Ο υπολογιστικός μηχανισμός των Αντικυθήρων
Πρόκειται για την πρώτη υπολογιστική μηχανή της ιστορίας. Χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό και την πρόβλεψη σημαντικών αστρονομικών και ημερολογιακών γεγονότων. Τα υπολείμματα του βρέθηκαν τυχαία από σφουγγαράδες το 1900 στο περίφημο ναυάγιο της νήσου των Αντικυθήρων. Η κατασκευή του τοποθετείται στο 120 π.Χ. περίπου και είναι πιθανότατα προϊόν ενός Ροδιακού ή μικροασιατικού εργαστηρίου, που εξέλιξε την παράδοση της «σφαιροποιίας» του Αρχιμήδη, με άμεσους εμπνευστές τον Ίππαρχο ή τον Ποσειδώνιο.
Αποτελούνταν από δείκτες, κλίμακες και τριάντα πέντε τουλάχιστον συνεργαζόμενους οδοντωτούς τροχούς που έπαιρναν κίνηση από μια χειρολαβή. Στην εμπρόσθια όψη του έφερε μια κυκλική κλίμακα των 365 ημερών με τη δυνατότητα της προσθήκης μιας επιπλέον ημέρας κάθε τέσσερα έτη. Στην οπίσθια όψη του έφερε τις σπειροειδείς κλίμακες των κύκλων του Μέτωνος και του Σάρου και τους κύκλους του Καλλίππου, του Εξελιγμού και των αθλητικών αγώνων (Ολυμπιάδας).
Με την περιστροφή της χειρολαβής και επομένως την επιλογή μιας ημερομηνίας στην εμπρόσθια κλίμακα των 365 ημερών οι υπόλοιποι δείκτες έδειχναν όλες τις διαθέσιμες αστρονομικές πληροφορίες γι’ αυτήν (π.χ. θέση και φάση σελήνης, αντιστοίχιση ηλιακού-σεληνιακού ημερολογίου, κ.ά.). Αντίστροφα αν ο χειριστής του οργάνου έφερε ένα δείκτη σε κάποιο συγκεκριμένο αστρονομικό ή ημερολογιακό γεγονός (π.χ. έκλειψη σελήνης ή τέλεση Ολυμπιάδας) μπορούσε να δει την ημερομηνία που αυτό θα συνέβαινε στο μέλλον ή συνέβη στο παρελθόν. Ο Solla De Price και ο Michael Wright ήταν στο παρελθόν οι σημαντικότεροι μελετητές του μηχανισμού. Η ανακατασκευή αυτή απηχεί την κατασκευαστική άποψη του συγγραφέα που βασίστηκε στα νέα δεδομένα της Διεθνούς Ομάδας Μελέτης του Μηχανισμού
Η τρίκωλος ανυψωτική μηχανή
(ο πρώτος γερανός κατακόρυφης ανύψωσης παγκοσμίως)
Αποτελούνταν από τρεις κεκλιμένες δοκούς που σχημάτιζαν ένα τρίποδο. Το φορτίο αναρτιόταν μέσω πολύσπαστων από την κορυφή της μηχανής και ανυψωνόταν με τη βοήθεια ενός οριζόντιου περιστρεφόμενου άξονα («πηνίου»). Ο άξονας στηριζόταν στα έδρανα («χελώνια») των δύο εμπρόσθιων δοκών και περιστρεφόταν με τη βοήθεια χειρομοχλών. Για τη μείωση των τριβών ο άξονας έφερε εκατέρωθεν δύο μικρούς μεταλλικούς αξονίσκους που περιστρέφονταν εντός ειδικών υποδοχών των «χελωνίων».
Το οδόμετρο (ο πρώτος χιλιομετρητής της ιστορίας)
Πρόκειται για μηχανισμό που χρησιμοποιούνταν για την ακριβή μέτρηση οδικών αποστάσεων (προδρομικό του ταξιμέτρου).
Αποτελούνταν από ένα κιβώτιο με συμπλεκόμενους ατέρμονες κοχλίες και οδοντωτούς τροχούς προσαρμοσμένο σε κινούμενο όχημα. Ένας στυλίσκος, επί της πλήμνης του ενός τροχού, μετέφερε την κίνηση στον οκτασκύταλο πρώτο δίσκο του κιβωτίου ενώ ενσωματωμένα στους άξονες βαθμονομημένα τύμπανα επί της εξωτερικής επιφάνειάς του υποδείκνυαν τη διανυθείσα απόσταση. Η σχέση μετάδοσης στην προτεινόμενη από τον Ήρωνα κατασκευή είναι 1:8:30:30:30 οπότε μια πλήρης περιστροφή του τελευταίου τυμπάνου αντιστοιχεί σε 216000 περιστροφές των τροχών. Με περιφέρεια τροχού 10 πήχεων (διαμέτρου 1,60 μέτρων) η διανυθείσα απόσταση αντιστοιχείσε1080χιλιόμετρα.
Σε μια παραλλαγή του οργάνου ένα βαθμονομημένο τύμπανο έφερε περιφερειακές οπές με σφαιρίδια και όταν κάποια οπή ευθυγραμμιζόταν με αντίστοιχη οπή του κιβωτίου ένα σφαιρίδιο έπεφτε σε δοχείο προσφέροντας την ευχερή καταμέτρηση της απόστασης. Εφευρέτης του οργάνου ήταν πιθανότατα ο Αρχιμήδης. (Τζέτζης Ιωάννης, Χιλιάδες2,12οςαι. μ. Χ)
Ο αστρολάβος του Πτολεμαίου (το …G.P.S. των αρχαίων Ελλήνων)
Το μονόχορδον του Πυθαγόρα (το πρώτο επιστημονικό μουσικό όργανο της ιστορίας)
Πρόκειται για όργανο μελέτης των μουσικών διαστημάτων σε σχέση με τις αναλογίες των μηκών των χορδών που τις παράγουν. Αποτελούνταν από ένα μακρόστενο ηχείο, μία χορδή που τεντωνόταν πάνω από ένα διαβαθμισμένο κανόνα και ένα μετακινούμενο καβαλάρη που επέτρεπε τη διαίρεση του μήκους της χορδής σε διάφορες μετρήσιμες αναλογίες. Ονομαζόταν και πυθαγόρειος κανών προς τιμήν του εφευρέτη του.
