Κάποτε οι Μητιονίδες του γένους της Μήτιδος, πρώτης γυναίκας τους Διός, μητέρας της Αθηνάς -που το όνομα της υποδηλώνει πολύτροπη νόηση, ευστροφία, προβλεπτικότητα, ευστοχία, δόλο κ.λπ.- συγγενεύουν με τους Παλαμάονες του γένους του Ηφαίστου. [Παλάμη σημαίνει επιδεξιότητα χεριού, πρακτική γνώση, τέχνασμα] Η Φρασι-μήδη, που συνδυάζει τα διανοητικά γνωρίσματα της Μήτιδος (δύναμη πονηριάς και απάτης, αίσθηση της ευκαιρίας, διάφορες επινοήσεις, ποικίλα τεχνάσματα και πονηρή ευφράδεια), νυμφεύεται τον επιδέξιο στον τροχό Ευπάλαμο. Γιος τους ήταν ο Παλαμήδης που ανακάλυψε τους κώδικες: τα φωτεινά σήματα, ορισμένα γράμματα του αλφαβήτου και τα παιγνίδια των πεσσών, της ντάμας και των αστραγάλων. Η Mητι-άδουσα νυμφεύεται τον Παλαμάονα και από το γάμο τους γεννιέται ο Δαίδαλος.

Κάπως έτσι αρχίζουν να εμφανίζονται οι πρώτοι μάστορες: οι τεχνίτες δημιο-εργοί: δημιουργοί, αυτοί που έχουν να προσφέρουν κάτι ωφέλιμο στο Δήμο, στο σύνολο.

Ο Ηφαιστος προσφέρει στους ευνοούμενους τους Παλαμάονες και Ευπάλαμους τα μυστικά της τέχνης του, όπως και η Αθηνά τα μυστικά της Μήτιδος. [Έτσι κι αλλιώς ο μαΐστωρ: μάστορας συγγενεύει εννοιολογικά με τη Μήτη]

«Τα αγάλματα του Δαιδάλου λ.χ. εντάσσονται σε μια κατηγορία έργων, των οποίων η Αθηνά και ο Ήφαιστος είναι οι δημιουργοί. Γνωρίζουμε τους τρίποδες που από μόνοι τους -αυτόματοι- προσέρχονται στη συνέλευση των θεών και τις χρυσές υπηρέτριες που βοηθούν τον Ήφαιστο να κινηθεί... Ο Ήφαιστος φιλοτεχνεί ακόμη και τα σκαλιά από χρυσό και άργυρο που φρουρούν το παλάτι του Αλκίνοου. Είναι επίσης ο δημιουργός του ορειχάλκινου Τάλω (ενός ρομπότ), που τον χάρισε στον Μίνωα για την προστασία της Κρήτης, της οποίας έκανε το γύρο ανά τακτά χρονικά διαστήματα... Η Αθηνά έπλασε από χώμα την Πανδώρα κ.ο.κ...» (Φρανσουάζ Ντικρού, Ο Δαίδαλος, Ολκός, σ. 112).

Για να γίνουν, όμως, οι θαυμαστές κατασκευές από τους τεχνίτες του γένους του Ηφαίστου και της Αθηνάς που ακολούθησαν, έπρεπε η τέχνη των αρχαίων δημιουργών «να απελευθερωθεί από τη θρησκεία και τη μαγεία και υποχρεωτικά να στηριχθεί στην επιστήμη, ώστε να γίνει η εφαρμογή της» (πρβλ. Ζαν Πιερ Βερνάν, Μύθος και σκέψη στην αρχαία Ελλάδα, Ολκός, σ. 285 κ.ε.).

Η διάνοιξη της υπόγειας σήραγγας-υδραγωγείου λ.χ. στη Σάμο από τον Ευπαλίνο προϋποθέτει τη χρήση δύσκολων μεθόδων τριγωνισμού. Το ίδιο η κατασκευή από τον Αρχύτα τον 4ο αι. «περιστεράς ξ,υλίνης πεισμένης» και τόσα άλλα αντικείμενα, που προκαλούν την κατάπληξη και το θαυμασμό, απαιτούν γνώσεις Μηχανικής, Γεωμετρίας, Τριγωνομετρίας κ.λπ.

Αιτούμενο των πρώτων επιστημόνων ήταν πώς με μια μηχανή [έξυπνη, δόλια, πονηρή επινόηση] «τα τε ελάττονα κρατεί των μειζόνων» (Αριστ., Μηχανικά 847 α22), πώς τα μικρότερα και ασθενέστερα να αντισταθμίζουν, να εξουσιάζουν και να κυριαρχούν (με τον πολλαπλασιασμό της δύναμης από τη μηχανή) πάνω στα μεγαλύτερα και ισχυρότερα, ώστε ο άνθρωπος να ξεφεύγει από την αμηχανία και την απορία συνεχίζοντας την πορεία του.

Νίκος Βαρδιάμπασης

Η ΤΕΧΝΙΚΟΦΙΛΙΑ ΤΩΝ ΑΡΧΑΙΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ

Θ. Π. Τάσιου

Καθηγητή Πολυτεχνείου

Έχει από πολλού αποδειχθεί στη διεθνή ιστοριογραφία ότι οι αρχαίοι Έλληνες χρησιμοποίησαν, καλλιέργησαν και ανέπτυξαν την τεχνολογία συστηματικότατα σ’ όλη τη διάρκεια των 2000 ετών την οποία συνήθως ονομάζουμε αρχαιότητα.

Έτσι η παλαιότερη αντίληψη πως τάχα «οι Έλληνες αδιαφορούσαν για την τεχνολογία – έπρεπε να ‘ρθουν οι Ρωμαίοι για να αναπτύξουν την τεχνολογία» πέρασε στο σεντούκι της αν-ιστορίας. )παραμένει, βέβαια, ως ενδιαφέρον ιστορικό ζήτημα το ίδιο το γεγονός ότι κάποτε κυριάρχησε μια τέτοια αντίληψη – τόσο μάλιστα πλατιά, που τα σχολικά μας βιβλία συνεχίζουν να αγνοούν επιδεικτικότατα την Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία).

Με το σημερινό άρθρο, θα ήθελα να πάω άλλο ένα βήμα πιο πίσω απ’ τα ιστορικά γεγονότα καθεαυτά και να αναζητήσω – ει δυνατόν – τις καταστάσεις εκείνες που ευόδωσαν τη μεγάλη τεχνική ανάπτυξη στην αρχαία Ελλάδα. Δεν έχω βέβαια τη φιλοδοξία να παρουσιάσω μια βασική ανθρωπολογική μελέτη, η οποία θα αποδείκνυε τάχα τη «νομοτέλεια» της τεχνολογικής ανάπτυξης στην Αρχαία Ελλάδα. Νομίζω όμως ότι μπορώ να υπενθυμίσω (χωρίς ίχνος πρωτοτυπίας δε ότι πίσω απ’ την ανάπτυξη αυτή φαίνεται ότι κείνται:

α) ορισμένες ευνοϊκές κοσμοθεωρητικές διαθέσεις.

β) μια επιχωριάζουσα ανθρωπιστική στάση, καθώς και

γ) ορισμένες υστερότερες πολιτικές και οικονομικές συγκυρίες.

Κοσμοθεωρητική στάση

Κάθε λαός, βέβαια, στήνει τους Θεούς του κατ’ εικόνα και ομοίωσιν· οι Έλληνες δεν θα αποτελούσαν εξαίρεση.

Θα χρησιμοποιήσουμε λοιπόν τις αρχικές θρησκευτικές/μυθολογικές «προβολές» των Ελλήνων, για να αντιληφθούμε (αμυδρώς, έστω) τη θέση που είχε η τεχνολογία στις πρώιμες εκείνες κοινωνίες των κατοίκων των ελληνίδων χωρών.

Θα «ξαναπροβάλουμε» δηλαδή τη θρησκεία απ’ τόν ουρανό στη γη. Λοιπόν:

α) Οι Έλληνες είχαν θεό μηχανικό τον Ήφαιστο. Άρα είχαν εξαιρετικά υψηλή αντίληψη για την τεχνολογία. Άλλωστε (για να μην υπάρξει η αμφιβολία ως προς την αμφίδρομη σχέση θεού-ανθρώπου εν προκειμένω) ιδού ότι o Ήφαιστος πέφτει απ' τόν Όλυμπο και ζει εννέα χρόνια στη γη, δουλεύοντας μεταλλικά τεχνήματα (Ιλιάς, Σ 400).

β) Οι Έλληνες είχαν συναίσθηση του sine qua non ρόλου της τεχνολογίας για τον άνθρωπο. Στον προμηθεϊκό μύθο (Πλάτωνος, Πρωταγόρας, § 321 e) αναγνωρίζεται η εν προκειμένω αποτυχία της πρώτης δημιουργίας, και προσφέρεται ως διορθωτική πράξη η προς τον άνθρωπο δωρεά της «εντέχνου σοφίας»!

γ) Οι Έλληνες δεν περιορίζονταν στην κατασκευή χρηστικών αντικειμένων και εργαλείων μόνον, αλλά οραματίζονταν την επέκταση του σχεδιασμού των τεχνημάτων αυτών ώστε να γίνουν αυτόματα και ρομπότ: οι αυτόματοι τρίποδες στον Όλυμπο (Ιλιάς, Σ 373-378) έτρεχαν στη συγκέντρωση των θεών από μόνοι τους κι επέστρεφαν πάλι μόνοι τους. Το ίδιο και το περίτεχνο άρμα της Ήρας περνάει τις «πύλες του ουρανού αυτομάτως ανοιγόμενες» (Ιλιάς, Σ 749).

Αλλά και ρομποτικές αναπηρικές στηρίξεις κατασκευάζει ο (χωλός) Ήφαιστος -«υπηρέτριες από χρυσάφι, όμοιες με ζωντανά κορίτσια, με μυαλό, λαλιά και δύναμη» (Ιλιάς, Σ 417-420) για να τον υποβαστάζουν! Όπως άλλωστε κι ο Δαίδαλος είχε κατασκευάσει «την κινούμενην ξύλινην Αφροδίτην, εγχέαντ’ άργυρον χυτόν» (δηλαδή υδράργυρον) [Αριστοτέλους, Περί Ψυχής, 604 b, 18-20].

Οι Έλληνες οραματίζονταν την επέκταση του σχεδιασμού των χρηστικών αντικειμένων ώστε να γίνουν αυτόματα και ρομπότ

Από το πλήθος των αρχαίων μυθικών αυτομάτων και ρομπότ, ας κλείσουμε αυτήν την αναφορά, υπενθυμίζοντας και το ρομπότ-γίγαντα Τάλω: έναν άτρωτο μπρούντζινο φρουρό, που δρασκέλιζε την Κρήτη κι έριχνε βράχους στα ξένα πλοία που τολμούσαν να πλησιάσουν (Απολλ. Ροδ., Αργον., 1638-1639).

Φαίνεται λοιπόν πως έχουμε το δικαίωμα να συμπεράνουμε ότι, ήδη απ’ τις απαρχές του, ένας λαός με τέτοιες μυθοθρησκευτικές πεποιθήσεις, διέθετε ήδη μια τεχνολογία αναπτυγμένη και (το κυριότερο) μιαν υψηλή αξιακή αντίληψη για την τεχνολογία.

Το συμπέρασμα αυτό επιβεβαιώνεται κι από τα σπουδαία τεχνολογικά επιτεύγματα του μυκηναϊκού πολιτισμού, θέλω δηλαδή να πω ότι ήταν τόσο σημαντική η θέση της τεχνολογίας στις μυκηναϊκές πόλεις, ώστε μόνον μια (ακόμη παλαιότερη) τεχνικοφιλία από τα βάθη των αιώνων θα μπορούσε να τη δικαιολογησει:

— Η ανθρωπότητα θα χρειαζόταν ακόμη 1.500 χρόνια για να ξαναπετύχει διάμετρο θόλου κάτι λιγότερο από είκοσι μέτρα (θησαυρός του Ατρέως, 13ος αιώνας π.Χ.).

— Η αποξήρανση της τεράστιας λίμνης της Κωπαΐδας (13ος-14ος αιώνας π.Χ.), με διώρυγες 25 χιλιομέτρων, πλήθος αναχωμάτων και με την απαιτούμενη «καλλιέργεια» των καταβόθρων, αποδείκνυε μεγάλες ικανότητες υδραυλικής μηχανικής -οι οποίες θα χρειάζονταν άλλα 1.000 χρόνια για να ξαναποκτηθούν (γύρω στον 4ο αιώνα π.Χ.).

Έτσι, νομίζω ότι ενδυναμώνεται το βασικό μας συμπέρασμα ότι τα ελληνικά φύλα εμφορούνταν από μια θεμελιώδη κλίση προς την τεχνολογία -ήδη από την αυγή της προϊστορίας.

Ανθρωπιστική στάση

Θα προβάλω τώρα ως οιονεί υπόθεση εργασίας, την άποψη ότι τα ελληνικά φύλα είχαν αναπτύξει από πολύ νωρίς μιαν ανθρωπιστικότερη αντίληψη της ζωής -εν συγκρίσει, ίσως, με άλλους σπουδαίους προγενέστερους λαούς, όπως οι Βαβυλώνιοι και οι Αιγύπτιοι. Εάν κάτι τέτοιο γίνει αποδεκτό (πράγμα που μάλλον φαίνεται να συμβαίνει), τότε μπορεί κανείς να συμπεράνει βασίμως ότι οι Έλληνες θα είχαν πρόσθετο κίνητρο να αναπτύξουν εκείνες τις τεχνολογίες, οι οποίες θα ευόδωναν την επί Γης ανθρώπινη ύπαρξη -κι όχι απλώς την επιβίωση.

