldavo čiulbėjimo efektą. Žinoma, kad panašus mechanizmas stovėjo šventykloje. Žmogus užduodavo Dievui klausimą, kurio atsakymas galėtų būti „taip-ne“, ir įmesdavo monetą į mechanizmą. Įmetus monetą mašinos viršuje aplink savo ašį imdavo suktis paukštis. Jei atsakymas būdavo teigiamas, besisukdamas aplink savo ašį paukštelis imdavo čiulbėti, jei ne – žmogus čiulbėjimo neišgirsdavo. Paukščio čiulbėjimą galima buvo kontroliuoti specialia svirtele, kurią slapta valdė šventikas.




Vandenį geriantis arklys

Judanti mechaninė skulptūra taip pat stovėjo šventykloje ir stebino žmones. Pagal senovinius aprašymus, skulptūrą sudarė karys su kardu rankose, žirgas ir indas. Karys perkirsdavo žirgui kaklą, o tas su perkirstu kaklu vis tiek sėkmingai gerdavo vandenį iš pakelto prie jo galvos indo (žiūrėti video „Herono geriantis žirgas“).


Kitas šventyklos "efektas" - magnetizmo panaudojimas skulptūrų levitavimui:
Vėjo malūnai, „vėjo vargonai“

Heronui priskiriamas ir vėjo malūno išradimas, nes jokiuose ankstesniuose šaltiniuose vėjo malūnai nėra paminėti. Kinijoje vėjo malūnai atsirado IV mūsų eros amžiuje. Heronas vėjo malūną pritaikė ir vandens vargonams, taip sukonstruodamas „vėjo vargonus“.

Baroulkos

Mechanizmas dideliems svoriams kelti. Pritaikius krumpliaračių sistemą didelius svorius galima buvo kelti palyginti nesunkiai sukant mechanizmo rankeną.


Jūrmylių matuoklis

Mechanizmas, kuriuo galima buvo matuoti atstumus, kuriuos nuplaukdavo laivai.


Heronas veikale „Catoprica“ aprašė bandymus su šviesa ir veidrodžiais bei pirmasis iškėlė mintį, kad šviesa sklinda ribotu greičiu.




Laivai


Graikai visais laikais buvo geri jūreiviai. Prekybiniai jų laivai turėjo bures ir ne itin daug irkluotojų, nes reikėjo vietos kroviniams. Karo laivai, kurie turėjo būti manevringi net ir pučiant nepalankiam vėjui, atvirkščiai, pagrinde buvo varomi raumenų jėga. Karo lavai buvo labai siauri ir savo proporcijomis priminė milžiniškas akademinio irklavimo valtis. 30 m ilgio karo laivas galėjo būti vos 4 m pločio.

Pasak Homero, graikai nukariauti Trojos (XII a. pr. Kr.) išplaukė su 1186 laivais. Manoma, kad „Argo“ laivas, kuriuo Jasonas plaukė aukso vilnos, buvo apie 25 - 30 m ilgio ir turėjo 50 – 60 irkluotojų. Vienas jūreivis irklavo vieną didelį irklą.

Pirmoji trijera buvo pastatyta 697 m. pr. Kr. Korinte. Atėnai tokius laivus turėjo 640 m. pr. Kr. Trijerose apie 170 irkluotojų sėdėjo trimis aukštais, išsidėstę šachmatų tvarka. Viršutiniai irklai buvo ilgiausi, apatiniai – trumpiausi. Trijeros buvo greičiausi antikos laikų laivai. Jei pūsdavo palankus vėjas, išskleidusi didelę stačiakampę burę trijera galėjo skrosti bangas maksimaliu 14 mazgų (apie 26 km/h) greičiu. Be burės trijera plaukdavo vidutiniškai 8 mazgų (apie 15 km/h) greičiu. Kad galima būtų išvystyti maksimalų greitį taranuojant, jūros mūšiuose burės nebuvo naudojamos. 