Η ύδραυλις του Κτησιβίου (το πρώτο πιάνο της ιστορίας)
Πρόκειται για το πρώτο παγκοσμίως πληκτροφόρο μουσικό όργανο που εφηύρε ο Κτησίβιος τον 3ο αι. π.Χ.
Αποτελούνταν από τις δύο αντλίες παροχής αέρα (τύπου εμβόλου – κυλίνδρου), τον «πνιγέα» για τη διατήρηση σταθερής πίεσης αέρα, το πληκτρολόγιο και τους μουσικούς αυλούς. Οι κύλινδροι ήταν τοποθετημένοι εκατέρωθεν του «πνιγέα» και διέθεταν αντεπίστροφες βαλβίδες που ελέγχονταν αυτόματα από δύο ορειχάλκινα δελφίνια, ενώ τα έμβολά τους κινούνταν παλινδρομικά με τη βοήθεια χειρομοχλών. Ο πνιγέας αποτελούνταν από μια ανάστροφη χοάνη που ήταν βυθισμένη και πακτωμένη σε μικρή απόσταση από τον πυθμένα ενός κυλινδρικού δοχείου με νερό. Στη χοάνη συνέκλιναν οι δύο αγωγοί παροχής αέρα των κυλίνδρων ενώ ένας άλλος αγωγός οδηγούσε τον αέρα με σταθερή πίεση στο συλλέκτη του πληκτρολογίου (καθότι ο πλεονάζων αέρας διέφευγε από τον πυθμένα της χοάνης και έτσι εξασφαλιζόταν η σταθερότητα των μουσικών φθόγγων που εξαρτιόνταν πλέον μόνο από το μήκος των αυλών). Το πληκτρολόγιο της ανακατασκευασμένης υδραύλεως αποτελείται από 24 πλήκτρα που ελέγχουν ισάριθμες ορειχάλκινες βαλβίδες παροχής αέρα σε 24 ανισομήκεις αυλούς (όπως η ύδραυλις του Δίου) οι οποίοι παράγουν δύο πλήρεις οκτάβες εξαιρετικής ακουστικότητας. Η επαναφορά των πλήκτρων – βαλβίδων επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ελαστικών ράβδων από σφενδάμι.
Η ύδραυλις αποτελεί τον πρόγονο του σύγχρονου εκκλησιαστικού οργάνου.
Η ανεμοκίνητη ύδραυλις (η πρώτη μηχανική αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως)
Πρόκειται για την πρώτη ουσιαστική αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως για την κίνηση μιας μηχανής. Αποτελούνταν από τη διάταξη της ανεμοκίνησης και μια ύδραυλη. Η διάταξη της ανεμοκίνησης αποτελούνταν από έναν οριζόντιο άξονα που στη μία άκρη του έφερε μία κατακόρυφη πτερωτή και στην άλλη άκρη του έφερε έναν τροχό με σκυτάλια. Ο άξονας στηριζόταν στα μεταλλικά έδρανα ενός πλαισίου πακτωμένου σε ένα μετακινούμενο βάθρο που στρεφόταν προς την κατεύθυνση του ανέμου. Μία (αρθρωμένη στο μέσον της) οριζόντια ράβδος ήταν πεπλατυσμένη στο ένα άκρο της ενώ στο άλλο ήταν συνδεδεμένη αρθρωτά με τον άξονα του εμβόλου του κυλίνδρου της ύδραυλης. Με την ενέργεια του ανέμου περιστρεφόταν η πτερωτή και τα σκυτάλια κτυπούσαν και καταβίβαζαν διαδοχικά το πεπλατυσμένο άκρο της δοκού ανασηκώνοντας το έμβολο της ύδραυλης το οποίο κάθε φορά ξανακατέβαινε λόγω του βάρους του. Έτσι η ύδραυλις προμηθευόταν τον απαιτούμενο αέρα για τη λειτουργία της.
Η ευφυής οινοχόη του Φίλωνος (η πρώτη «έξυπνη» συσκευή οικιακής χρήσης στην ιστορία)
Πρόκειται για μια οινοχόη (που επινόησε ο Φίλων ο Βυζάντιος) από την οποία έρρεε αυτόματα νερό, οίνος ανέρωτος ή νερωμένος ανάλογα με τη βούληση του οινοχόου. Αποτελούνταν από ένα κατακόρυφο διάφραγμα που χώριζε την οινοχόη στα διαμερίσματα του νερού και του οίνου και τους σωληνίσκους εξαγωγής των υγρών που όμως βρίσκονταν ο ένας εντός του άλλου ώστε εξωτερικά της οινοχόης να φαίνονται ως ένας. Η οινοχόη έφερε στεγανά πώματα και ήταν αδύνατη η εκροή των υγρών κατά την ανατροπή της λόγω της υποπίεσης που προκαλούνταν από την αδυναμία αναπλήρωσης των υγρών Λ* από αέρα. Δύο αγωγοί ξεκινούσαν από το μέσον της οινοχόης (ο ένας επικοινωνούσε με το δοχείο του νερού και ο άλλος με το δοχείο του οίνου) και έφθαναν στο χείλος της ώστε να αποτελούν τη χειρολαβή της. Στο πλάι τους οι δύο αγωγοί έφεραν δύο οπές αερισμού τις οποίες ο οινοχόος κάλυπτε με τον αντίχειρά του. Με τη συνδυαστική αποκάλυψη της οπής αερισμού του διαμερίσματος του νερού, του οίνου ή και των δύο ταυτόχρονα ο οινοχόος επέτρεπε την εισαγωγή αέρα στα αντίστοιχα διαμερίσματα και την εκροή νερού, ανέρωτου ή νερωμένου οίνου σύμφωνα με την επιθυμία του επισκέπτη.