Η αποξήρανση της τεράστιας λίμνης της Κωπαΐδας, με διώρυγες 25 χλμ., αποδείκνυε μεγάλες ικανότητες υδραυλικής μηχανικής

Ας υπενθυμίσουμε λοιπόν διαγωνίως μερικά απ’ τα συστατικά αυτής της ελληνικής ροπής προς την ανθρωποκεντρικότητα -εκ περισσού, έστω:

— Τάσεις για απομυθοποίηση της κοσμολογίας: αναγνώριση της Γης ως ουράνιου σφαιρικού σώματος (Αρίσταρχος, Ερατοσθένης). Εξάλλου, κινητική αιτία της ύλης δεν είναι κάποιος «νους», αλλά η δύναμη της βαρύτητας των σωμάτων (Δημόκριτος).

— Ανθρωποκεντρική τάση μέσα στα ίδια τα θρησκευτικά περιβάλλοντα: το δελφικό «γνώθι σαυτόν» αλλά και η ανθρωπική κάθαρση του ίδιου του Απόλλωνος μετά τον (απελευθερωτικό, παρά ταύτα) φόνο του Πύθωνος.

— Η γενναία προβληματική των προσωκρατικών: «Αν τ’ άλογα είχαν χέρια, θα ζωγράφιζαν το θεό τους άλογο» (Ξενοφάνης, DK, B15).

— Η αδιαπραγμάτευτη ανθρωπική στάση ζωής του Σωκράτους, ο οποίος (κατά τον Κικέρωνα) έφερε τη φιλοσοφία από τον ουρανό στη Γη («Ου το ζην περί πλείστον ποιητέον, αλλάτίο ευ ζην», Κρίτων, 48 b).

— Η ρητή ανθρωποκεντρική θεμελίωση της Ηθικής οίον Αριστοτέλη. («Κανονίζομεν τας πράξεις ημών ηδονής και λύπης», Ηθ. Νικ., 1105 α 3).

— Η απελευθέρωση του ανθρώπινου σώματος στις ελληνικές πλαστικές τέχνες. (Παράβαλλε και την ελληνιστική επιρροή στην τέχνη αναπαράστασης του Βούδα στη Γανδάρα: χαμογελαστό πρόσωπο ανθρώπου, αντί για το σύμβολο μιας πατούσας μόνον...).

— Ο φοβερός στίχος του (περσικού) Χορού στους «Πέρσες» του Αισχύλου (§ 242): «Δούλοι και υπήκοοι κανενός δεν είναι αυτοί» (οι Έλληνες).

— Ίσως να έχει εδώ τη θέση της και η χεγκελιανή αλληγορία της ήττας της (αιγυπτιακής) Σφιγγός από τον «έλλογον» Ελληνα Οιδίποδα.

Αντί δε συμπεράσματος, θα ταίριαζε εδώ να υπενθυμίσουμε και της ίδιας της τεχνολογίας την απομυθοποίηση, όταν αποσυνδέθηκε από to Μύθο κι αναγνωρίστηκε ως «προϊόν ανάγκης, μέσω εμπειρίας και μίμησης της φύσεως» (δύο χιλιάδες χρόνια πριν από τον Μαρξ!). Πρόκειται για την ώριμη άποψη του Μοσχίωνος, τραγικού ποιητή του 3ου αιώνα π.Χ. (Απόσπασμα 6, Nauck)...

Οι Έλληνες είχαν επιτύχει τη συστηματική ύδρευση των πόλεων και είχαν αναπτύξει την οδοποιία και τη γεφυροποιία

Όπως λέγαμε και στην αρχή αυτού του κεφαλαίου, είναι εύλογο να αναμένονται κάμποσες φιλοτεχνολογικές συνέπειες ενός τέτοιου ανθρωπισμού -πρόσθετες εκείνων που ήδη προβλέπονταν από την προμηθεϊκή παρέμβαση. Αφού στο κέντρο βάρους της ελληνικής ψυχοσύνθεσης δεν βρίσκεται η επέκεινα ζωή (παρά την αναμφισβήτητη ευλάβεια όλων) ούτε ο δεσπότης (παρά τις περιπέτειες της νεογέννητης δημοκρατίας), οι ανθρώπινες ανάγκες θα πρέπει να υπηρετηθούν σ’ όλο τους το εύρος: ανάγκες για την επιβίωση, για τη γνώση και για την έκφραση.

α) Η επιβίωση ήταν στόχος προφανής όλων των λαών. Γι’ αυτό και η βαβυλωνιακή και η αιγυπτιακή τεχνολογία, πέραν των θρησκευτικής εμπνεύσεως μεγαλουργημάτων (όπως ναοί γιγαντιαίοι και πυραμίδες κάδε είδους), έδωσαν σπουδαία επιτεύγματα και στα εγγειοβελτιωτικά έργα μεγάλης κλίμακας. Ανάλογα επιτεύγματα δεν έλειψαν από την αρχαιοελληνική τεχνολογία: μυκηναϊκές¹αποξηράνσεις λιμνών και υδατοφράγματα μεγάλα,

καθώς και ποικίλα μεταγενέστερα αρδευτικά έργα.²Οι Ελληνες όμως σ' αυτής της κατηγορίας τα έργα πρόσθεσαν τις συστηματικές υδρεύσεις των πόλεων,³ τους γερανούς και τις αντλίες,⁴ αλλά και την οδοποιία και τη γεφυροποιία.⁵

Στην ίδια κατηγορία θα κατέτασσε κανείς και τις τεχνικοεπιστημονικές βελτιώσεις στη μεταλλουργία του αργύρου, τις οποίες πέτυχαν οι Αθηναίοι στο Λαύριο⁶ ήδη από τον 5ο αι. π.Χ., για να φτάσουν μια παραγωγή 25 τόνων καθαρό ασήμι κατ' έτος (μηχανοποίηση στην ανύψωση φορτίων, ελικοειδή πλυντήρια, μαζική εκκαμίνευοη κ.ά.).

Στις ανάγκες «επιβίωσης» θα μπορούσε κανείς να κατατάξει και τη στρατιωτική τεχνολογία - αλλά, για ποικίλους λόγους, αφήνω αυτό το θέμα έξω από το σημερινό άρθρο. (Πάντως, θα μπορούσα να παραπέμψω προχείρως στον Κατάλογο της Έκθεσης Αρχ. Ελλ. Τεχνολογία, ΤΜΘ/ΕΜΑΕΤ, θεσ/νίκη, 1997).

β) Αντίθετα, επείγομαι να περάσω στις ανθρώπινες ανάγκες για τη γνώση -ανάγκες ιδιαζόντως ελληνικές. Εκεί, έχουμε απ’ τη μια μεριά το γνωστό φαινόμενο της τεχνολογικής επιτάχυνσης στις ελληνίδες χώρες μετά τον 6ο αιώνα π.Χ. (εξαιτίας του παραγωγικού «υμέναιου» με τη νεογέννητη ελληνική επιστήμη⁷), ενώ από mv άλλη έχουμε το «αντίδωρο» ας πούμε της τεχνολογίας προς mv επιστήμη, την παραγωγή δηλαδή πλήθους μετρητικών οργάνων ακριβείας," όπως:

— μέτρηση χρόνου (ακριβή υδραυλικά ωροσκοπεία),

— μέτρηση αποστάσεων (οδόμετρον),

— τοπογραφικά όργανα (χωροβάτης, διόπτρα),

— αστρονομικά όργανα (αστρολάβοι, αναλογικός υπολογιστής των Αντικυθήρων κ.ά.).

Αυτό το οιονεί κλειστό κύκλωμα επιστήμη-τεχνολογία-επιστήμη μου φαίνεται πως είναι άλλη μια κατάφαση της τεχνικοφιλίας των αρχαίων Ελλήνων -εμπνεόμενης όμως, ετούτη τη φορά, από μιαν ιδιάζουσα ελληνική ανθρωποκεντρική στάση. (Μια στάση που δεν θα επιζούσε μετά την αναϊεράρχηοη αξιών που συνέβη μετά τις αρχές της πρώτης χριστιανικής χιλιετίας...).

γ) Τέλος, οι ανάγκες για την έκφραση υπηρετήθηκαν ιδιαιτέρως από την αρχαιοελληνική τεχνολογία -πολύ περισσότερο απ’ ό,τι (σ’ όλους τους πολιτισμούς) η τέχνη στηρίζεται πάντα στην τεχνική. Εδώ, στην περίπτωση της αρχαίας Ελλάδας, η ιδιάζουσα τεχνολογική νοοτροπία του λαού έδωσε τη δυνατότητα να πραγματωθούν περισσότερες, καλλιτεχνικές εμπνεύσεις:

— θα εφευρεθεί η ύδραυλις (το σημερινό «όργανο») από τον Κτησίβιο (4ος αι. π.Χ.), ως συνδυασμός (α) σειράς αυλών και (β) της εμβολοφόρου αντλίας του Κτησιβίου. Αργότερα, ο Ηρών θα προσθέσει και μια «φτερωτή» (αιολική ενέργεια), για να μη χρειάζεται μυϊκή δύναμη να τρομπάρει την αντλία.

— Η κατασκευή των έγχορδων μουσικών οργάνων θα διευκολυνθεί μετά τη μαθηματικοποίηση των ήχων από τους Πυθαγορείους.

— Τα ποικίλα «διασκεδαστικά» αυτόματα των Αλεξανδρινών, ιδίως δε τα μηχανικά θεατρικά έργα του Ηρωνος⁹ αποτελούν ίσως την κορωνίδα αυτού του τεχνο/τεχνικού διαλόγου.

— Το ίδιο όπως και ο «από μηχανής θεός» των αρχαίων θεάτρων (συστήματα γερανών και καταπακτών), που θα συμβάλει στην ενάργεια των δρωμένων.

Το συμπέρασμα μου και απ' αυτήν τη γρήγορη αναδρομή, είναι ότι οι αρχαίοι Ελληνες είχαν πρόσθετους λόγους να εκτιμούν την τεχνολογία όταν απολάμβαναν τα αγαθά αποτελέσματα της σε τόσο πολλούς τομείς του βίου συγχρόνως.

Ύστερες πολιτικές και οικονομικές συγκυρίες

Είχαν εφεύρει πλήθως μετρητικά όργανα ακριβείας, όπως υδραυλικά ωροσκοπεία, οδόμετρον, χωροβάτη, διόπτρα, αστρολάβους

Ο (πολιτισμικά και οικονομικά) ενοποιημένος χώρος της επικράτειας του Μ. Αλεξάνδρου, αλλά και των επιγόνων του (για ένα διάστημα τουλάχιστον), φαίνεται ότι συνήργησε σε μια περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνικοφιλίας των «μετεχόντων της ελληνικής παιδείας». Η ανάπτυξη αυτή φαίνεται από την αύξηση του πλήθους των τεχνικών συγγραφέων, από την αύξηση του αριθμού των εφευρέσεων, από τη μεγέθυνση των επιμέρους επιτευγμάτων (λ.χ. η τριήρης είχε εκτόπισμα 70 τόνων, αλλά τα πλοία του Πτολεμαίου Δ΄, του Φιλοπάτορος, θα έχουν εκτόπισμα 2.500 τόνων), μπορεί δε να αποδοθεί συνοπτικά στις ακόλουθες πιθανές αιτίες:

— Περαιτέρω εντατικοποίηση της παραγωγικής σχέσης τεχνολογίας και επιστήμης. (Το Μουσείο της Αλεξανδρείας ήταν ένα είδος National Science Foundation). Αργότερα, ο διάσημος Αλεξανδρινός μαθηματικός Πάππος (3ος αι. μ.Χ.) θα πει ότι «η επιστήμη της Μηχανικής είναι χρήσιμη για πλήθος εφαρμογών στην καθημερινή ζωή -κι ακολουθείται εμμόνως απ’ όλους τους μαθηματικούς» (Συναγωγή, 8-1). Από τον καιρό του Αρχι-μήδους, είχε περάσει η εποχή του δήθεν «αδιάφορου» επιστήμονα.

— Μεγάλη συγκέντρωση πληροφοριών χάρις στη Βιβλιοθήκη της Αλεξανδρείας -όταν (σταδιακά) θα καταστραφεί, η ανθρωπότητα θα χάσει ά-γνωοτο οε μας σήμερα θησαυρό...

— Στροφή στα ενδιαφέροντα του (μορφωμένου, τουλάχιστον) πολίτη των ελληνιστικών χρόνων: αντί για γενικές κοσμολογικές θεωρίες, τώρα ψάχνουν τον κόσμο «από μέσα προς τα έξω», μ' έναν τρόπο που προαναγγέλλει τον Γαλιλαίο. Τώρα, πολύ περισσότερο αρέσκονται στη μέτρηοη και στην κατασκευή. Η ανατομική των πτωμάτων θα αναπτυχθεί στην Αλεξάνδρεια (λ.χ. Ερασίστρατος, 3ος αι. π.Χ.), για ν’ απαγορευθεί αργότερα και να ξαναρχίσει για λίγο μόνον, χίλια διακόσια χρόνια αργότερα, στο Σαλέρνο.