Kaip ir visi karo laivai, skirti naikinti priešo laivyną, trijeros buvo labai siauros. 170 irkluotojų turintis laivas buvo vos 5-6 metrų pločio. Atakuojant priešininkų laivus pagrinde naudoti 2 būdai:

  • Kai įgijęs maksimalų greitį laivas pasivydavo priešininkų laivą, irkluotojai mikliai įtraukdavo irklus į korpuso vidų, ir laivas savo taranu ir korpusu sulaužydavo priešų irklus. Tokiam manevrui turėjo būti sugalvotas specialus būdas, kaip tvirtai užfiksuotus irklus galima būtų staigiai įtraukti į laivo vidų.
  • Išvysčius maksimalų greitį laivas smailiu metaliniu taranu įsirėždavo į priešininkų laivo korpusą, pramušdamas didelę skylę. 

Iki XX a. buvo manoma, kad antikos laikais buvo statomi ir didesni („sunkieji“) karo laivai: su 4-iomis (quadrireme), 5-iomis (quinquereme ir net 6-iomis (hexareme) irkluotojų eilėmis. Dabartiniai istorikai tokias teorijas atmetė kaip neatitinkančias tikrovės. Antikos laikų laivų pavadinimai klaidino viduramžių ir renesanso istorikus, nes iš tikro jie reiškė ne irklų eilių skaičių, o irkluotojų skaičių vienoje sekcijoje. Pvz., jei trijeros irklą irkluodavo 2 vyrai, ji buvo vadinama heksarema.

Laivuose „milžinuose“, o tokie buvo statomi helenizmo laikais, vieną milžinišką irklą galėjo irkluoti 8 ir daugiau vyrų. Ptolemajaus IV pastatytą didžiausią antikos laikų karo laivą, katamaraną  “Tessarakonteres“. 130 metrų ilgio milžinas turėjo 300 (o gal ir 600) irklų, kuriuos irklavo 4000 irkluotojų. Laivas ant savo denio papildomai plukdė apie 3000 karių. 


Ant laivų buvo montuojamos katapultos ir taranai.

Specialių keleivinių laivų nebuvo. Turtingiems keleiviams kajutės būdavo įrengiamos krovininiuose laivuose. Helenizmo laikų krovininiai laivai paprastai plukdydavo iki 500 tonų krovinį. Tačiau Sirakūzų valdovas Hieronas II su Archimedo pagalba pastatė didžiausią antikinio pasaulio laivą „Sirakūziją“, kuris galėjo plukdyti 1800 t. krovinį. Giganto denyje tilpo Afroditės šventykla, sodas, sporto salė (ginasiumas). Laivas buvo apginkluotas didelėmis katapultomis ir turėjo 8 taranus. „Sirakūzija“ plaukiojo vieninteliu maršrutu Sirakūzai -  Aleksandrija, nes nei vienas kitas uostas tokios didelės gramzdos laivo priimti negalėjo. 

Mažai nuo „Sirakūzijos“ atsiliko Ptolemajaus IV pastatytas katamaranas „Thalamegos”, skirtas plaukioti Nilo upe. Laivas-dvaras buvo 115 m ilgio, 14 m pločio ir 20 m aukščio.




Helenizmo mokslo pabaiga


Kriščionybei atėjus į Romos imperiją, mokslininkai, senoviniai raštai, ir kitos "erezijos" pateko į didelį pavojų. Aleksandrijos biblioteka buvo mažinama, užiminėjama, reformuojama bent keletą kartų, tačiau esminį smūgį jai sudavė "Serapeum" (dievo Serapio šventyklos) sunaikinimas 391 m. Aleksandrija dar išlaikė intelektualumo "ugnelę" Hypatijos (moters - mokslininkės) mokykloje, tačiau 415 m. Hypatija buvo apkaltinta politiniais sąmokslais, ir minia ją užmušė. Mokykla (o kartu ir Aleksandrijos inteligentija) po to neatsigavo.


Serapeum sunaikinimas

Hypatijos mirtis:







Comments