Η κούπα του Πυθαγόρα (η πρώτη εφαρμογή του αξονικού σιφωνίου παγκοσμίως)
Πρόκειται για ένα έξυπνο κύπελλο κρασιού που έφερε ένα αξονικό ή καμπύλο σιφώνιο και μια γραμμή που καθόριζε το όριο πλήρωσής του. Όταν κάποιος το γέμιζε υπερβολικά η στάθμη του υγρού κάλυπτε το σιφώνιο και άδειαζε αυτόματα. Θεωρείται εφεύρεση του Πυθαγόρα (6ος αι. π.Χ.). που ήθελε να διδάξει τους μαθητές του την ανάγκη τήρησης του μέτρου. Λέγεται και κούπα του Δικαίου γιατί εκφράζει τις βασικές αρχές του Δικαίου (της ύβρεως και της νεμέσεως). Όταν το μέτρο ξεπεραστεί (αλαζονεία) δεν χάνονται μόνο όσα ξεπέρασαν το όριο αλλά και όσα έχουν αποκτηθεί μέχρι τότε (τιμωρία). Με άλλα λόγια εκφράζει την παροιμία «όποιος θέλει τα πολλά, χάνει και τα λίγα».
Το υδραυλικό αυτόματο των «φθεγγομένων ορνέων» και της «επιστραφείσης γλαυκός»
(ένας αυτοματισμός επαναλαμβανόμενου θεάματος με παραγωγή κίνησης και ήχου)
Πρόκειται για μια επινόηση του Φίλωνος του Βυζαντίου (βελτιωμένη από τον Ήρωνα τον Αλεξανδρέα) που αναπαριστούσε πουλιά να κελαηδούν όταν μια κουκουβάγια τα αποστρεφόταν και να σιωπούν φοβισμένα όταν γυρνούσε προς το μέρος τους. Το θέμα αυτόματα επαναλαμβανόταν συνεχώς. Για τη λειτουργία του αυτομάτου το νερό μιας πηγής οδηγούνταν στο εσωτερικό του στεγανού ανώτερου δοχείου εξαναγκάζοντας τον εμπεριεχόμενο αέρα να εξέλθει από έναν αυλό. Επειδή ο αυλός κατέληγε σε νερό, το παλλόμενο ηχητικό μήκος του δημιουργούσε ένα κελάηδισμα με φθόγγους διαφορετικής συχνότητας. Στη συνέχεια, όταν η στάθμη του νερού ξεπερνούσε το γωνιακό σιφώνιο του δοχείου, άδειαζε μέσα από αυτό προς το ενδιάμεσο δοχείο εκτρέποντας ένα ζυγό προς το μέρος του. Έτσι εξαναγκαζόταν σε περιστροφή ο ενσωματωμένος άξονας στήριξης της κουκουβάγιας ώστε αυτή να στραφεί προς τα πουλιά που πλέον δεν φθέγγονταν. Όταν η στάθμη του νερού ξεπερνούσε το αξονικό σιφώνιο του ενδιάμεσου δοχείου άδειαζε όλο το νερό μέσα από αυτό προς το κατώτερο δοχείο. Τότε ο ζυγός εκτρεπόταν προς το μέρος του αντιβάρου και η κουκουβάγια αποστρεφόταν τα πουλιά που πλέον άρχιζαν και πάλι να κελαηδούν.
Ο «ελληνικός» νερόμυλος (υδραλέτης)
(η πρώτη μηχανική αξιοποίηση της υδραυλικής ενέργειας παγκοσμίως)
Πρόκειται για έναν υδροκίνητο μύλο άλεσης δημητριακών που εξακολουθούσε απαράλλαχτος να χρησιμοποιείται μέχρι πρόσφατα. Πρωτοχρησιμοποιήθηκε σύμφωνα με το Στράβωνα στα Κάβειρα από τον ελληνομαθή βασιλιά του Πόντου Μιθριδάτη ΣΤ’τον Ευπάτορα. Ήταν ιδιαίτερα κατάλληλος για τις λοφώδεις και ορεινές περιοχές της Ελλάδος και της Μικράς Ασίας καθότι ήταν ικανός να λειτουργεί με μικρές ποσότητες νερού που κινούνταν όμως με μεγάλη ταχύτητα. Αποτελεί τον πρόδρομο του υδροστροβίλου.
Αποτελούνταν από μια οριζόντια πτερωτή, έναν κατακόρυφο άξονα και δύο οριζόντιες μυλόπετρες. Ο άξονας διαπερνούσε την κάτω μυλόπετρα και συνδεόταν μέσω μεταλλικών συνδέσεων με τη διάτρητη στο κέντρο της πάνω μυλόπετρα. Το νερό κινούσε την πτερωτή και ο άξονας μετέδιδε την περιστροφή στην άνω μυλόπετρα. Ο καρπός από τη χοάνη έπεφτε στο άνοιγμα της περιστρεφόμενης μυλόπετρας, αλεθόταν ανάμεσα στις δύο μυλόπετρες και εξερχόταν περιφερειακά λόγω της φυγόκεντρης δύναμης. Η χοάνη ήταν εφοδιασμένη με ρυθμιστή παροχής καρπού που προωθούσε τον καρπό ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής.
Ο ηχητικός συναγερμός του Ήρωνος
(ο πρώτος προειδοποιητικός μηχανισμός της ιστορίας)
Πρόκειται για μια ηχητική διάταξη που ενεργοποιούνταν από το άνοιγμα της θύρας που προστάτευε αποτελώντας τον πρώτο ηχητικό συναγερμό παγκοσμίως. Αποτελούνταν από μια σάλπιγγα προσαρμοσμένη σε κοίλο ημισφαιρικό δοχείο που αναρτιόταν από μια αρθρωμένη ράβδο. Με το άνοιγμα της θύρας ένα σχοινί επέτρεπε την κλίση της ράβδου και επομένως την κάθοδο της σάλπιγγας. Το ημισφαιρικό δοχείο βυθιζόταν σε ένα δοχείο με νερό και ο εγκλωβισμένος αέρας σε αυτό ανάγκαζε τη σάλπιγγα να ηχήσει.