— Οι μεγάλοι συγγραφείς μηχανικοί δεν είναι πλέον κτηματίες ή στρατηγοί. Ο Κτηοίβιος ήταν γιος κουρέα, ενώ ο Ηρών ήταν στην αρχή τσαγκάρης. Η εποχή της αριστοκρατικής οτάσης του Ξενοφώντος έναντι των Βάναυσων τεχνών είχε περάσει.

— Οι πηγές ενέργειας είχαν αρχίσει να διευρύνονται. Στη μυϊκή ενέργεια ανθρώπων και ζώων είχαν προστεθεί το ξυλοκάρβουνο και λίγος λιγνίτης (Θεόφραστος, »Περί Λίθων»), ενώ οι νερόμυλοι είχαν αρχίσει να διαδίδονται ήδη από το τέλος της 1ης χιλιετίας π.Χ.

— Η ελληνοποίηση στη γλώσσα, τα ήθη, αλλά και οι λίγο ως πολύ ευκολότερες επικοινωνίες των λαών, δημιούργησαν ένα κοσμοπολίτικο κλίμα (ευνοϊκό για την τεχνολογία κι αυτό).

Παρ’ όλ’ αυτά, η ελληνιστική άνθηση της τεχνικοφιλίας δεν μπορούσε ακόμη να οδηγήσει σε μια τεχνολογική επανάσταση. Δεν είχαμε φτάσει σε κρίσιμες στάθμες οικονομικών μεγεθών, τεχνικής παιδείας, αλλά και επίλυσης προβλημάτων της δυναμικής.

Κυριαρχούσε όμως ακόμη το ελληνικό προμηθεϊκό πάθος «δια της Τεχνολογίας προς τον Ανθρωπο», όπως το είχε διατυπώσει επιγραμματικότατα κι ο Αριστοτέλης (Πολιτικά, 1253 b 34-1254 α 2): «Αν τα όργανα, επειδή τα διατάσσουμε ή επειδή προαι-σθάνονται, επιτελούσαν τη δουλειά τους μόνα τους, δεν θα 'χαν οι δεσπότες ανάγκη από δούλους».¹⁰

Αριστοτέλης: «Αν τα όργανα επιτελούσαν τη δουλειά τους μόνα τους, δεν θα 'χαν οι δεσπότες ανάγκη από δούλους»

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

1. Βλ. Knauss J., «Spaethelladische Wasserbauten», DZA Verlag Kultur und Wissenschaft, 2002.

2. Βλ. λ.χ. Δ.Λ. Παπαδήμου, «Τα υδραυλικά έργα παρά τοις Αρχαίοις», Τεχν. Επιμελητήριο της Ελλάδος, Αθήνα, 1975.

3. Βλ. λ.χ. επιμέλεια Θ.Π. Τάοιου, «Υδρευση των Αθηνών», περιοδικό 7-Ημέρες, Καθημερινή, 24.03.2002.

4. Βλ. λ.χ.το ομώνυμο σημείωμα Θ.Π. Τάσιου στον Κατάλογο της Έκθεσης «Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία», Τεχνόπολις, 2002.

5. Βλ. Πρακτικά του διεθνούς συνεδρίου «Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία», ΕΜΑΕΤ/ΓΜΘ/Πολ. Τεχν. Ιδρ. ΕΤΒΑ, Θεσσαλονίκη, 1997.

6. Για περισσότερα βλ. Κακαβογιάννης Ε., «Μια νέα άποψη για τη λειτουργία των πλυντηρίων μεταλλεύματος της Λαυρεωτικής, κατά τους κλασικούς χρόνους», Α΄συμπ. Αρχαιομετρίας, Αθήνα 1992.

7. Βλ. Τ.Ρ. Tassios, «Counterfertilisation of Science and Technology in Ancient Greece», Int. Congress on Ancient Structures, Olympia, 2001.

8. Βλ. προχείρως οίον Κατάλογο της Εκθέσεως «Αρχαία Ελλην. Τεχνολογία» (Τεχνόπολις, 2002), την Εισαγωγή και τo Σημείωμα Θ.Π. Τάσιου για τα Μετρητικά Όργανα.

9. Βλ. Δ. Καλλιγερόπουλος: «Αυτοματοποιητική, Ήρωνος του Αλεξανδρινού», Αθήνα, 1996.

10. Ύστερα από 1.800 χρόνια, οι ουτοπικές πολιτείεςτίου Campanella και του Bacon θα στηριχθούν στην τεχνολογία για την ανακούφιση του ανθρώπου από το μόχθο και τη στέρηση.

ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΟ

6ος αι. π.Χ. Ο Ευπαλίνος κατασκευάζει στη Σάμο έναν αγωγό μήκους πάνω από 2 χλμ., από τα οποία το ένα χλμ. μέσα σε σήραγγα, για την ύδρευση της πόλης. Την ίδια περίοδο εισάγονται οι κάμινοι αναγωγής στη μεταλλουργία και στην οικοδομική γενικεύεται η χρήση της πέτρας.

Αρχές 5ου αι. π.Χ. Αρχίζει η εξόρυξη μολύβδου και ασημιού από τα μεταλλεία του Λαυρίου.

Αρχές 4ου αι. π.Χ. Ο Αρχύτας ο Ταραντίνος εφευρίσκει τον κοχλία και την τροχαλία, χάρη στα οποία εισάγεται στην οικοδομική η χρήση των πρώτων ανυψωτικών μηχανών (τρίποδα, γερανοί, βαρούλκα, τροχαλίες). Παράλληλα ο Αρχύτας καινοτομεί στον τομέα της υδραυλικής. Λίγο αργότερα εμφανίζονται στην οικοδομική οι αψίδες κατ οι θόλοι που αρχικά εφαρμόζονται στην κατασκευή των δημοσίων κτιρίων. Τα βαρούλκα θα χρησιμεύσουν επίσης ευρύτατα στην ανύψωση των όγκων μεταλλεύματος στο Λαύριο.

308-246 π.Χ. Περίοδος ζωής του Κτησίβιου του Αλεξανδρινού. Επιδόθηκε σε πολλές τεχνικές ανακαλύψεις και εφευρέσεις, ενώ υπήρξε ο σημαντικότερος κατασκευαστής διαφόρων τύπων κλεψύδρας.

Αρχές 3ου αι. π.Χ. Ο αρχιτέκτονας Σώστρατος ο Κνίδιος κατασκευάζει το φάρο της Αλεξάνδρειας με ύψος 87 μ., του οποίου το φως έφτανε σε απόσταση μεγαλύτερη των 50 χλμ.

3ος αι. π.Χ. Το έργο του μηχανικού Φίλωνα του Βυζαντίου για την κατασκευή λιμανιών, φρουρίων και πολιορκητικών μηχανών συμβάλλει σημαντικά στην ενίσχυση της ναυτικής δύναμης των νησιών του Αιγαίου. Το τζάμι στα παράθυρα αντικαθιστά ττς πλάκες, τα υφάσματα, τα δέρματα και τα ξύλινα πετάσματα.

287-212 π.Χ. Ο Αρχιμήδης διατυπώνει τη θεωρία της υδροστατικής άνωσης, ενώ συμβάλλει καθοριστικά στην άμυνα της πατρίδας του, των Συρακουσών, εναντίον των Ρωμαίων με τα κοίλα κάτοπτρα που «συλλέγουν» τις δέσμες του Ήλιου κατ καίνε τα πλοία των επιτιθεμένων.

100 π.Χ. περίπου Ήρων ο Αλεξανδρεύς, ο δημιουργός των αυτομάτων: θεμελιώνει τη θεωρία που θα τον οδηγήσει στον πρόδρομο της ατμομηχανής

ΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΑ

του Δημητρίου Καλλιγερόπουλου

δρος Τεχνικών Επιστημών, μηχ. ηλ. ΕΜΠ, καθηγητή Τμήματος Αυτοματισμού του TEI Πειραιά, μέλους του Δ.Σ. της Εταιρείας Μελέτης Αργαίος Ελληνικής Τεχνολογίας

Τα αυτόματα μέσα στην ιστορία της αρχαίας ελληνικής τεχνολογίας αποτελούν σίγουρα ένα ιδιαίτερο, ξεχωριστό, ειδικό και ταυτόχρονα εντυπωσιακό στοιχείο. Στόχος μας όμως δεν είναι ούτε να ξεχωρίσουμε, να απομονώσουμε και να προβάλουμε έναν εξεζητημένο κλάδο της τεχνολογίας, ούτε να εντυπωσιάσουμε. Στόχος μας αντίθετα είναι να συνδέσουμε τους διάφορους τεχνολογικούς κλάδους ανάμεσα τους, να αναδείξουμε την τεχνική σκέψη που περιέχουν, να συνδέσουμε την τεχνολογία με τα άλλα πνευματικά δημιουργήματα του ανθρώπου, όπως τη φιλοσοφία και την τέχνη. Στόχος μας είναι ακόμη να γεφυρώσουμε ιστορικά το χάσμα που χωρίζει την παραγνωρισμένη αρχαία ελληνική τεχνολογία με την ευρωπαϊκή Αναγέννηση και τις ιδέες της βιομηχανικής επανάστασης.

Και τα αυτόματα μας διευκολύνουν σ’ αυτό: «Παν μέρος της μηχανικής εν τη αυτοματοποιητική παραλαμβανόμενον/η αυτοματοποιητική, η τέχνη της κατασκευής των αυτομάτων, περιλαμβάνει, περιέχει όλους τους κλάδους της μηχανικής, συμπυ κνώνει όλη την επιστημονική και τεχνική γνώση των μηχανικών» αναφέρει ο Ηρών στην εισαγωγή της Αυτομαιοποιητικής του. Και ο άλλος μεγάλος Αλεξανδρινός μηχανικός, ο Φίλων ο Βυζάντιος, κατατάσσει την Αυτοματοποιητική, στο τέλος του περίφημου έργου του «Μηχανική Σύνταξις», ως κατάληξη όλων των άλλων κλάδων της Μηχανικής.

Η προϊστορία ίων αυτομάτων

Αναμφισβήτητα τα αυτόματα αποτελούν την τεχνολογία αιχμής κάθε εποχής.

Τα τρία μεγάλα άλματα που πραγματοποίησε η τεχνική σκέψη στην ιστορική της εξέλιξη αφορούν: Πρώτον, την εφεύρεση των εργαλείων, των τεχνητών και άψυχων αντικειμένων, που επεκτείνουν τη δύναμη, τις ικανότητες και την εμβέλεια του ανθρώπου, όπως το ρόπαλο, το ακόντιο και το δρεπάνι. Δεύτερον, την επινόηση των μηχανών, που αποτελούν συμπλέγματα επιμέρους μηχανισμών, ικανών να μεταδίδουν κίνηση ή να ενισχύουν φυσικά μεγέθη, και που λειτουργούν αξιοποιώντας μιαν εξωτερική ενέργεια, π.χ. την ενέργεια του ανθρώπου, ενός ζώου, του νερού ή του ανέμου, όπως το τόξο, η άμαξα και το πλοίο. Και τρίτον, τα αυτόματα, τις αυτοκίνητες εκείνες μηχανές που κινούνται με ενέργεια εσωτερική, πλησιάζοντας περισσότερο τη λειτουργία των ζωντανών όντων. Τα αυτόματα όμως αυτά έχουν πανάρχαιες ρίζες.

Σύμφωνα με τον Παυσανία, ο Κλεσίτας εφηύρε και κατασκεύασε τους μηχανισμούς της αφετηρίας στον ιππόδρομο της Ολυμπίας

Τα μυθικά αυτόματα

Οι πρώτες αυτοκίνητες μηχανές είναι παιδιά της ποιητικής φαντασίας. Αποτελούν δημιουργήματα μιας μυθικής ενόρασης, μιας τεχνολογικής πρόθεσης, μιας τεχνικής επιθυμίας. Εμπεριέχονται στον αρχαίο ελληνικό μύθο και αποτελούν έκφραση της ανθρωπομορφικής του αντίληψης.

Η λέξη «αυτόματον» είναι λέξη ομηρική. «Αυτόμαται δε πύλαι μύκον ουρανού/αυτόματα, από μόνες τους, άνοιξαν οι πύλες του ουρανού» γράφει ο Ομηρος στην Ιλιάδα του (Ε 749, βλ. σχ. 4).

Και ο Ήφαιστος, ο τεχνολόγος, σιδεράς και αυτοματοποιός θεός των Ελλήνων, «τρίποδας είκοσι έτευχεν, χρύσεα δε σφ’ υπό κύκλα εκάστω πυθμένι θήκεν, όφρα οι αυτόματοι θείον δυσαίατ’ αγώνα· θαύμα ιδέσθαι,/είκοσι τρίποδες συνολικά μαστόρευε και άρμοζε ρόδες χρυσές κάτω απ' τη βάση καθενός, για να μπορούν αυτόματα, αυτοκινούμενοι, μες στων θεών τη σύναξη να μπαίνουν. Και ήταν αξιοθαύμαστοι, ένα θαύμα να τους βλέπει κανείς» (Σ 376).

