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加拿大少年重现阿基米德的“死光”
加拿大中学生Brenden Sener用热灯和镜子搭建模型,研究传说中的“阿基米德死光”是否可行。实验表明,随着镜子数量增加,温度显著升高,印证了该传说的部分可信度。
图:Brenden Sener
关于古希腊发明家和数学家阿基米德的智慧传说流传了几个世纪,许多学者相信他 2000 多年前曾用镜子点燃罗马船只。
加拿大的一名中学生布Brenden Sener设计了一个科学实验项目,想看看用微型“死光”装置是否能实现这一壮举。
尽管他没有试图点燃任何东西,但他发现他的装置确实显著提高了目标温度。该装置由热灯和镜子组成。根据项目结果,这位 13 岁的少年得出结论,阿基米德的说法可能有一定可信度。
“如果把它放大并使用足够强大的热源,肯定是可以做到的,”他告诉媒体。
复刻锡拉丘兹围城战
塞纳最初是在纪录片中看到阿基米德螺旋后,对这位著名数学家产生了兴趣。他之前的一个科学实验项目就是基于该装置,它常用于灌溉。
“由于阿基米德是一位如此杰出的发明家,我决定进一步研究他的发明,”他说。 这就是他发现所谓“死光”的时候。
公元前 214 年至 212 年,锡拉丘兹围城战期间,罗马将军Marcus Claudius Marcellus试图入侵西西里岛。
一位 12 世纪的历史学家Joannes Zonaras写道,阿基米德“将一种镜子倾斜向太阳”,从而“烧毁了整个罗马舰队”。这位作家的描述基于围城战后几百年另一位历史学家的著作。
在缩小模型中,Sener使用热灯代表太阳。小型凹面镜将光线反射到一块纸板上,纸板上用“X”标记了目标。
图:Brenden Sener
“这只是我所能做到的尽可能接近现实生活的较小型版本,”他说。
每次Sener添加一面镜子,红外线温度计都会测量温度升高。使用 100 瓦灯泡,第一面镜子使目标升温约8.3 摄氏度。添加第二个和第三个镜子使温度升高3.3-4.4 摄氏度,而第四个镜子将其升高10 摄氏度至53.3 摄氏度。
Sener推测,如果使用更多的镜子和更热的热源,“阿基米德死光”并非不可能。
“死光”尝试的悠久历史
许多其他人尝试过用不同程度的成功重建“死光”。
最近,电视节目《流言终结者》 (Mythbusters) 三次尝试制作阿基米德的“死光”,但都未能成功。2005 年,麻省理工学院的一位教授用这种技术点燃了一艘木船,但第二次尝试失败了。
但几个世纪以来,“死光”一直俘虏着人们的想象力。
1637 年,哲学家笛卡尔 (René Descartes) 认为这是不可信的。 100 多年后,学者Athanasius Kircher前往锡拉丘兹,以计算罗马船只的距离。1747 年,法国博物学家Georges-Louis Leclerc和 Comte de Buffon进行了自己的镜子实验。
1973 年,工程师 Ioannis Sakkas 认为这个故事是合理的,因为他用镀铜镜子在几分钟内点燃了涂满焦油的木头。
但正如Sener指出的那样,移动的船只更难成为目标。云层覆盖、距岸距离和木材的潮湿程度都会影响该技术的有效性。
科学家和历史学家指出,阿基米德还有其他更易于操作且更具成本效益的武器可供使用。一些人提出蒸汽炮或燃烧混合物作为烧毁罗马船只的方法。
希腊人也可能使用镜子让水手眼花缭乱。在接下来的几个世纪里,反射表面和燃烧的船在接下来的几个世纪里,反射表面和燃烧的船只可能混淆在一起,最终形成了“死光”的神话。
无论阿基米德实际做了什么,Sener最自豪的是他获得了伦敦公共图书馆颁发的奖项,该奖项旨在激励学生对科学和技术的兴趣。
“我真的很感激,”他说。
本文译自 ScienceAlert,由 BALI 编辑发布。