Ο παντογράφος του Ήρωνος
(η πρώτη συσκευή αντιγραφής, μεγένθυνσης και σμίκρυνσης σχεδίων παγκοσμίως)
Πρόκειται για μια εντυπωσιακή διάταξη αντιγραφής (με δυνατότητα σμίκρυνσης ή μεγέθυνσης) σχεδίων και φιγούρων. Αποτελούνταν από μία επίπεδη βάση με δύο ενωμένους οδοντωτούς τροχούς (με δυνατότητα περιστροφής γύρω από έναν άξονα που περνούσε από το κοινό τους κέντρο) και δύο παράλληλους οδοντωτούς κανόνες (που ήταν πάντα σε επαφή με τους οδοντωτούς τροχούς ολισθαίνοντας εντός αυλακωτών ράβδων). Οι τελευταίες ήταν εγκάρσια προσαρμοσμένες σε ένα βραχίονα περιστρεφόμενο γύρω από το κέντρο των οδοντωτών τροχών. Δύο ράβδοι ενωμένες κάθετα στο τέλος των οδοντωτών κανόνων έφεραν στο άκρο τους την ακίδα ανάγνωσης και τη γραφίδα αντιγραφής ευθυγραμμισμένες με το κέντρο των οδοντωτών τροχών. Όταν ο χειριστής του οργάνου ακολουθούσε το περίγραμμα του σχεδίου με την ακίδα ανάγνωσης τότε η γραφίδα σχεδίαζε το αντίγραφο σε κλίμακα ανάλογη με το λόγο των γραναζιών.
Η ιπτάμενη περιστερά του Αρχύτα
(η πρώτη αυτόνομη πτητική μηχανή της ιστορίας)
Πρόκειται για την πρώτη αυτόνομη πτητική μηχανή της αρχαιότητας.
Αποτελούνταν από ένα ελαφρύ αλλά ισχυρό κέλυφος που είχε τη μορφή περιστεριού και έφερε εσωτερικά την κύστη ενός μεγάλου ζώου.
Η αεροδυναμική περιστερά ήταν τοποθετημένη με το άνοιγμα της κύστης προσαρμοσμένο στο ανοικτό άκρο ενός θερμαινόμενου στεγανού λέβητα (ή μιας ισχυρής εμβολοφόρας αεραντλίας).
Όταν η πίεση του ατμού ή του αέρα ξεπερνούσε τη μηχανική αντοχή της σύνδεσης, η περιστερά εκτοξευόταν και συνέχιζε την πτήση της για μερικές εκατοντάδες μέτρα με τη βοήθεια της ορμής του εξερχόμενου πεπιεσμένου αέρα της κύστης σύμφωνα με τις αρχές της αεροδυναμικής.
Η πλινθίς του Ιππάρχου
Πρόκειται για ένα απλό αστρονομικό όργανο κατάλληλο για τον υπολογισμό του γεωγραφικού πλάτους ενός τόπου. Αποτελούνταν από ένα βαθμονομημένο τεταρτοκύκλιο που ήταν χαραγμένο πάνω σε ένα τετράγωνο πλινθίο προσανατολισμένο προς το νότο. Δύο πείροι τοποθετούνταν στο άνω και κάτω άκρο του τεταρτοκυκλίου που σηματοδοτούσαν την κατακόρυφο με τη βοήθεια νήματος της στάθμης. Ο ανώτερος πείρος χρησιμοποιούνταν και ως γνώμονας.
Το γεωγραφικό πλάτος του τόπου ισοδυναμούσε με τη ένδειξη της σκιάς του γνώμονα κατά την εαρινή ή φθινοπωρινή ισημερία ή το μέσο όρο των ενδείξεων της σκιάς του γνώμονα κατά το θερινό και το χειμερινό ηλιοστάσιο.
Ο τετράντας του Ιππάρχου (το τέταρτον)
Το υδραυλικό ωρολόγιο του Κτησιβίου (ένα θαύμα του αυτοματισμού)
Πρόκειται για ένα θαύμα του αυτοματισμού, αφού το ρολόι αυτό μπορούσε να λειτουργεί αδιάκοπα, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, υποδεικνύοντας τα 365 διαφορετικά ωράρια του έτους.Το νερό μιας πηγής τροφοδοτούσε μέσω ενός υπερχειλιστή το ανώτερο δοχείο. Αυτό με τη σειρά του τροφοδοτούσε το μικρότερο ενδιάμεσο δοχείο που αποτελούσε έναν ελεγκτή σταθερήςστάθμηςμεένασύστημακωνικήςβαλβίδαςδιακοπής της ροής πάνω σε πλωτήρα που περιείχε. Τότε ένας σταλάκτης τροφοδοτούσε σταγόνα σταγόνα το υψίκορμο δοχείο με σταθερή παροχή νερού. Με την άνοδο της στάθμης του νερού σε αυτό, ένας πλωτήρας ανασηκωνόταν και μέσω μιας ράβδου ανυψωνόταν ισόχρονα ένα αγαλματίδιο με δείκτη. Ο δείκτης υποδείκνυε την ώρα του 24ώρου σε ένα περιστρεφόμενο τύμπανο που περιείχε το διάγραμμα των ωρών της ημέρας και της νύκτας ανάλογα με την ημερομηνία. Στο τέλος του 24ώρου το νερό ξεπερνούσε το ενσωματωμένο παράπλευρο σιφόνι και άδειαζε ταχύτατα. Με την κάθοδο του πλωτήρα ενεργοποιούνταν ένα ευφυές σύστημα μετάδοσης κίνησης με σχέση 1 προς 365 (που αποτελούνταν από έναν οδοντωτό κανόνα,ένα επίσχεστρο,δύο οδοντωτούς τροχούς και έναν ατέρμονα κοχλία) το οποίο εξασφάλιζε την περιστροφή του βαθμο-νομημένου τυμπάνου κατά το ένα τριακοσιοστό εξηκοστό πέμπτο της περιφέρειάς του ώστε ο δείκτης του αγαλματιδίου να υποδεικνύει πλέον με ακρίβεια το ωράριο της επόμενηςημέρας.αποτελούν οι επίπεδοι αστρολάβοι.