Κι ακόμη έχει ο Ολύμπιος τεχνουργός «δύο χρυσές θεραπαινίδες, σκλάβες μεταλλικές, με λογικό, φωνή και δύναμη, φτιαγμένες ειδικά για να μπορούν τον κουτσοπόδαρο θεό να υποβαστάζουν» (Σ 417).

Στο άλλο έπος του ποιητή, το έπος που αφορά την τέχνη της θάλασσας, την Οδύσσεια, ο Βασιλιάς των Φαιάκων Αλκίνοος αναφέρεται «στα πλοία του τα κατασκευασμένα με σκέψη, στα πλοία με την κατασκευασμένη σκέψη, με την τεχνητή τους νοημοσύνη (τιτυσκόμεναι φρεσί νήες), πλοία που δεν έχουν ούτε κυβερνήτες ούτε πηδάλια σαν ι' άλλα καράβια, αλλά με εξαιρετική ταχύτητα διανύουν τις θαλασσινές αποστάσεις, ακόμη κι όταν έχει σκοτάδι και συννεφιά, και ποτέ δεν υπάρχει φόβος να πάθουν βλάβη ή να χαθούν» (θ 556).

Αυτά τα μυθικά τεχνικά οράματα στηρίζονται ίσως σε αναφορές ακόμη αρχαιότερων αυτόματων κατασκευών, όπως τα αυτόματα συστήματα ύδρευσης των Βαβυλωνίων ή τα αυτόματα πλοιάρια και τα αυτοκίνητα νευρόσπαστα αγάλματα των Αιγυπτίων, που αναφέρει ο Ηρόδοτος. Επηρεάζουν όμως με τη σειρά τους τόσο τους αρχαίους τεχνικούς όσο και τους πρώτους φυσικούς φιλοσόφους.

Τα αυτόματα στην κλασική επιστήμη και τεχνολογία

Οι φυσικοί, προσωκρατικοί φιλόσοφοι, εισάγουν πρωτοπόρο την επιστημονική σκέψη, επιχειρούν τη φυσική ερμηνεία του κόσμου και αποδίδουν τη δημιουργία του οε υλικά στοιχεία σαν τη γη, το νερό, τον αέρα και τη φωτιά. Εννοούν μάλιστα τα υλικά αυτά στοιχεία όχι άψυχα, αλλά έμψυχα, με ψυχή, πνοή, ενέργεια, ικανά να κινηθούν και να κινήσουν. Η αντίληψη αυτή, για τον έμψυχο υλικό κόσμο, γίνεται στη συνέχεια αντίληψη τεχνική, επιδίωξη των αρχαίων τεχνιτών να προσθέσουν εσωτερική ενέργεια στα κατασκευάσματα τους και να δημιουργήσουν μηχανές ικανές να κινούνται από μόνες τους. Τέτοιου είδους εσωτερική ενέργεια αναζήτησαν στα τέσσερα πρωταρχικά φυσικά στοιχεία. Η γη προκαλούσε δυναμική ενέργεια λόγω της βαρύτητας, ενέργεια που μπορούσε να αξιοποιηθεί με την πτώση ενός μολύβδινου βάρους. Η ροή του νερού μελετήθηκε ιδιαίτερα στα υδραυλικά συστήματα. Οι ιδιότητες του κενού και του αέρα μελετήθηκαν στο νέο κλάδο των «Πνευματικών». Κατ η φωτιά μπορούσε να προκαλέσει κίνηση είτε με τη μετατροπή του νερού σε ατμό είτε με τη διαστολή του θερμαινόμενου αέρα. Στη συνέχεια αναφέρουμε μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα εφαρμογής των ιδιοτήτων αυτών στην κατασκευή αυτομάτων κατά τα κλασικά και ελληνιστικά χρόνια.

Ο Ήρων, περίπου το 100 π.Χ., μελετά τις ιδιότητες των υγρών και των αερίων και επινοεί τον πρόδρομο της ατμομηχανής

Το αυτόματο περιστέρι του Αρχύτα

Πρώτη ιστορική αναφορά ενός τεχνικά άρτιου αυτόματου μηχανισμού βρίσκουμε στις περιγραφές του Ρωμαίου Αυλού Γελλιου (γύρω στο 143 μ.Χ.) κατ του σύγχρονου του Έλληνα φιλοσόφου Φαβωρίνου. Κατ' αυτούς ο φίλος του Πλάτωνα Αρχύτας, από τον Τάραντα της Σικελίας (430-350 π.Χ.), καινοτόμος στα μαθηματικά και ιδρυτής της επιστημονικής μηχανικής, κατασκεύασε «ξυλίνην πετομένην αυτομάτην περιστεράν/ξύλινο ομοίωμα περιστεριού που πετούσε εξαιτίας ενός ρεύματος αέρος που περιείχε και έχοντας τόσο καλά ζυγιασμένα τα βάρη του» (Αυλός Γέλλιος, Ατάκες Νύχτες 10, 12, 9, Φαβωρίνος, Παντοδαπή Ιστορία, αποσπάσματα).

Η μηχανή αυτή είχε τη δυνατότητα να κινείται αφ' εαυτής, να πετά, αξιοποιώντας ως εσωτερική της ενέργεια την τάση εκτόνωσης που διέθετε ο πεπιεσμένος στο εσωτερικό της αέρας. Η κατεύθυνση της πορείας της καθοριζόταν από την κλίση του ακροφύσιου, που αποτελούσε τη διέξοδο εκτόνωσης του πεπιεσμένου αέρα (οχ. 2).

Τη διαστολή του θερμαινόμενου αέρα αξιοποιεί ο Ήρων για να κατασκευάσει πύλες ναού που ανοίγουν και κλείνουν αυτόματα

Η μηχανή άφεσης των αλόγων στον ολυμπιακό ιππόδρομο

Ο Παυσανίας (110-180 μ.Χ.) αναφέρεται στο έργο του «Ελλάδος Περιήγησις» στο μηχανικό Κλεόπα, αγνώστου εποχής, ο οποίος «εφηύρε και κατασκεύασε τους μηχανισμούς της αφετηρίας στον ιππόδρομο της Ολυμπίας» (6, 20, 14). Σύμφωνα με τις περιγραφές αυτές «ο αφέτης του ιπποδρόμου βάζει σε κίνηση (ανακινεί) τη μηχανή που βρίσκεται μέσα σε ένα βωμό, επιχρισμένο εξωτερικά με κονίαμα, και έχοντας τοποθετημένο πάνω του έναν χάλκινο αετό. Τότε ένα βαρύ μολύβδινο δελφίνι στερεωμένο πάνω σε ένα μακρύ ξύλινο δοκάρι πέφτει, ενώ από το βωμό πετάγεται ψηλά ο αετός, γίνεται ορατός από τους θεατές και ταυτόχρονα κρότος ακούγεται δυνατός» (6, 20, 10).

Η μηχανή αυτή που περιγράφει ο Παυσανίας πρέπει να ήταν ένας δουλεμένος στον τόρνο θάλαμος συμπίεσης, μια μορφή καταθλιπτικής αντλίας, εφοδιασμένης με μια κατάλληλα ρυθμισμένη βαλβίδα εξόδου. Όταν δηλαδή ο αφέτης απελευθέρωνε μια ύσπληγγα, ένα σύστρεμμα νεύρων, όμοιο με αυτό που είχαν οι καταπέλτες και οι αφετηρίες των δρομέων, το μολύβδινο δελφίνι έπεφτε λόγω του βάρους του, το δοκάρι στο οποίο ήταν συνδεμένο λειτουργούσε σαν μοχλός, και το έμβολο μέσα στην αντλία του βωμού συμπίεζε τον εγκλωβισμένο αέρα μέχρι την εκτίναξη του χάλκινου αετού.

Η εσωτερική ενέργεια της μηχανής αυτής ήταν και εδώ η τάση εκτόνωσης του πεπιεσμένου αέρα.

Η σφαίρα του Αιόλου

Στο έργο του «Πνευματικά» ο Ηρών ο Αλεξανδρεύς (περί το 100 π.Χ.) μελετά τις ιδιότητες των υγρών και των αερίων και αξιοποιεί την τάση διαστολής του θερμού ατμού για να παράγει περιστροφική κίνηση και να επινοήσει έτσι τον πρόδρομο της ατμομηχανής. «Πάνω από θερμαινόμενο λέβητα περιστρέφεται σφαίρα σταθερά προσαρμοσμένη σε περιστρεφόμενο άξονα» (Ηρών, Πνευματικά, Β, 11).

Εδώ το νερό θερμαίνεται μέσα σε ένα λέβητα μέχρι βρασμού. Ο ατμός διοχετεύεται μέσα από ένα σωλήνα παροχής σε μία κοίλη σφαίρα που διαθέτει δύο κεκαμμένα ακροφύσια. Η εκτόξευση του ατμού με πίεση μέσα από τα ακροφύσια αυτά προκαλεί την κινητήρια ροπή και την περιστροφή της σφαίρας.

Αυτόματες πύλες ναού

Την ιδιότητα της διαστολής του θερμαινόμενου αέρα αξιοποιεί ο Ηρών για να κατασκευάσει ακόμη πύλες ναού που ανοίγουν και κλείνουν αυτόματα. «Ναός κατασκευάζεται, έτσι ώστε, μόλις ανάβει φωτιά σε βωμό, που βρίσκεται στην είσοδο του, και γίνει θυσία, οι πόρτες του ναού να ανοίγουν αυτόματα και μόλις σβήσει η φωτιά πάλι να κλείνουν» (Ηρών, Πνευματικά, Α, 38).

Όταν ανάψει η φωτιά στο Βωμό, διαστέλλεται ο θερμαινόμενος αέρας στο δοχείο κάτω από το βωμό, πιέζει το νερό που βρίσκεται οε ένα στεγανό και σταθερό δοχείο πιο κάτω και το μεταφέρει σε ένα κινητό δοχείο, συνδεμένο μέσω τροχαλιών και αντίβαρων με τις πύλες του ναού.

Ο μηχανισμός αυτός εφαρμόστηκε πιθανόν στο μεγάλο ναό της Εφέσιας Αρτέμιδος.

Ο Αρχύτας, ιδρυτής της επιστημονικής μηχανικής, κατασκεύασε ξύλινο ομοίωμα περιστεριού που πετούσε

Τα αυτόματα θέατρα

Ο Ηρών χρησιμοποιεί ακόμη στην «Αυτοματοποιητική» του έναν μηχανισμό κίνησης των αυτόματων θεάτρων του, που αξιοποιεί τη δυναμική ενέργεια ενός μολύβδινου βάρους.

Η κατακόρυφη πτώση του βάρους αυτού προκαλεί την ελεγχόμενη οριζόντια αυτοκίνηση ολόκληρου του μηχανισμού. Ο έλεγχος γίνεται μέσω ενός συστήματος περιελίξεων του νήματος στον κινητήριο τροχό. Ο μηχανισμός αυτός είναι σε θέση να παρουσιάζει ολόκληρες θεατρικές παραστάσεις.

Ιδού η περιγραφή:

«Τοποθετούμε αρχικά το αυτόματο σε κάποια θέση και αφού απομακρυνθούμε ύστερα από λίγο χρόνο μεταβαίνει το αυτόματο σε κάποιον άλλη ορισμένη θέση. Κι όταν αυτό σταματήσει, φωτιά ανάβει στο βωμό μπροστά απ’ τον Διόνυσο. Κι απ’ το ραβδί του Διονύσου αναβλύζει γάλα ή νερό κι από την κούπα του χύνεται κρασί... Και με λουλούδια στεφανώνεται όλος ο χώρος γύρω από τους τέσοερις στύλους της βάσης. Και οι κυκλικά τοποθετημένες Βάκχες γυρίζουν χορεύοντας γύρω απ' το μικρό ναό. Και ήχος ακούγεται τύμπανων και κυμβάλων...» (Ήρων, Αυτοματοποιητική, 4, 2).

Ολα αυτά τα «πάρεργα» του αυτόματου θεάτρου αποτελούν, όπως και το σύοτημα ολόκληρο, επιμέρους αυτόματα συστήματα ελέγχου.

Εξαιρετικά σύνθετα αυτόματα συστήματα, δύσκολα στην κατασκευή τους, με ελεγκτές διαφόρων ειδών, όπως υδραυλικές βάνες, μηχανικούς διακόπτες, τροχούς, βαλβίδες, με δυνατότητα προγραμματισμού των κινήσεων μέσω λεπτών περιελίξεων των νημάτων, όμως στη σύλληψη τους απλά, «ανοιχτά» όπως λέγονται, συστήματα ελέγχου, συστήματα οδήγησης, συστήματα που ακολουθούν μια προγραμματισμένη εξωτερική εντολή.

