Водопідйомний гвинт Історик Діодор в одному зі своїх творів пише: "Ніл після розливів завдає на поля нові кількості мулу, і мешканці легко можуть зрошувати все поле за допомогою винайденої Архімедом Сиракузським машини, яка через свою форми носить назву равлики (кохлем)". Йдеться про гвинті Архімеда.
У творі письменника II в. н.е. Атенея про видалення води з трюму корабля сказано: "Її відсисав одна людина за допомогою винайденого Архімедом нескінченного гвинта".
"Равлик" влаштована просто, і виготовлення її під силу будь-теслі. Ось як говорить про це Вітрувій:
"Беруть балку ... і надають їй форму вала, тесаного за циркулю. На круглу поверхню наносять поздовжні і поперечні (охоплюють) лінії. Потім беруть гнучку просмолену рейку і прибивають її до колоди так, щоб вона проходила навскіс через точки перетину розмічальних штрихів, т. е. йшла по гвинтовий лінії. Зверху на цю рейку набивають таку ж, потім ще і ще, поки виток не стане досить високим. Таким чином, рейки утворюють собою гвинтові канальці, ... тобто. справжню натуральну імітацію равлики. До цих спіралям прибивають обшивку з Досо , Щоб закрити спіральні ходи, потім просочують її смолою і обвивають залізними обручами для того, щоб вона не могла лопнути під впливом води. Виступаючі кінці колоди кладуть на опори так, щоб один кінець обшивки був у воді, а інший піднімався над тим місцем, куди треба подавати воду. В установленому похило гвинті між витками і обшивкою утворюються кишені, які заповнюються водою. Оскільки ці кишені при обертанні "равлики" як би біжать вгору, то і захоплена ними вода піднімається, поки не виплеснеться.
Збереглася Помпейські фреска, на якій зображена ця машина. Обертає її чоловік, що переступає ногами по самій обшивці гвинта.
На виготовлення "равлики" йде менше дерева, ніж на виготовлення водопідіймального колеса, що важливо для південних країн, де дерево - дефіцитний матеріал.
В Єгипті архимедову "равлика" можна знайти і зараз.
Дуже зручним виявився водопідйомний гвинт для відкачування води з шахт. Гвинти не займали багато місця і добре вписувалися в похилі виробки.
Історик Діодор, описуючи іспанські рудники, повідомляє: "Гірники зустрічаються іноді з підземними річками, швидка течія яких вони зменшують, відводячи їх в похилі рови, і невтомна жага золота змушує їх доводити до кінця свої підприємства. Найдивовижніше полягає в тому, що вони можуть цілком вивести всю воду на поверхню за допомогою єгипетських гвинтів, які винайшов Архімед Сіракузького ... Вони, таким чином, поступово підіймають воду аж до отвору рудника і після осушення підземних галерей спокійно в них працюють. Е та машина так майстерно влаштована, що з її допомогою можна підняти величезні маси води і навіть легко вивести цілу річку з земних глибин на поверхню ".
Переваги водопідіймального гвинта забезпечили йому широке застосування протягом багатьох століть. Начерки архімедівських гвинтів є серед технічних малюнків Леонардо да Вінчі. Але по конструкції вони відрізняються від античних. Гвинт утворюється спіральної трубою, одягненою на стрижень. "Цей винахід", - писав Галілей про архімедовим гвинті, - не тільки чудово, але просто чудово, оскільки ми бачимо, що вода піднімається в гвинті, безперервно опускаючись ".
Перш за все, як уже говорилося, мова може йти про винахід Архімедом багатоступінчастого редуктора і черв'ячної передачі - механізмів, застосованих Архімедом для переміщення корабля "силою однієї людини". Плутарх назвав в якості застосованого Архімедом кошти поліспаст. Але поліспаст згадується в "Механічних проблеми" і, отже, був винайдений до Архімеда. Це зовсім не означає, що Плутарх передав невірні відомості. Застосування Архімедом поліспаста дуже ймовірно. Але простий розрахунок показує, що для мети демонстрації Архімеда (переміщення судна однією людиною) одного лише поліспаста для отримання потрібного виграшу в силі недостатньо.
Дійсно, трієра важила близько 200 т і, щоб зрушити її з місця при сприятливих умовах, потрібна сила не менше 20 т. Поліспаст міг застосовуватися для того, щоб збільшити число тягнуть канатів і тим самим зменшити їх товщину. Але практично побудувати поліспаст з числом канатів, великим десяти, не вдається (зі збільшенням кількості блоків швидко ростуть втрати на тертя). Тому для отримання зусилля в 20 т до його канату потрібно докласти силу не менше 2 т, і пересування корабля "силами однієї людини" за допомогою тільки поліспаста виключено. Зате в многоступенчатом редукторі "виграш в силі" зі збільшенням числа ступенів зростає в геометричній прогресії, а втрати - т в арифметичній, і коефіцієнт корисної дії виходить набагато вище. Тому канат поліспаста, як це робиться і зараз, повинен був намотується на барабан лебідки з багатоступеневим редуктором.