Η συσκευή κοπής εσωτερικών σπειρωμάτων
Το ρολόι – ξυπνητήρι του Πλάτωνος
Το υδραυλικό ωρολόγιο του Αρχιμήδη
(το πρώτο ρολόι με κτύπους της ιστορίας)
Πρόκειται για ένα πολύπλοκο υδραυλικό ωρολόγιο με πολλά αυτόματα κινούμενα πάρεργα. Αποτελούνταν από το κεντρικό δοχείο αποθήκευσης ύδατος που τροφοδοτούσε μέσω ενός μικρότερου δοχείου εξασφάλισης σταθερής στάθμης (με κωνική βαλβίδα πάνω σε πλωτήρα) ένα ακροφύσιο.
Η παροχή εκροής του ακροφυσίου ρυθμιζόταν ανάλογα με την ημερομηνία περιστρέφοντάς το πάνω σε ένα διαβαθμισμένο ημικυκλικό δίσκο (ώστε να μεταβάλλεται η υψομετρική διαφορά της οπής εκροής του ακροφυσίου και της στάθμης του ύδατος και επομένως η χρονική διάρκεια της ώρας της συγκεκριμένης ημέρας).
Στους δυο κίονες τις πρόσοψης δυο κινούμενοι δακτύλιοι (και δύο αγαλματίδια) υποδείκνυαν τις ώρες που διανύονταν και τις ώρες που απόμεναν αντίστοιχα. Κάθε ώρα οι κόρες των οφθαλμών ενός ανθρώπινου προσωπείου άλλαζαν χρώμα και ένα σφαιρίδιο έπεφτε με κρότο σε ένα δοχείο από το (αυτόματα) ανοιγόμενο ράμφος ενός κόρακα. Παράλληλα το νερό έπεφτε μέσα σε ογκομετρικό δοχείο και σε χρονικό διάστημα μιας ώρας ανατρεπόταν αυτόματα οπότε δύο φίδια κινούνταν συρίζοντας προς τα πουλιά των δένδρων που σφύριζαν τρομαγμένα.
Ο αυτόματος κρατήρας του Φίλωνος
Πρόκειται για μια ευφυέστατη κρήνη που εκτόξευε ανακυκλούμενο νερό ψηλότερα από τη διαθέσιμη στάθμη της δεξαμενής της παραβιάζοντας φαινομενικά τις αρχές της υδροστατικής πίεσης και των συγκοινωνούντων δοχείων.Αποτελούνταν από ένα ανοικτό και δύο στεγανά δοχεία τοποθετημένα το ένα πάνω από το άλλο. Το ενδιάμεσο στεγανό δοχείο ήταν γεμάτο με νερό και ένας σωληνίσκος ξεκινούσε λίγο πάνω από τον πυθμένα του και κατέληγε σε ένα ακροφύσιο πάνω από το ανώτερο ανοικτό δοχείο. Ρίχνοντας λίγο νερό στο ανώτερο ανοικτό δοχείο τότε αυτό μέσω ενός σωληνίσκου έρρεε στο κατώτερο στεγανό δοχείο. Ο εγκλωβισμένος αέρας σε αυτό πιεζόταν και μέσω ενός άλλου σωληνίσκου εκτόπιζε το νερό του ενδιάμεσου δοχείου εξαναγκάζοντάς το να ανέλθει στο ακροφύσιο και να σχηματίσει ένα μικρό πίδακα. Το νερό του πίδακα συμπλήρωνε το νερό του ανώτερου δοχείου διατηρώντας τη στάθμη του σταθερή. Έτσι η διαδικασία αυτή ήταν αυτοσυντηρούμενη και συνέχιζε αυτόματα μέχρι να αδειάσει όλο το νερό από το ενδιάμεσο δοχείο.
Πρόκειται για τον αρ-χαιότερο αυτόματο πωλητή της ιστορίας. Τοποθετούνταν έξω από ναούς και επέτρεπε τη λήψη αγιασμού από τους πιστούς με τη ρίψη ενός πεντάδραχμου νομίσματοςσεαγγείο.Το νόμισμα έπεφτε πάνω στο δίσκο ενός ζυγού, με την εκτροπή του οποίου άνοιγε μια κωνική βαλβίδα και έρρεε ορισμένη ποσότητα νερού.
Πρόκειται για μια ιδιοφυή μέθοδο οπτικής μετάδοσης μηνυμάτων (γράμμα – γράμμα) μεταξύ υψωμάτων που απείχαν αρκετά χιλιόμετρα με συνδυαστικό σύστημα πυρσών που επινόησαν οι Κλεόξενος και Δημόκλειτος τον 3ο π.Χ. αιώνα.Το σύστημα μπορεί να χαρακτηριστεί ψηφιακό (πενταδικό των δύο bits), προδρομικό της σημερινής τεχνολογίας και μοναδική στο είδος του καταγεγραμμένη πρόταση παγκοσμίως μέχρι τον 16ο μ. Χ. αιώνα. Με απλοϊκή χρήση «πυρσείας» (προσυμφωνημένου μηνύματος) και δικτύου φρυκτωριών που επινόησε ο Παλαμήδης έγινε γνωστή, από το βοηθό του Σίνωνα, σε μια νύκτα η άλωση της Τροίας στις Μυκήνες (Αισχύλος, «Αγαμέμνων»). Σε κατάλληλα επιλεγμένα υψώματα κτίζονταν οι «φρυκτωρίες». Κάθε φρυκτωρία περιλάμβανε «δύο τοίχους με ύψος αναστήματος ανδρός» και τη δυνατότητα ανάρτησης πέντε πυρσών στον καθένα. Μεταξύ των τοίχων υπήρχε ειδική «διόπτρα» (σκοπευτική διάταξη δύο αυλίσκων) για τη διάκριση από το «φρυκτωρό» των δεξιών ή αριστερών πυρσών της απέναντι φρυκτωρίας. Επίσης οι φρυκτωροί διέθεταν από πέντε πινακίδες με αναγραμμένα τα γράμματα του αλφαβήτου χωρισμένα σε πεντάδες. Οι αριστεροί πυρσοί από το μέρος του «πομπού» φρυκτωρού αναφέρονταν στον αριθμό της πινακίδας, ενώ οι δεξιοί στη σειρά του γράμματος της συγκεκριμένης πινακίδας. Η έναρξη της διαδικασίας αποστολής γινόταν με την ανάρτηση δύο πυρσών από τον «πομπό», την επιβεβαίωση με την ανάρτηση δύο πυρσών από το «δέκτη» και το κατέβασμα των πυρσών και από τους δύο.Για παράδειγμα, όταν υψώνονταν δύο πυρσοί στον αριστερό τοίχο και τέσσερεις στο δεξιό, γινόταν εκπομπή του γράμματος «Ι».