Ήρων: «Η τέχνη της κατασκευής των αυτομάτων συμπυκνώνει όλη την επιστημονική και τεχνική γνώση των μηχανικών»

Η προϊστορία της ανάδρασης

Υπάρχει όμως μέσα στην ιστορία της αρχαίας ελληνικής τεχνικής σκέψης και η ιδέα των δυναμικών κλειστών συστημάτων ελέγχου, αυτών δηλαδή που εκτός από τη διαδικασία του ελέγχου διαθέτουν τη διαδικασία της ανάδρασης, της διαρκούς παρακολούθησης του επιδιωκόμενου αποτελέσματος και της σύγκρισης του με την επιθυμητή είσοδο αναφοράς; Υπάρχει γενικότερα η έννοια του «αυτοελέγχου», δηλαδή του αυτοδύναμου ελέγχου ενός συστήματος, του ελέγχου που δεν αρκείται μόνο σε μιαν απλή εξωτερική εντολή, αλλά που εξασφαλίζει στο σύστημα μια συνεχή ευσταθή επιθυμητή λειτουργία, συνδέοντας όχι μόνο την αιτία με το αποτέλεσμα αλλά και ανάστροφα, μέσα σε έναν αέναο εσωτερικό κύκλο, το αποτέλεσμα με την αιτία που το προκάλεσε;

Οι έννοιες του κύκλου, του κλειστού βρόχου, της ανάδρασης και της αυτοαναίρεσης εμφανίζονται αρχικά στην αρχαία ελληνική διαλεκτική φιλοσοφική σκέψη.

Κατά τον Ηράκλειτο:

«Διαφερόμενον εαυτώ, ξυμφέρεται – παλίντονος αρμονίη/ αυτό που αντιτίθεται με τον εαυτό του συμφωνεί με τον εαυτό του - υπάρχει μια αντιθετική αρμονία» (Β51)

Κατά τον Σωκράτη:

«Εν οίδα ότι ουδέν οίδα/Ενα γνωρίζω, ότι δεν γνωρίζω τίποτα. Ένα είναι αληθές, αυτό που δέχεται την άρνηση του εαυτού του».

Ο Πλάτων περιγράφει αριστοτεχνικά στους διάλογους του τη σωκρατική μαιευτική μέθοδο, κατά την οποία ο ίδιος ο Σωκράτης «ελέγχει» το συνομιλητή του, τον «οδηγεί» στο επιθυμητό συμπέρασμα, καθορίζοντας κάθε φορά την ερώτησή του με βάση την προβλεπόμενη απάντηση.

Η διαδικασία αυτή περιέχει την έννοια της ανάδρασης και του κλειστού συστήματος ελέγχου. Ο Πλάτων εισάγει ακόμη τον όρο «Κυβερνητική» (Γοργίας Slid), ως την τέχνη του κυβερνήτη να κυβερνά, να ελέγχει ένα πλοίο ή μία πολιτεία.

Το παράδειγμα του κυβερνήτη ενός πλοίου, ως ελεγκτή της πορείας του, απασχολεί ιδιαίτερα και τον Αριστοτέλη, ο οποίος ξεχωρίζει τα διάφορα επιμέρους στοιχεία ελέγχου αυτού του κλειστού βρόχου σε άψυχα και έμψυχα (οχ. 7).

«...Σε ορισμένες τέχνες, τεχνικές ή επαγγέλματα (τέχναι) είναι αναγκαίο να υπάρχουν τα κατάλληλα εργαλεία, μηχανήματα ή συσκευές (όργανα) για να μπορέσει να ολοκληρωθεί το τεχνικό έργο... Από τα εργαλεία αυτά άλλα μεν είναι άψυχα και άλλα έμψυχα. Όπως και για τον κυβερνήτη του πλοίου το πηδάλιο είναι εργαλείο άψυχο, ενώ ο πρωρέας, ο ναύτης δηλαδή που φυλάει την πλώρη, παρατηρεί τη θάλασσα κι ενημερώνει τον καπετάνιο, είναι έμψυχο. Γιατί ο τεχνίτης, ο εργάτης που μετέχει στις τεχνικές εργασίες, αποτελεί ένα είδος εργαλείου, οργάνου, εξαρτήματος μιας μηχανής» (Αριστοτέλης, Πολιτικά Α2, 4).

Ο έλεγχος, λοιπόν, της πορείας ενός πλοίου είναι ένα κλειστό σύστημα ελέγχου, αποτελούμενο τόσο από έμψυχα όσο και από άψυχα στοιχεία. Ο κυβερνήτης λειτουργεί ως ελεγκτής, χειριζόμενος το άψυχο όργανο του πηδαλίου. Ο πρωρέας λειτουργεί ως ανάδραση, εντοπίζει την πορεία του πλοίου και τη συγκρίνει με την επιθυμητή. Ο Αριστοτέλης, μάλιστα, ξεχωρίζει στο ίδιο έργο του τα δύο βασικά είδη των συστημάτων ελέγχου: τα ανοιχτά από τα κλειστά συστήματα, εκείνα της οδήγησης από εκείνα του αυτοελέγχου, τα δεχόμενα «κέλευσμα» από τα διαθέτοντα «προαίσθησιν».

«Γιατί αν κάθε εργαλείο μπορούσε να κάνει τη δουλειά του είτε κατόπιν εξωτερικής εντολής, κατευθυνόμενο εξωτερικά (κελευσθέν), είτε διαθέτοντας εσωτερικό προγραμματισμό, έχοντας εσωτερική λειτουργία ελέγχου (προαισθανόμενον), τότε θα λειτουργούσε αυτόματα σαν τα γλυπτά του Δαίδαλου ή σαν τους τρίποδες του Ηφαίστου και τότε αυτόματα θα ύφαινε η σαΐτα του αργαλειού κι αυτόματα θα παίζαν μουσική τα πλήκτρα της κιθάρας...» (Αριστοτ., Πολιτικά A4).

Η ενασχόληση των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων και μηχανικών όχι μόνο θεωρητικά, αλλά και πρακτικά με τη μελέτη και την κατασκευή τέτοιου είδους κλειστών συστημάτων αυτόματου ελέγχου, μηχανών ανεξάρτητων, αυτοκίνητων και αυτοελεγχόμενων, όμοιων στη λειτουργία τους με τα ζωντανά όντα, ολοκλήρωσε ήδη από τα ελληνιστικά χρόνια το τεχνολογικό άλμα που περίπου δύο χιλιετίες αργότερα επέτρεψε την πλατιά χρήση των μηχανών αυτών στη βιομηχανία και την έναρξη της βιομηχανικής επανάστασης στην Ευρώπη.

Τα μυθικά τεχνικά οράματα του Ομήρου στηρίζονται ίσως σε αναφορές ακόμη αρχαιότερων αυτόματων κατασκευών

ΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΜΕ ΑΝΑΔΡΑΣΗ

του Δημητρίου Καλλιγεροπούλου

δρος Τεχνικών Επιστημών, μηχ. ηλ. ΕΜΠ, καθηγητή Τμήματος Αυτοματισμού του TEI Πειραιά, μέλους του Δ.Σ. της Εταιρείας Μελέτης Αρχαίας Ελληνικής Τεχνολογίας

Ο αρχαίος ελληνικός μύθος φαντάστηκε τις αυτοκίνητες μηχανές. Ο προσωκρατικοί φιλόσοφοι έδειξαν ποιες είναι οι πηγές της εσωτερικής τους ενέργειας: η γη, το νερό, ο αέρας και η φωτιά. Οι κλασικοί φιλόσοφοι μελέτησαν θεωρητικά τους νόμους της φύσης και τη λειτουργία των ζωντανών όντων, μελέτησαν την αντίφαση και ανακάλυψαν την ανάδραση που εξασφαλίζει την αυτόνομη λειτουργία ίων μηχανημάτων. Και οι Αλεξανδρινοί μηχανικοί ανέπτυξαν την εφαρμοσμένη τεχνική σκέψη, μελέτησαν τα υδραυλικά και τα πνευματικά συστήματα και κατασκεύασαν μηχανές με ανάδραση, πρωτότυπα κλειστά συστήματα αυτόματου ελέγχου, αυτοελεγχόμενα και ανεξάρτητα στη λειτουργία τους. Οι εφαρμογές που εξέτασαν αφορούσαν ιδιαίτερα τα υδραυλικά ωρολόγια.

Η κλεψύδρα

Πρώτο όργανο μέτρησης του χρόνου, δηλαδή εξομοίωσης της δυναμικής συμπεριφοράς ενός φαινομένου, ήταν η κλεψύδρα.

Η κλεψύδρα αναφέρεται πρώτα από τον Εμπεδοκλή και τον Αναξαγόρα. Είναι ένα δοχείο με λεπτό ψηλό λαιμό και τρύπες στον πυθμένα. Κρατώντας κανείς κλειστό το πάνω στόμιο με τον αντίχειρα και βυθίζοντας το δοχείο στο νερό θα μπορούσε να συγκρατήσει μια ποσότητα νερού χωρίς να γίνει αντιληπτός, θα μπορούσε δηλαδή να «κλέψει ύδωρ». Ο έλεγχος της ροής του νερού γινόταν με τον αντίχειρα.

Γρήγορα η κλεψύδρα έγινε το βασικό όργανο μέτρησης του χρόνου. Αρχικά για οικιακή χρήση. Στη συνέχεια για δημόσια χρήση στα δικαστήρια ή την εκκλησία του δήμου, για τη μέτρηση του χρόνου των αγορεύσεων.

«Ετσι δε κλεψύδραι ουλώδεις έχουσαι εκκρούς, εις ας το ύδωρ εγχέουσι, προς ο δει λέγειν κατά τας δίκας/Οι κλεψύδρες είναι δοχεία που διαθέτουν λεπτές σωληνωτές εκροές. Στα δοχεία αυτά ρίχνουν νερό, με το οποίο μετρούν το χρόνο ομιλίας στις δημόσιες δίκες» (Αριστοτέλης, Αθηναίων Πολιτεία 67, 2).

Ο έλεγχος της ροής γινόταν πάλι μέσω ενός ανθρώπου. «Ο εφ’ ύδωρ» ήταν ο δούλος που δεχόταν την εντολή: «Επίλαβε το ύδωρ/σταμάτα τη ροή του νερού στην κλεψύδρα». Η μόνιμη φραγή της κλεψύδρας γινόταν με κωνικό ξυλόκαρφο: «ηλίσκος επικρούειν την κλεψύδραν».

Άλλη χρήση της κλεψύδρας ήταν η αγροτική, για τον έλεγχο του χρόνου ποτίσματος των αγροτικών εκτάσεων. Δούλος δεχόταν και εδώ την εντολή να ανοίγει ή να κλείνει τις θυρίδες των φρεατίων, όπως αναφέρει ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος στο έργο του «Φυσική Ιστορία» (18,188).

Τέλος, ενδιαφέρουσα ήταν η χρήση της κλεψύδρας για στρατιωτικούς σκοπούς και ιδιαίτερα για τη μέτρηση του χρόνου που φύλαγαν τη νύκτα οι φύλακες.

Η νύκτα χωριζόταν σε τέσσερις ίσης διάρκειας σκοπιές, ανά τρεις νυκτερινές ώρες. Αντίστοιχα χωριζόταν και η ημέρα σε δώδεκα ίσες ημερήσιες ώρες. Η διαφορετική διάρκεια των ημερών και των νυκτών κατά τις διάφορες εποχές του έτους είχε συνέπεια τη διαφορετική διάρκεια ημερήσιων κατ νυκτερινών ωρών κατ απαιτούσε σχετική προσαρμογή των ωρολογίων. Έτσι η στρατιωτική νυκτερινή κλεψύδρα κατασκευαζόταν στη μέγιστη δυνατή της διάσταση, που αντιστοιχούσε στη μέγιστη νύκτα. Η προσαρμογή γινόταν με προσθήκη ή αφαίρεση στρώματος κεριού στο εσωτερικό της κλεψύδρας, ανά 10 ημέρες, ανάλογα από το αν έπρεπε να μειωθεί ή να αυξηθεί ο χρόνος λειτουργίας της (Αινίας Τακτικός, 22, 24).

Τα υδραυλικά σιφώνια

Η κλεψύδρα ως όργανο μέτρησης του χρόνου είχε από τεχνική άποψη δύο βασικές αδυναμίες, που έπρεπε να ξεπεραστούν. Πρώτον, ο έλεγχος της λειτουργίας της γινόταν από άνθρωπο και όχι αυτόματα. Κατ δεύτερον, η ροή του νερού δεν ήταν σταθερή, αλλά εξαρτιόταν από τη στάθμη του νερού που υπήρχε μέσα στην κλεψύδρα.

Την ιδιότητα αυτή των ρευστών και ειδικότερα τη σχέση μεταξύ της ροής από μια οπή στον πυθμένα ενός δοχείου και της στάθμης του νερού μέσα στο δοχείο, μελέτησαν τόσο ο Αρχιμήδης όσο κατ οι Αλεξανδρινοί μηχανικοί Κτησίβιος, Φίλων και Ήρων. Κατ εισήγαγαν ως απλά όργανα έλεγχου της στάθμης κατ ως εκ τούτου της ροής ενός ρευστού, τα υδραυλικά σιφώνια.

Το σιφώνιο και ειδικότερα το αξονικό σιφώνιο λειτουργεί ως υδραυλικός διακόπτης, επιτρέπει δηλαδή τον έλεγχο της στάθμης h ενός δοχείου έτσι ώστε αυτή να μην μπορεί να υπερβεί μιαν ανώτατη τιμή h₀ ίση με το ύψος του σιφωνίου.