Слід, однак, відзначити, що практичного застосування зубчасті редуктори в античну епоху не знайшли. Редуктор потрібен при використанні швидкохідних двигунів, а стародавня техніка змушена була обмежуватися силою людей і тварин, які не розвивають великій швидкості. Тому антична механіка обходилася блоком і коміром, а якщо вантаж був дуже великий, в канати впрягались десятки і сотні людей. Тому, мабуть, висхідні до Архімеда конструкції лебідок, описані Героном і Паппом, мали чисто теоретичний або "демонстраційний" характер.
Архімеда багато дослідників вважають також винахідником гвинта і черв'ячної передачі.
Належність цих винаходів Архімеда здається максимально можливої: від водопідіймального гвинта до звичайного - один крок. Атеней пише, що Архімед зрушив корабель "за допомогою винайденого ним гвинта". Він же називає архимедову водопідіймальну "равлика" "нескінченним гвинтом". У творах Герона і Паппа описаний гвинт ні з гайкою, а з повзуном, який може ковзати по розташованої уздовж гвинта лінійці і має виступ, що входить між витками різьби гвинта. Ця конструкція є навіть для епохи Герона (I ст. Н.е.) архаїчної, так як в той час вже широко застосовувалися гвинти з гайками (прес з дерев'яним гвинтом і гайкою знайдений при розкопках сукновальної майстерні в Геркулануме). Гвинт з гайкою простіше описаного Героном і може передати велике навантаження. Можливо, що Героном була описана "застаріла" конструкція двохсотлітньої давності, запозичена з якогось твору Архімеда.
І гвинт, і черв'як відносяться до механізмів, що не згаданим в "Механічних проблемах".
Є ще один механізм, також не включений до "Проблемах", який ми маємо право умовно включити в список винаходів Архімеда. Це вже згадуване пристрій, описане Витрувием під назвою "амфіріон". Механізм, про який йде мова, складався з барабана з загорнутим навколо нього канатом. Інший канат обертався навколо вала, який тримає барабан. При змотуванні першого каната з барабана другий канат намотується на вал; при цьому натягу першого і другого канатів будуть ставитися як радіуси барабана і вала. Таким шляхом можна отримати виграш в силі в 4 ... 6 разів. Судячи з книги Вітрувія, це просте по конструкції і дуже зручний пристрій широко застосовувалося в вантажопідйомних машинах.
Так, практична діяльність Архімеда стимулювала його наукові дослідження і давала можливість перевіряти на досвіді результати цих досліджень.
Легенда про палять дзеркалах
У 1747 р французький натураліст і винахідник Жорж Луї Бюффон писав: "Історія запальних дзеркал Архімеда широко відома і знаменита. Він винайшов їх для захисту своєї батьківщини. Стародавні кажуть, що він направив сонячний вогонь на ворожий флот і звернув його в попіл. Але справжність цієї історії, в якій не сумнівалися протягом п'ятнадцяти або шістнадцяти століть, була останнім часом поставлена під сумнів і навіть визнана фантастичною. Декарт заперечував можливість подібного винаходу, і його думка взяло гору над свідоцтвами вчених письменників античної епохи. Сучасні фізики поділяють його думку. Давнім вони залишали тільки те, чого не можна у них відняти.
Як би там не було, цей винахід потрапило в ряд інших численних відкриттів давнини, зниклих тільки тому, що сучасники вважали за краще легкий шлях їх заперечення тернистою дорогою відтворення; і запальні дзеркала були настільки спотворене, що про відновлення їх репутації, здавалося, не могло бути й мови.
Щоб "оскаржити" вирок Декарта, потрібно було мати у своєму розпорядженні більш сильними аргументами, ніж різні доводи. Тому противникам Декарта залишався лише один спосіб, який дійсно міг дати рішучі результати, але в той же час був дуже важким і відчайдушним. Спосіб полягав у спробі відтворити дзеркала з метою отримати той же ефект ".
Треба сказати, що Бюффону вдалося здійснити свій план і створити дзеркало, яке запалювало дерево на відстані 50 м. Бюффон, бажаючи вирішити загадку історії, вчинив так само, як в наш час Тур Хейєрдал з його знаменитими плаваннями на плоту "Кон-Тікі" та очеретяних "Ра". Він довів, що таке в принципі було можливо, хоча, зрозуміло, це не рівносильно доказу, що таке було.