Ο τριχοτόμος του Νικομήδη
Το μεσολάβιον του Ερατοσθένη
Πρόκειται για ένα ευφυέστατο όργανο που επινόησε ο Ερατοσθένης προκειμένου να πετύχει την παρεμβολή δύο ή περισσότερων μέσων αναλόγων ανάμεσα σε δύο δεδομένα ευθύγραμμα τμήματα. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχανόταν και η λύση του Δήλιου προβλήματος που αφορούσε το διπλασιασμό του κύβου. Αποτελούνταν από ένα ορθογώνιο πλαίσιο σχήματος «Π» με ένα σταθερό ορθογώνιο τρίγωνο και δύο ή περισσότερα ολισθαίνοντα ορθογώνια τρίγωνα επί ανισόπεδων αυλακών εντός του πλαισίου.
Σκηνή 4η: Ο Ναύπλιος σε ακρωτήρι, με αναμμένο πυρσό, δίνει ψεύτικο σήμα στους Αχαιούς ύστερα από προτροπή της Αθηνάς.
Σκηνή 5η: Στη φουρτουνιασμένη θάλασσα φαίνονται διασκορπισμένα συντρίμμια των πλοίων και ο Αίαντας να κολυμπά. Εμφανίζεται η Αθηνά (ως από μηχανής θεός), περιφέρεται και εξαφανίζεται, ενώ πέφτει κεραυνός, ακούγεται βροντή και χάνεται η μορφή του Αίαντα. Η αυλαία ανοιγοκλείνει μεταξύ των σκηνών. Όλα αυτά γίνονται μόνα τους με τη δύναμη ενός μολύβδινου βάρους που πέφτει ισοταχώς σε μια κλεψύδρα με άμμο. Για την έναρξη της παράστασης αρκεί να τραβηχτεί το σχοινί στην πρόσοψη της βάσης.
Σκηνή 2η: Φωτιά ανάβει στο βωμό μπροστά από το Διόνυσο. Από το θύρσο του Διονύσου αναβλύζει νερό και από το κύπελλό του χύνεται κρασί πάνω στο μικρό πάνθηρα.
Σκηνή 3η: Ο χώρος γύρω από τους τέσσερεις κίονες της βάσης στεφανώνεται με λουλούδια. Ακούγεται ήχος τυμπάνων και κυμβάλων ενώ οι έξι Βάκχες κινούνται χορεύοντας γύρω από τον περίπτερο ναό.
Σκηνή 4η: Τα μουσικά όργανα παύουν και ο Διόνυσος στρέφεται προς την άλλη πλευρά του ναού. Μαζί του στρέφεται και η φτερωτή Νίκη της στέγης.
Σκηνή 5η : Φωτιά ανάβει στον έτερο βωμό του ναού. Και από το θύρσο του Διονύσου πάλι αναβλύζει νερό και από το κύπελλό του χύνεται κρασί πάνω στο μικρό πάνθηρα.
Σκηνή 6η: Ακούγεται πάλι ήχος τυμπάνων και κυμβάλων ενώ οι έξι Βάκχες κινούνται αντίθετα χορεύοντας γύρω από το ναό.
Σκηνή 7η: Τα μουσικά όργανα παύουν και το κινητό θέατρο μεταβαίνει αυτόματα στην αρχική του θέση (με οπισθοπορεία εκτελώντας συνδυασμούς ευθύγραμμων και κυκλικών κινήσεων). Όλα αυτά γίνονται μόνα τους με την κίνηση δεκάδων μέτρων σοφά χρονισμένων νημάτων που έλκονται από τη δύναμη ενός μολύβδινου βάρους που πέφτει ισοταχώς σε μια κλεψύδρα με κεχρί. Με τη δεξιόστροφη, την ελεύθερη και αριστερόστροφη περιέλιξη των νημάτων σε άξονες και τύμπανα επιτυγχάνονται αντίστοιχα: α) η εμπροσθοπορεία (ευθύγραμμη ή καμπύλη) του αυτομάτου και οι δεξιόστροφες περιστροφές των μηχανισμών, β) η ηρεμία και γ) η οπισθοπορεία (ευθύγραμμη ή καμπύλη) και οι αριστερόστροφες περιστροφές των μηχανισμών. Για την έναρξη της παράστασης αρκεί να τραβηχτεί το σκοινί στο εμπρόσθιο πλαϊνό της βάσης.