Με μια μικρή αλλά σταθερή παροχή g₀, αυξάνει αργά και γραμμικά η στάθμη h του νερού στο δοχείο, μέχρι να φθάσει το ύψος ho του σιφωνίου και να μηδενιστεί το σφάλμα ε, οπότε το νερό διοχετεύεται απότομα και γρήγορα μέσα από το σιφώνιο και το δοχείο αδειάζει με μια παροχή g>go. To σιφώνιο αυτό αποτελεί από μόνο του ένα πρώτο απλό κλειστό σύστημα ελέγχου της στάθμης του νερού στο δοχείο.

Πρώτο όργανο μέτρησης του χρόνου ήταν η κλεψύδρα, η οποία αναφέρεται πρώτα από τον Εμπεδοκλή και τον Αναξαγόρα

Το νυκτερινό ωρολόγιο ίου Πλάτωνος

Εφαρμογή του αξονικού σιφωνίου βρίσκουμε σε ένα αρχαίο ελληνικό υδραυλικό ωρολόγιο που λειτουργούσε σαν ξυπνητήρι. Ο Αριστόξενος, μαθητής του Αριστοτέλη, δηλώνει, κατά τα γραφόμενα του Αριστοκλή, μουσικολόγου του 2ου αιώνα π.Χ., ότι «ο Πλάτων εφηύρε το νυκτερινόν ωρολόγιον και το κατασκεύασε με τη μορφή μιας μεγάλης κλεψύδρας».

Η λειτουργία αυτού του νυκτερινού ωρολογίου ήταν ως εξής (βλ. Η. Diels, Antike Technik, Berlin 1914, σελ. 199-200):

Από μια μεγάλη κλεψύδρα ΑΑ διάρκειας μεγαλύτερης των 6 ωρών ρέει μέσω λεπτού ακροφύσιου Δ νερό πολύ χαμηλής ροής μέσα σε μικρότερο δοχείο ΒΒ που περιέχει αξονικό σιφώνιο Σ.

Η στάθμη του νερού στο δοχείο Β ανεβαίνει αργά μέχρι να φθάσει το ανώτατο ύψος του σιφωνίου, μέσα σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα π.χ. 6 ωρών. Όταν πληρωθεί το σιφώνιο, το δοχείο ΒΒ αδειάζει απότομα το νερό του μέσω του σωλήνα Π στο υποκείμενο στεγανό δοχείο ΓΓ. Τότε ο εγκλωβισμένος στο δοχείο αυτό αέρας συμπιέζεται και διαφεύγει από τη σύριγγα Ρ, μια σωληνοειδή σφυρίχτρα που παράγει οξύ ήχο.

Σε 6 ώρες λοιπόν, ή σε οποιοδήποτε άλλο εκ των προτέρων προκαθορισμένο χρονικό διάστημα από τη στιγμή της ενεργοποίησης του μηχανισμού, το νυκτερινό ωρολόγιο σφυρίζει. Ο μηχανισμός ελέγχου της στάθμης του υγρού στο δοχείο ΒΒ είναι και εδώ ένα κλειστό σύστημα ελέγχου.

Κτησίβιος ο μηχανικός

Η επινόηση νέων κλειστών συστημάτων αυτόματου ελέγχου προέκυψε ωστόσο από την ανάγκη να εξασφαλιστεί μια αυτοελεγχόμενη ομαλή λειτουργία των υδραυλικών ωρολογίων. Και στον τομέα αυτό διέπρεψαν οι μεγάλοι Αλεξανδρινοί μηχανικοί.

Πρώτος εξ αυτών ο Κτησίβιος, που θεωρείται ότι έζησε την εποχή του Πτολεμαίου Β΄ του Φιλάδελφου, δηλαδή περί το 308-246 π.Χ.

Στο έργο του Κτησιβίου αναφέρεται αναλυτικά ο Βιτρούβιος (1ος αι. π.Χ.). Και περιγράφει αρχικά με ιδιαίτερο θαυμασμό τον ξακουστό «αυτόματο» καθρέφτη του (Περί Αρχιτεκτονικής, 98.2).

Από την περιγραφή όμως αυτή συμπεραίνουμε ότι δεν πρόκειται εδώ για αυτόματο μηχανισμό ανύψωσης του καθρέφτη, αλλά απλά για αξιοποίηση των τριβών στις τροχαλίες, έτσι ώστε ο καθρέφτης να ισορροπεί σε διάφορα ύψη με τη βοήθεια ενός αντισταθμιστικού μολύβδινου βάρους.

Το βάρος αυτό μπορεί ακόμη να κινείται μέσα σε έναν κατακόρυφο μεταλλικό σωλήνα (βλ. το ίδιο 9.8.3) και λειτουργώντας σαν έμβολο να συμπιέζει τον εγκλωβισμένο αέρα, να τον ωθεί να διαφύγει από ένα ακροφύσιο και να παράγει ήχο.

Προφανώς δεν υπάρχει εδώ ούτε αυτοματισμός ούτε αυτοέλεγχος του συστήματος.

Ο Πλάτων εφηύρε το νυκτερινό ωρολόγιο που λειτουργούσε σαν ξυπνητήρι και το κατασκεύασε με τη μορφή κλεψύδρας

Το ωρολόγιο του Κτησιβίου

Το υδραυλικό ωρολόγιο του Κτησιβίου, πιθανόν το αρχαιότερο του είδους, περιέχει όμως μιαν εξαιρετικά ενδιαφέρουσα επινόηση.

Ιδού αρχικά η γενική περιγραφή:

Νερό ρέει με σταθερή ροή από ακροφύσιο Δ μέσα σε μεγάλο δοχείο ΑΑ και ανυψώνει πλωτήρα Π. Στον πλωτήρα είναι προσαρμοσμένος κανόνας Κ και πάνω σε αυτόν αγαλματίδιο Ρ που λειτουργεί ως δείκτης κατ δείχνει τις ώρες πάνω σε μία κατακόρυφη παραστάδα Ω, η κλίμακα της οποίας μεταβάλλεται με προσθήκη ή αφαίρεση «παρεμβλημάτων», ανάλογα με τις αυξομειώσεις της διάρκειας των ωρών. Στον κανόνα Κ είναι επίσης προσαρμοσμένος οδοντωτός τροχός που κινεί ένα κατακόρυφο τύμπανο Σ, με χαράξεις κάθετες για τους μήνες και εγκάρσιες -όχι όμως παράλληλες- για τις ώρες, έτσι ώστε να συνυπολογίζεται η μεταβολή της διάρκειας των ωρών ανά μήνα. Στον οδοντωτό τροχό είναι επίσης συνδεμένα άλλα τύμπανα Τ και μηχανισμοί που προκαλούν διάφορες πολύπλοκες κινήσεις, τα λεγόμενα «πάρεργα» (Βιτρούβιος, Περί Αρχής 9.8.5-7).

Όλος αυτός ο σύνθετος μηχανισμός του ωρολογίου δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει με ακρίβεια, αν δεν είχε εξασφαλίοει την αρχική «σταθερή ροή» του νερού από το, χρυσό κατά τον Βιτρούβιο, ακροφύσιο Δ. Αυτή η σταθερή ροή μπορούσε να επιτευχθεί μέσω του ελέγχου στάθμης του νερού στο αρχικό δοχείο παροχής Β.

Δοχείο σταθερής ροής του Kτησιβίου

Ιδού η περιγραφή του υδραυλικού αυτού μηχανισμού ελέγχου:

«Ο έλεγχος της ροής του νερού (στο δοχείο σταθερής ροής) επιτυγχάνεται ως εξής:

»Κατασκευάζονται στον τόρνο δύο κώνοι, ο ένας συμπαγής και ο άλλος κοίλος (αρσενικός-θηλυκός), έτσι ώστε να ταιριάζουν ακριβώς ο ένας μέσα στον άλλον. Με ένα τέτοιο σύστημα πλωτήρα-ακροφυσίου μπορεί η εισροή του νερού στο δοχείο να γίνεται mo γρήγορα ή πιο αργά» (Βιτρ., Αρχ. 9.8.6). Αυτό είναι ένα ιδιοφυές, το αρχαιότερο ίσως γνωστό κλειστό σύστημα αυτόματου ελέγχου, ένα σύστημα που εξασφαλίζει σταθερή στάθμη και σταθερή ροή σε όλη τη διάρκεια της δυναμικής λειτουργίας του. Η υδραυλική αυτή κωνική βαλβίδα εξασφαλίζει την ανάδραση ή αλλιώς την αντίστροφη επίδραση του αποτελέσματος, δηλαδή της στάθμης h του νερού ή της ροής εξόδου g, στην είσοδο του συστήματος, δηλαδή την παροχή εισόδου g₀.

Το υδραυλικό ωρολόγιο του Κτησιβίου είναι ιδιοφυές και ίσως το αρχαιότερο γνωστό κλειστό σύστημα αυτόματου ελέγχου

Το ωρολόγιον του Αρχιμήδους

Σύγχρονος ή κατά τι νεότερος του Κτησίβιου ήταν ο μεγάλος Συρακούοιος μηχανικός Αρχιμήδης (287-212 π.Χ.), που σπούδασε για μακρύ χρονικό διάστημα στην Αλεξάνδρεια.

Στο αμφισβητούμενο από μερικούς έργο του «Ωρολόγιον του Αρχιμήδους», που σώθηκε στα αραβικά [μεταφράστηκε στα γερμανικά από τους Βίντεμαν -Χάουζερ (Wiedemann-Hauser), Halle 1918 και στα ελληνικά από τον Ι. Σακά, Αθήνα 1973], υπάρχει η περιγραφή ενός πολύπλοκου μηχανισμού υδραυλικού ωρολογίου με πολλά πάρεργα και ενός αντίστοιχου με του Κτησιβίου δοχείου ελέγχου ροής (οχ. 3).

Η περιγραφή του κινητήριου μηχανισμού του ωρολογίου είναι συνοπτικά η εξής:

Κατασκευάζεται από χαλκό υδροδοχείο/chizδna Α ύψους 3 σπιθαμών=75 εκ. και διαμέτρου 2 σπ.=50 εκατοστών.

Γεμίζεται με νερό και τοποθετείται σε αυτό πλωτήρας/dabba Β σε σχήμα ανάστροφου ημισφαιρίου ύψους 4 δακτύλων= 16 εκ. και διαμέτρου 5/3 οπιθα-μής=42 εκ. Ο πλωτήρας καλύπτεται από πάνω με κάλυμμα. Στο μέσο του καλύμματος συγκολλείται κομίίο/razza Γ στο οποίο συνδέεται αλυσίδα/silsila Δ προσαρμοσμένη σε τύμπανο/bakra Ε, που προσδίδει κίνηση στον κινητήριο τροχό/daulab Z.

Κατόπιν κατασκευάζεται δεύτερο μεγαλύτερο δοχείο, ο υδροσυλλέκτης/magμd lilmδ' K, που προσαρμόζεται κάτω από το υδροδοχείο Α και συλλέγει το νερό. Αδειάζει δε από μία στρόφιγγα Ρ.

Κατόπιν τοποθετείται πάνω στο υδροδοχείο Α ακόμη ένα δοχείο Τ, στο οποίο βρίσκεται το τύμπανο και άλλοι μηχανισμοί που προκαλούν κινήσεις διαφόρων ειδών. Το τύμπανο Ε είναι προγραμματισμένο να πραγματοποιεί ανά ημέρα (δηλαδή από ανατολή σε δύση) μία πλήρη περιστροφή, καθώς ο πλωτήρας Β ολοκληρώνει την κατακόρυφη διαδρομή του μέσα στο υδροδοχείο Α.

Ο έλεγχος ροής που επινόησε ο Κτησίβιος βρίσκει εφαρμογή σε υδραυλικό μηχανισμό ελέγχου της στάθμης υγρού ενός δοχείου

Δοχείο σταθερής ροής στο ωρολόγιο του Αρχιμήδους

Η ομαλή πτώση του πλωτήρα στο υδροδοχείο, δηλαδή η εξασφάλιση σταθερής ροής του νερού από το υδροδοχείο και ως εκ τούτου σταθερών στροφών του κινητήριου τροχού Ζ, επιτυγχάνεται ως εξής:

Κατασκευάζεται δοχείο σταθερής ροής /rub' Η που περιέχει πλωτήρα/αwwama Π με κωνικό εξόγκωμα/nutuww στην επιφάνεια του.

Το εξόγκωμα αυτό ταιριάζει στο στόμιο ενός κοίλου κεκαμμένου σωλήνα/anbόd Σ, που εισάγεται στο υδροδοχείο και έχει μήκος 1/2 δακτύλου=1 εκ. Από το περιστόμιο/gata Μ του δοχείου εκρέει το νερό. Είναι δυνατή μάλιστα η ρύθμιση του ύψους του περιστρεφόμενου αυτού περιστομίου, ώστε να επιτυγχάνεται η διαφορετική διάρκεια των ωρών του έτους.

Κάτω από το περιστόμιο το νερό συλλέγεται σε μία κοιλότητα που ονομάζεται τηγάνιο/migla Ν και διοχετεύεται στον υδροσυλλέκτη.

Το δοχείο σταθερής ροής αποτελεί εδώ ένα κλειστό σύστημα ελέγχου της ροής του υδροδοχείου και εξασφαλίζει μιαν ομαλή, δηλαδή γραμμική, μεταβολή της στάθμης του νερού σε αυτό.