Πρόκειται για ένα ανθρωποειδές ρομπότ με τη μορφή υπηρέτριας (σε φυσικό μέγεθος) που στο δεξί χέρι της κρατούσε μια οινοχόη. Όταν ο επισκέπτης τοποθετούσε έναν κρατήρα (κύπελλο) στην παλάμη του αριστερού χεριού της εκείνη αυτόματα έριχνε αρχικά οίνο και στη συνέχεια για ανάμειξη νερό στον κρατήρα ανάλογα με την επιθυμία του. Στο στήθος της υπηρέτριας βρίσκονταν δύο στεγανά δοχεία γεμάτα με οίνο και νερό αντίστοιχα. Στον πυθμένα τους υπήρχαν δύο σωληνίσκοι που οδηγούσαν το περιεχόμενό τους μέσα από το δεξί χέρι της στο χείλος της οινοχόης. Δύο αεραγωγοί σωληνίσκοι ξεκινούσαν από το πάνω μέρος των δοχείων, διαπερνούσαν τον πυθμένα τους και κατέληγαν λυγισμένοι στο στομάχι της. Το αριστερό της χέρι συνδεόταν μέσω άρθρωσης με τους ώμους της ενώ μια ελικοειδής ράβδος (ελατήριο) έκκεντρα τοποθετημένη στην προέκτασή του το συγκρατούσε ανυψωμένο. Δύο σωλήνες ξεκινούσαν από το ίδιο σημείο (κλείδα) και κατέρχονταν διαπερνώντας και αποφράζοντας τα λυγισμένα διάτρητα άκρα των αεραγωγών σωληνίσκων. Οι σωλήνες της κλείδας διέθεταν δύο οπές στις απολήξεις τους, με την οπή που επικοινωνούσε με το δοχείο του οίνου να προηγείται αυτής που επικοινωνούσε με το νερό. Όταν τοποθετούνταν ο κρατήρας στην παλάμη της υπηρέτριας, το αριστερό χέρι της κατέβαινε και οι σωλήνες της κλείδας ανυψώνονταν.Η οπή του ενός σωλήνα ευθυγραμμιζόταν με τον αεραγωγό σωληνίσκο του δοχείου του οίνου, αέρας εισερχόταν στο δοχείο και οίνος έρρεε από το σωληνίσκο της οινοχόης στον κρατήρα. Όταν μισογέμιζε το κύπελλο με κρασί, το χέρι λόγω βάρους κατέβαινε περισσότερο, η δίοδος του αεραγωγού σωληνίσκου του οίνου έφρασσε και η ροή σταματούσε. Παράλληλα ευθυγραμμιζόταν η οπή του δεύτερου σωλήνα με τον αεραγωγό σωληνίσκο του δοχείου με το νερό και άρχιζε να ρέει νερό για την αραίωση του οίνου.
Όταν γέμιζε το κύπελλο, το χέρι (λόγω βάρους) κατέβαινε περισσότερο, η δίοδος του αεραγωγού σωληνίσκου του νερού έφρασσε και η ροή σταματούσε. Επίσης αν αφαιρούνταν οποιαδήποτε στιγμή ο κρατήρας, το αριστερό χέρι ανυψωνόταν, οι σωλήνες της κλείδας κατέβαιναν αποφράζοντας τους αεραγωγούς σωληνίσκους, δημιουργώντας κενό στα δοχεία και η ροή των υγρών σταματούσε. Η υπηρέτρια λοιπόν γέμιζε το κύπελλο του επισκέπτη με καθαρό οίνο ή αραιωμένο με νερό στην ποσότητα που αυτός επιθυμούσε ανάλογα με τη χρονική στιγμή που θα το τραβούσε από την παλάμη της.
Πρόκειται για ένα εξαιρετικό γεωδαιτικό όργανο που ήταν κατάλληλο για την ακριβή μέτρηση της οριζόντιας, της κατακόρυφης και της γωνιακής απόστασης δύο ουράνιων ή γήινων σημείων. Σύμφωνα με τον Ήρωνα με επαναληπτική χρήση του οργάνου ήταν δυνατές «στη γεωγραφία η αποτύπωση νησιών και θαλασσών, στην αστρονομία ο υπολογισμός των αποστάσεων των αστέρων και η πρόβλεψη των εκλείψεων, στην οικοδομική η εκτέλεση πολύπλοκων δομικών έργων…».Αποτελούνταν από ένα στυλίσκο που έφερε μια οριζόντια οδοντωτή βάση που μπορούσε να περιστραφεί με τη βοήθεια ενός ατέρμονα μικροβατικού κοχλία. Πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα ακριβές σύστημα διόπτευσης (θεοδόλιχος) που αποτελούνταν από έναν κατακόρυφο (πιθανόν βαθμονομημένο) ημικυκλικό δίσκο που μπορούσε να περιστραφεί με ακρίβεια με τη βοήθεια ενός ατέρμονα κοχλία και από έναν οριζόντιο (πιθανόν βαθμονομημένο) δίσκο που έφερε μία σταυρωτή περιστρεφόμενη σκοπευτική διάταξη. Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να σκοπεύσει οποιοδήποτε σημείο στο χώρο και να σημειώσει τις γωνιακές συντεταγμένες του. Σε μια εναλλακτική χρήση του οργάνου πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα σύστημα οριζοντίωσης (χωροβάτης) που αποτελούνταν από δύο κατακόρυφους γυάλινους συγκοινωνούντες σωληνίσκους με νερό που χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό του οριζοντίου επιπέδου και μια ρυθμιζόμενη με ακρίβεια σκοπευτική διάταξη.Το σύστημα είχε ως παρελκόμενα δύο βαθμονομημένους κανόνες που ο καθένας έφερε μια διάταξη κατακορύφωσης και μια ολισθαίνουσα ασπρόμαυρη ασπιδίσκη που έπαιζε το ρόλο του στόχου. Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να στοχεύσει δύο τυχαία σημεία στα οποία ήταν τοποθετημένοι οι δύο βαθμονομημένοι κανόνες και να υπολογίσει την υψομετρική τους διαφορά. Στην επίλυση τοπογραφικών προβλημάτων με τη χρήση της διόπτρας ο Ήρων εφαρμόζει τις ευθυγραμμίες, την πολλαπλή καθετότητα και τις αναλογίες πλευρών ομοίων τριγώνων. Είναι όμως βέβαιο ότι τουλάχιστον στον υπολογισμό αστρονομικών μεγεθών χρησιμοποιούνταν τα μοιρογνωμόνια της διόπτρας όπως ακριβώς και στους αστρολάβους.