Ας κλείσουμε την αναζήτηση αυτή των πρώτων κλειστών συστημάτων αυτόματου ελέγχου στην αρχαία ελληνική τεχνολογία, συγκρίνοντας τις επινοήσεις των μεγάλων Αλεξανδρινών μηχανικών, που αφορούν τον έλεγχο στάθμης υγρών. Έλεγχος στάθμης κατά τον Κτησίβιο

Ο έλεγχος ροής που επινόησε ο Κτησίβιος γιο το ωρολόγιο του βρίσκει την εφαρμογή του σε έναν απλό υδραυλικό μηχανισμό ελέγχου της στάθμης υγρού ενός δοχείου. Έστω δοχείο AB γεμάτο υγρό, π.χ. κρασί.

Το δοχείο είναι εφοδιασμένο με κωνικό πλωτήρα ΘΠ που ταιριάζει ακριβώς σε αντίστοιχο κοίλο κωνικό ακροφύσιο ΖΗ. Το ακροφύσιο αυτό είναι συνδεμένο μέσω ενός σωλήνα ΕΖ με το μεγάλο υδροδοχείο ΓΑ. Αφαιρώντας κρασί με ένα κύπελλο από το δοχείο AB, ανοίγει η υδραυλική βαλβίδα και κρασί ρέει από το ακροφύσιο ΖΗ στο δοχείο μέχρι να συμπληρωθεί το κρασί που αφαιρέθηκε και να αποκατασταθεί η στάθμη του υγρού στο δοχείο.

Πρόκειται εδώ για ένα κλειστό σύστημα ελέγχου με ανάδραση μέσω του κωνικού πλωτήρα.

Ο Ήρων περιγράφει ένα μηχανισμό ελέγχου στάθμης υγρού μέσω ενός μηχανικού και όχι υδραυλικοπνευματικού ελεγκτή

Έλεγχος στάθμης κατά ιόν Φίλωνα

Ο Φίλων ο Βυζάντιος, δεύτερος μεγάλος μηχανικός της Αλεξάνδρειας, ο οποίος έζησε περί το 250 π.Χ., έγραψε το περίφημο εγχειρίδιο «Μηχανική Σύνταξις», το 5ο βιβλίο του οποίου με τίτλο «Πνευματικά» σώθηκε σε αραβικό κείμενο και μεταφράστηκε στα γαλλικά από το βαρόνο Καρά ντε Βο (Carra de Vaux) το 1902 στο Παρίσι. Στο έργο αυτό, κεφάλαιο 17, περιέχεται συσκευή ελέγχου στάθμης υγρού.

Η συσκευή αυτή αποτελείται από μία κοίλη παραλληλεπίπεδη ξύλινη βάση ΑΑ με κοίλωμο Θ, ένα επίσης κοίλο κυλινδρικό ξύλινο στήριγμα ΒΒ με κοίλωμα Ε, ένα μεγάλο δοχείο ΓΓ γεμάτο κρασί, στεγανά κλειστό στο στόμιο του θ, με έναν εσωτερικό κάθετο σωλήνα Κ που διαπερνά τη διάτρητη βάση του και ένα σωλήνα διαρροής Ζ στο ύψος του πυθμένα. Κάτω από το σωλήνα αυτόν βρίσκεται κύπελλο ΔΔ, διάτρητο στον πυθμένα του και σε επικοινωνία με το κοίλωμα Θ της βάσης ΑΑ.

Το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία εφ’ όσον η στάθμη του κρασιού στο κύπελλο ΔΔ διατηρεί κλειστό το κάτω άνοιγμα Ρ του σωλήνα Κ και η υποπίεοη που δημιουργείται στο κενό του δοχείου ΓΓ δεν επιτρέπει ροή κρασιού από το στόμιο Ζ.

Εάν όμως αφαιρέσουμε ορισμένη ποσότητα κρασιού από το κύπελλο, τότε το κάτω στόμιο Ρ του σωλήνα Κ θα απελευθερωθεί, η υποπίεση στο κενό του δοχείου θα ανακάμψει και ίση ποσότητα κρασιού θα ρεύσει από το δοχείο ΓΓ μέσω του στομίου Ζ στο κύπελλο,μέχρις ότου αποκατασταθεί η αρχική ισορροπία.

Πρόκειται και εδώ για ένα κλειστό σύστημα ελέγχου της στάθμης. Η ανάδραση υλοποιείται μέσω των συγκοινωνούντων δοχείων και της υδραυλικής βαλβίδας που επιτρέπει ή όχι τη δίοδο του αέρα.

Έλεγχος στάθμης υγρού κατά τον Ήρωνα

Τέλος, ο Ήρων ο Αλελανδρεύς, πιθανόν το 100 π.Χ., περιγράφει στο έργο του Πνευματικά Β, θεώρημα 31, έναν αντίστοιχο μηχανισμό ελέγχου στάθμης υγρού, μέσω ενός μηχανικού και όχι υδραυλικοπνευματικού όπως στον Φίλωνα ελεγκτή. «Αγγείου οίνον έχοντος και κρουνόν και υποκειμένου κρατήρος, όσον αν τις του κρατήρος αφέλκται, τοσούτον εις αυτόν επιρρέειν οίνον εκ του κρουνού.../Από το στόμιο ενός αγγείου γεμίζει κρασί ένα ποτήρι που βρίσκεται κάτω του. Και όσο κρασί κι αν πάρει κανείς από το ποτήρι τόσο πάλι θα ρεύσει σε αυτό από το στόμιο του αγγείου».

Έστω AB το αγγείο με το κρασί και ΓΔ το στόμιο του. Έστω ο μικρός δίσκος/τυμπάνιον ΕΖ και οι ράβδοι/κανόνες ΗΘ, ΚΛ, ΚΟ, ΛΜ. Εστω κάτω από το στόμιο το ποτήρια Π. Και έστω ένας πλωτήρας/λεβητάριον Ρ, συνδεμένος με τη ράβδο ΚΟ και βυθισμένος στο αγγείο ΣΤ. Ο σωλήνας ΥΦ συγκοινωνεί με τα αγγεία ΣΤ κατ Π.

Όταν τα αγγεία Π και ΣΤ είναι κενά, ο πλωτήρας Ρ ακουμπά στον πυθμένα του αγγείου ΣΤ και το στόμιο ΓΔ μένει ανοιχτό.

Το κρασί τότε ρέει απ’ αυτό και στα δύο δοχεία ΤΣ κατ Π, οπότε ανυψώνεται ο πλωτήρας και κλείνει το στόμιο, μέχρις ότου και πάλι αφαιρέσουμε κρασί από το ποτήρι. Και τούτο συμβαίνει κάθε φορά που αφαιρούμε κρασί.

Και εδώ έχουμε ένα κλειστό σύστημα ελέγχου, με ανάδραση που υλοποιείται μέσω του πλωτήρα και του μηχανικού συστήματος ζυγού και βαλβίδας.

Τα ευφυή αυτά παραδείγματα κλειστών συστημάτων ελέγχου της στάθμης υγρών δείχνουν πως οι έννοιες της ανάδρασης, του «αυτοελέγχου» δυναμικών συστημάτων και του κλειστού βρόχου όχι μόνο μελετήθηκαν θεωρητικά, αλλά και υλοποιήθηκαν πρακτικά, κατασκευάστηκαν με προσοχή από τους αρχαίους Έλληνες μηχανικούς και εντάσσονται στον κατάλογο των αρχαίων ελληνικών τεχνικών επινοήσεων. ·

Στο αμφισβητούμενο από μερικούς «Ωρολόγιον του Αρχιμήδους» υπάρχει η περιγραφή ενός πολύπλοκου υδραυλικού μηχανισμού

ΤΟ ΕΥΠΑΛΙΝΕΙΟΝ ΟΡΥΓΜΑ

του hermann J. kIenast

αρχαιολόγου, Γερμανικό Αρχαιολογικό Ινστιτούτο

Η νήσος Σάμος βρίσκεται στο ανατολικό Αιγαίο κοντά στις ακτές της Μ. Ασίας. Μαζί με τις πόλεις Μίλητο και Έφεοο αποτελούν τον πυρήνα της Ιωνίας, περιοχής περίφημης για τον πολιτισμό της κατά την αρχαιότητα. Ο εποικισμός της νήσου συγκεντρώθηκε στα ΝΑ, όπου γύρω από έναν φυσικό λιμένα αναπτύχθηκε η πρωτεύουσα. Χάρη στη γεωγραφική θέση και στους ικανούς ναυτικούς της η Σάμος έπαιξε ηγετικό ρόλο και έφθασε στο απόγειο της ακμής της κατά τον 6ο αιώνα π.Χ. Για να εννοήσουμε την κεφαλαιώδη σημασία της, είναι αρκετή μια αναφορά στον Ηρόδοτο, που περιγράφει με μεγάλο θαυμασμό πώς οι Σάμιοι είχαν κατορθώσει να κατασκευάσουν τα τρία μεγαλύτερα έργα ολόκληρης της Ελλάδας: μια σήραγγα (όρυγμα) για την ύδρευση της πόλης, μια προβλήτα για την προστασία του λιμένας και το ναό της Ηρας, αφιερωμένον στην κυριότερη θεότητα της νήσου.

Ο Ηρόδοτος αναφέρει κατά πρώτον τη σήραγγα, την περιγράφει εν συντομία συμπληρώνοντας την αναφορά με το όνομα του κατασκευαστή, του αρχιτέκτονα-μηχανικού Ευπαλίνου, γιου του Ναυστρόφου του Μεγαρέως. Χωρίς τη συγκεκριμένη αναφορά -που πράγματι είναι η μοναδική από την αρχαιότητα- το όρυγμα σίγουρα θα παρέμενε άγνωστο. Τα εξωτερικά ίχνη απαλείφθηκαν λίγο αργότερα αφ’ ότου σταμάτησε η λειτουργία του, και η αναζήτηση του κατά τους νεότερους χρόνους οφείλεται ακριβώς σ’ αυτή την αναφορά του Ηροδότου. Το όρυγμα εντοπίστηκε τελικώς το 19ο αιώνα και οι προσπάθειες για επαναλειτουργία του, το 1882, επέφεραν την αποκάλυψη του και την πρώτη επιστημονική εκτίμηση. Το Ευπαλίνειο υδραγωγείο -ιδιαιτέρως το καθ’ αυτό όρυγμα- γρήγορα έγινε γνωστό και οδήγησε στη διατύπωση υποθέσεων σχετικά με το σχεδιασμό του όπως και ολόκληρης της εγκατάστασης.

Ωστόσο, όλες οι προσπάθειες ερμηνείας αποτύγχαναν, όσο δεν ήταν δυνατή η εξέταση της σήραγγας σε όλο το μήκος της. Ηταν πρωτοβουλία του Ουλφ Γιάντσεν, τότε διευθυντή του Γερμανικού Αρχαιολογικού Ινστιτούτου Αθηνών, ο οποίος αναγνώρισε τη σημασία του μνημείου και φρόντισε για την αποκάλυψη του. Με πρωτοφανούς ταχύτητας ρυθμούς εργασιών η εγκατάσταση αποκαλύφθηκε κατά τα έτη 1971-73 και κατέστη προσιτή στην έρευνα. Η τεκμηρίωση και αποτύπωση του μνημείου διήρκεσε μέχρι τη δεκαετία του '80, ενώ η αξιολόγησή του χρειάστηκε ακόμη μια δεκαετία - μέχρι η εκτίμηση του συνολικού έργου να ολοκληρωθεί και να καταστεί δυνατή η δημοσίευση της.

Όπως και σε άλλες πόλεις κατά τον 6ο αιώνα π.Χ., έτσι και η υδροδότηση της Σάμου κατέστη κάποια στιγμή ανεπαρκής για τις ανάγκες του αυξανόμενου πληθυσμού. Όμως, η μοναδική πηγή - δυναμικού περίπου 400 κυβ. νερού ανά ημέρα-που θα μπορούσε να επιλύσει το πρόβλημα βρισκόταν όχι μόνον έξω από τα οχυρωματικά τείχη, αλλά και πίσω από τη ράχη του βουνού, που υψώνεται στα βόρεια της πόλης. Το νερό ήταν δυνατόν να φθάσει στην πόλη μόνον κατά δύο τρόπους: με εγκαταστάσεις που είτε θα παρέκαμπταν το Βουνό είτε -κατά τον τρόπο που επιτεύχθηκε- διαπερνώντας το. Το έργο ύδρευσης που κατασκευάστηκε έχει μήκος περίπου 3 χλμ. και χωρίζεται σε τρία τμήματα: τον αγωγό, από την πηγή μέχρι τη Βόρεια Βουνοπλαγιά, τη σήραγγα που διαπερνά το Βουνό, και τον αγωγό που μεταφέρει το νερό στην πόλη, στη νότια πλαγιά του Βουνού.

Η πηγή αναβλύζει κοντά στο σημερινό χωριό Αγιάδες. Ο υδάτινος όγκος συλλεγόταν σε μια γερά κτισμένη δεξαμενή κι από εκεί διοχετευόταν στον αγωγό. Η γραμμή χάραξης του αγωγού ακολουθεί για 800 μ. τις υψομετρικές καμπύλες. Για τα υπόλοιπα 150 μ. μέχρι τη Βουνοπλαγιά χρειάστηκε να κατασκευαστεί υπόγειος αγωγός κάτω από ένα λοφίσκο. Για το σκοπό αυτό διανοίχθηκαν τέσσερα φρεάτια - το μεγαλύτερο Βάθους 19 μ.- τα οποία συνδέθηκαν μεταξύ τους υπογείως στο επιθυμητό επίπεδο.