Πρόκειται για έναν επαναληπτικό ευθύτονο καταπέλτη που είχε τη δυνατότητα της αυτοματοποιημένης συνεχούς ρίψης βελών και αποτελούσε το κορυφαίο επίτευγμα της αρχαιοελληνικής καταπελτικής μηχανικής. Ο καταπέλτης που δημιουργήθηκε για λογαριασμό των Ροδίων ήταν εξοπλισμένος με έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο που έφερε δυο εγκοπές (μια διαμήκη και μια ελικοειδή) και μια ξύλινη θήκη που έφερε τα προς εκτόξευση βέλη. Επίσης εκατέρωθεν της «σύριγγος» έφερε ζεύγος πεντάγωνων αλυσοτροχών που συνδέονταν με ξύλινη αλυσίδα. Ένας πείρος από κάθε αλυσίδα συνδεόταν στο ίδιο σημείο με την ολισθαίνουσα «διώστρα» του καταπέλτη. Η «διώστρα» έφερε ένα λυγισμένο αξονίσκο με την άκρη του να εισέρχεται στο ελικοειδές αυλάκι του υπερκείμενου κυλίνδρου. Με τη δεξιόστροφη περιστροφή των χειρομοχλών των οπίσθιων αλυσοτροχών (από το χειριστή του όπλου) η «διώστρα» κινούνταν αυτόματα μπροστά, ο κύλινδρος περιστρεφόταν αυτόματα αριστερόστροφα ώσπου η διαμήκης εγκοπή του ευθυγραμμιζόταν με το αντίστοιχο άνοιγμα της θήκης των βελών και τότε ένα βέλος έπεφτε στην εγκοπή του κυλίνδρου.Παράλληλα η χορδή εισερχόταν αυτόματα στην αρπάγη της «διώστρας» και ένας σταθερός πείρος έσπρωχνε αυτόματα τη σκανδάλη και ασφάλιζε την αρπάγη. Με την αριστερόστροφη περιστροφή των αλυσοτροχών η «διώστρα» κινούνταν αυτόματα πίσω, ο κύλινδρος περιστρεφόταν αυτόματα δεξιόστροφα ώσπου η διαμήκης εγκοπή του ευθυγραμμιζόταν με το αυλάκι της «διώστρας» και το βέλος έπεφτε αυτόματα σε αυτό. Παράλληλα ένας σταθερός πείρος πίεζε αυτόματα τη σκανδάλη και η αρπάγη ανασηκωνόταν. Τότε η χορδή ελευθερωνόταν αυτόματα και το βέλος εκτοξευόταν. Με τη συνεχή κίνηση πίσω μπροστά των χειρομοχλών με αυτόν τον τρόπο και σε ελάχιστο χρόνο ο χειριστής εκτόξευε διαδοχικά όλα τα βέλη της φαρέτρας.
Οι αυτόματοι τρίποδες του Ηφαίστου
Πρόκειται για προγραμματιζόμενους, αυτοκινούμενους τρίποδες που σύμφωνα με τον Όμηρο κατασκεύασε ο Ήφαιστος «με ρόδες χρυσές για να μπορούν αυτόματα να μπαίνουν στων θεών τη σύναξη και πάλι μόνοι τους να γυρνούν στο οίκημα». Η ανάπτυξη και εφαρμογή από τους Αλεξανδρινούς μηχανικούς (Φίλωνα, Ήρωνα) της σχετικής τεχνολογίας σε αντίστοιχα αυτοκινούμενα «οχήματα» μας επιτρέπει την υποθετική ανασύστασή τους.
Ο μηχανισμός παραγωγής της κίνησης του τρίποδα αποτελούνταν από α) μια κλεψύδρα κυλινδρικής μορφής γεμάτη με κεχρί, β) ένα μολύβδινο βάρος τοποθετημένο εντός της κλεψύδρας, γ) δύο σχοινιά που συνέδεαν το βάρος και τους άξονες των δύο πίσω τροχών με τη βοήθεια θηλιών και εγκάρσιων πείρων και δ) το συρταρωτό διακόπτη έναρξης της κίνησης.
Ο μηχανισμός προγραμματισμού των κινήσεων αποτελούνταν από τριών ειδών περιελίξεις των σχοινιών πάνω στους δύο ανεξάρτητους κινητήριους άξονες των τροχών. Η δεξιόστροφη περιέλιξη εξασφάλιζε την δεξιόστροφη περιστροφή των τροχών και επομένως την εμπρόσθια πορεία του αυτόματου τρίποδα. Η αριστερόστροφη περιέλιξη εξασφάλιζε την αριστερόστροφη περιστροφή των τροχών και επομένως την οπίσθια πορεία του αυτόματου τρίποδα.
Η ελεύθερη περιέλιξη εξασφάλιζε την ακινησία των τροχών και επομένως την στάση του αυτόματου τρίποδα για «την εξυπηρέτηση των θεών». Η δεξιόστροφη περιέλιξη στο δεξί τροχό και η ταυτόχρονη ελεύθερη περιέλιξη στον αριστερό τροχό εξασφάλιζε τη στροφή του αυτόματου τρίποδα προς τα αριστερά ενώ η ελεύθερη περιέλιξη στο δεξί τροχό και η ταυτόχρονη δεξιόστροφη περιέλιξη στον αριστερό τροχό εξασφάλιζε τη στροφή του προς τα δεξιά.
Με το τράβηγμα του σύρτη η κλεψύδρα αρχίζει να αδειάζει με σταθερό ρυθμό και το μολύβδινο να κατεβαίνει ισοταχώς έλκοντας τα σχοινιά των κινητήριων τροχών. Ο συνδυασμός περιελίξεων σε κάθε κινητήριο άξονα εξασφάλιζε την οποιαδήποτε επιθυμητή αυτόματη πορεία του τρίποδα στο χώρο, τις απαιτούμενες στάσεις του και τέλος την επιστροφή του στο σημείο εκκίνησης.
Βασισμένοι στα γραπτά του Ήρωνα, οι Άραβες και οι Βυζάντιοι θα κατασκευάσουν πλήθος συσκευών, όπως το μηχανικό παγώνι του Al-Jazari που έτρεχε νερό. Με μικρούς βοηθούς προσέφερε σαπούνι και όταν σταμάταγε το νερό, ένας άλλος μικρός βοηθός προσέφερε πετσέτα.
ΠΗΓΗ www.schizas.com