Η σήραγγα - μεσαίο τμήμα του υδραγωγείου - διαπερνά το βουνό με τα τείχη σε ύψος περίπου 55 μ. από την επιφάνεια της θάλασσας. Έχει μήκος 1.036 μ. και διάμετρο κατά μέσο όρο 1,80 μ. επί 1,80 μ. Με εξαίρεση ορισμένα σημεία, η σήραγγα διαπερνά το Βουνό οριζοντίως. Το κανάλι ύδρευσης, που διαθέτει και την απαραίτητη κλίση, ανεσκάφη κατά μήκος του ανατολικού ίου τοιχίου και μόλις καταλαμβάνει το ήμισυ του πλάτους της σήραγγας. Στη Βόρεια είσοδο της σήραγγας ίο συγκεκριμένο κανάλι έχει βάθος σχεδόν 4 μ. και στη νότια έξοδο περισσότερο από 8 μ. Αξιοσημείωτο είναι πως ίο κανάλι έχει ανασκαφεί μόνο τμηματικώς όσον αφορά όλο το βάθος του, και κατά κανόνα παρουσιάζει στην εγκάρσια τομή δύο επίπεδα, που αποτελούνται από ένα κανάλι και από κάτω του ένα τμήμα σε μορφή γαλαρίας.

Από τη νότια είσοδο της σήραγγας ο αγωγός ακολουθεί τη βουνοπλαγιά μέχρι το κέντρο της πόλης στο λιμάνι. Ο αστικός αγωγός σκάφτηκε με τη βοήθεια φρεατίων διανοιγμένων σε απόσταση 11-25 μ., τα οποία συνδέονταν μεταξύ τους υπογείως. Κατά μήκος αυτού του τμήματος του αγωγού τοποθετήθηκαν σε λογικές αποστάσεις δεξαμενές με κρήνες, απ’ όπου οι κάτοικοι της πόλης μπορούσαν να εφοδιάζονται με νερό.

Με μια πρώτη ματιά σ’ ολόκληρο το έργο βγάζουμε το συμπέρασμα πως πρόκειται για ένα σύστημα υδροδότησης λειτουργικό και προσαρμοσμένο στα τοπογραφικά δεδομένα. Με τη λεπτομερέστερη εξέταση του, όμως, παρατηρούνται ιδιομορφίες, που χρήζουν ειδικής ερμηνείας. Κατ’ αρχάς σύγχυση προκαλεί η διαπίστωση ότι στο σημείο όπου ο αγωγός εισέρχεται στη σήραγγα το κανάλι έχει βάθος περίπου 4 μ., παρ' όλο που μ' ένα σωστό σχεδιασμό το κανάλι θα 'πρεπε να είχε φθάσει στο ίδιο επίπεδο με το πάτωμα της σήραγγας κι από εκεί να συνεχίζει με φυσιολογική κλίση. Με άλλα λόγια, η σήραγγα βρίσκεται περισσότερο από 3 μ. ψηλότερα από τη στάθμη της πηγής. Λεπτομερέστερη μελέτη της περιοχής της πηγής οδήγησε στο συμπέρασμα ότι εκεί έγινε η πρώτη προσπάθεια για την κατασκευή φράγματος, προκειμένου να επιτευχθεί όσο το δυνατόν υψηλότερη στάθμη νερού και με την πίεση που δημιουργήθηκε κατ’ αυτόν τον τρόπο η πηγή μετατοπίστηκε - στη θέση που αναβλύζουν τα ύδατα και σήμερα.

Χωρίς την αναφορά του Ηρόδοτου, που είναι η μοναδική από την αρχαιότητα,το όρυγμα θα παρέμενε άγνωστο

Η ανακάλυψη αυτών των συσχετίσεων απέδωσε την πειστική ερμηνεία για το «λανθασμένο» επίπεδο της σήραγγας και κυρίως για τα παράξενα δύο επίπεδα στο κανάλι. Όλα αυτά τα φαινόμενα μαζί δίνουν σημαντικά στοιχεία για το σχεδιασμό της εγκατάστασης: η κατασκευή του αγωγού υδροδότησης είχε σχεδιαστεί προφανώς εξ αρχής σε δύο ξεχωριστά τμήματα. Αρχικώς θα κατασκευαζόταν το όρυγμα μαζί με τον αγωγό υδάτων και μετά το τμήμα μεταξύ πηγής και βουνού, όπως και το συμπληρωματικό τμήμα του μέχρι την πόλη. Επειδή η κατ’ εξοχήν πρόκληση ήταν να περάσει η σήραγγα κάτω από το βουνό, το έργο ξεκίνησε από εκεί. Η σύνδεση με την πηγή και η επέκταση μέχρι το λιμάνι υπήρξαν εργασίες ρουτίνας και η εκτέλεση τους άρχισε μετά το πέρας κατασκευής της σήραγγας.

Οι δυσχέρειες με τη μετατόπιση της πηγής προκάλεσαν σημαντικό επιπλέον φόρτο εργασίας, που ωστόσο δεν προκάλεσε ολοκληρωτική αποτυχία του εγχειρήματος. Ο αγωγός προσαρμόστηκε στα νέα δεδομένα, το ήδη υπάρχον κανάλι στη σήραγγα χρειάστηκε εμβάθυνση και το τμήμα που έφερε τα ύδατα στην πόλη ακολούθησε το νέο επίπεδο. Μετά την ολοκλήρωση αυτών των βασικών εργασιών χρειάστηκε να κατασκευαστούν στη σήραγγα τρία τμήματα συνολικού μήκους 150 μ., επειδή στη συγκεκριμένη «διαδρομή» ο βράχος ήταν ασταθής σε βαθμό επικίνδυνο. Ακόμη και στο στενό κανάλι αρκετά τμήματα έχρηζαν επιπρόσθετης σταθεροποίησης. Τελικώς, στον πυθμένα του καναλιού τοποθετήθηκαν προσεκτικά δουλεμένοι σωλήνες από πηλό. Ο αγωγός ήταν τότε έτοιμος να λειτουργήσει μεταφέροντας το νερό της πηγής στους κατοίκους της νησιωτικής πόλης.

Η σημαντικότατη συνεισφορά του αγωγού υδροδότησης στην πόλη μπορεί να εκτιμηθεί από τα στατιστικά στοιχεία: για το τμήμα από την πηγή μέχρι τη σήραγγα χρειάστηκε να σκαφτούν 1.500 κυβικά συμπαγούς Βράχου, για τη σήραγγα την ίδια μαζί με το κανάλι, στην τελική τους μορφή, σχεδόν 5.000 κυβικά και για το τμήμα του αγωγού που οδηγούσε στην πόλη ακόμη 1.000 κυβικά. Όλες αυτές οι εργασίες διεξήχθησαν με σφυρί και καλέμι και για τη διάρκεια τους μπορούν να διατυπωθούν περιορισμένες μόνον υποθέσεις. Μόνον για τη διάτρηση του βουνού, όπου μπορούσαν να εργαστούν σε κάθε μέτωπο μόνον δύο τεχνίτες, πρέπει να υπολογιστούν τουλάχιστον οχτώ χρόνια, ώστε για το σύνολο των βασικών εργασιών πρέπει να χρειάστηκαν περίπου 10 χρόνια. Για τις περαιτέρω ενισχύσεις, που κατασκευάστηκαν με ιδιαίτερη προσοχή, στο εσωτερικό της σήραγγας χρειάστηκε να μεταφερθεί ξανά υλικό (πέτρα) όγκου 300 κυβικών -μεταξύ άλλων και πέτρες βάρους μεγαλύτερου του ενός τόνου. Ο αγωγός τελικώς διαμορφώθηκε από περίπου 5.000 πήλινους σωλήνες, που κατασκευάστηκαν σε τροχό αγγειοπλάστη, κατόπιν ψήθηκαν και μεταφέρθηκαν στον τόπο τοποθέτησης τους, στον πυθμένα του καναλιού.

Η εγκατάσταση λειτούργησε μετά την ολοκλήρωση των εργασιών, όμως η σίγουρη παροχή της διατηρήθηκε μόνο λίγα χρόνια. Τα ύδατα της πηγής είχαν υψηλή περιεκτικότητα σε ασβέστιο και τα ιζήματα και το πουρί, που αυτό σχημάτισε, προκάλεσαν σε μερικά χρόνια την απόφραξη των σωλήνων. Προκειμένου ν' αποκατασταθεί η λειτουργία του αγωγού, ανοίχθηκαν οι σωλήνες σε όλο το μήκος τους, έτσι ώστε επί τόπου έμεινε μόνο μια διατομή 3/4 όμοια με αυλάκι, που από καιρό σε καιρό χρειαζόταν καθάρισμα. Πέραν τούτου προέκυψε ακόμη ένα πρόβλημα: στον αγωγό υπήρχε ένα σημείο στο οποίο συγκεντρώνονταν συνεχώς όγκοι λάσπης. Τόσο στις δύο αρχικές οπές, και πολύ περισσότερο στη σήραγγα την ίδια, όγκοι συγκεντρωμένου εκεί υλικού -πουρί και λάσπη- καθιστούν προφανή τη σχετιζόμενη με τη λειτουργία της εγκατάστασης δαπάνη.

Ανεξαρτήτως των προσπαθειών που απαιτήθηκαν για την κατασκευή και τη λειτουργία της σήραγγας υδροδότησης, η μεγαλύτερη προσοχή εστιάσθηκε στο σχεδιασμό της και στις σχετικές μετρήσεις. Αλήθεια, πώς συνέλαβε ο Ευπαλίνος το σχέδιο της σήραγγας και, το κυριότερο, πώς καθόρισε τη χάραξη της σήραγγας κατ πώς έλεγχε την εφαρμογή της; Ιδιαιτέρως το ερώτημα αυτό απασχόλησε τον επιστημονικό κόσμο: η σήραγγα έχει μήκος μεγαλύτερο του 1 χλμ. και είναι σαφές πως οι εργασίες διεξάγονταν ταυτοχρόνως και από τις δύο πλευρές (αμφίστομη σήραγγα).

Το έργο ύδρευσης είχε μήκος περίπου τρία χιλιόμετρα και χωριζόταν σε δύο αγωγούς και στη σήραγγα που διαπερνούσε το βουνό

Ο τρόπος εφαρμογής του βασικού σχεδιασμού ερμηνεύεται εύκολα. Ο Ευπαλίνος με τη βοήθεια μιας σειράς κονταριών χάραξε μία ευθεία πάνω από το βουνό και γύρω απ' αυτό μία οριζόντια γραμμή. Κατ’ αυτόν τον τρόπο εξασφαλίζονταν τόσο η κατεύθυνση για την πορεία των εργασιών όσο και ένα κοινό επίπεδο. Αυτά τα σημεία εκκίνησης προέκυψαν από απλή σκόπευση οριζοντίως και καθέτως και από υπολογισμό της κατεύθυνσης, μέθοδος που καθιστούσε δυνατό και τον έλεγχο των εργασιών. Όσο απλός φαίνεται αυτός ο τρόπος μετρήσεων τόσο ανεπαρκής αποδείχθηκε για την επίτευξη ενός τέτοιου τολμηρού εγχειρήματος. Η επιπλέον προετοιμασία και μερίμνα ήταν Βήματα απαραίτητα προκειμένου ν’ αντιμετωπιστούν αφ’ ενός ο κίνδυνος ενδεχόμενης απόκλισης ίου έργου και αφ' ετέρου πιθανών γεωλογικών προβλημάτων.

Ο σχεδιασμός της σήραγγας είχε γίνει κατά τρόπο ώστε καθεμιά από τις δύο πλευρές καταμετρήθηκε κατά μήκος της ανάλογης βουνοπλαγιάς κατ το σημείο συνάντησης ορίσθηκε επί τούτου κάτω από το διάσελο της ράχης. Οι δύο γαλαρίες μπορεί να κατασκευάστηκαν σε διαφορετικό μήκος, όμως οι συνέπειες ενδεχόμενων λαθών στην πορεία των εργασιών παρέμειναν υπολογίσιμες. Στον τομέα του προβλεπόμενου σημείου συνάντησης εγκαταλείφθηκε η ιδανική κατεύθυνση πορείας των εργασιών, σχεδιάστηκε κάμψη και στις δυο γαλαρίες με νέα κατεύθυνση προς Ανατολάς. Κατ' αυτόν τον τρόπο δημιουργήθηκε ένα σημείο διασταύρωσης και οι δύο γαλαρίες έπρεπε να συναντώνται με την προϋπόθεση να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.

Το σχέδιο αποδεικνύεται εξίσου απλό όσο και λογικό και ο βαθμός ωριμότητας του φαίνεται κυρίως από τις μετατροπές που χρειάστηκε να πραγματοποιηθούν στη βόρεια γαλαρία. Η βόρεια γαλαρία προφανώς διέσχιζε εξ αρχής εύθραυστα πετρώματα και απαιτούσε ανάλογη ενίσχυση. Κατά τα φαινόμενα ο κίνδυνος κατολίσθησης έπειτα από εργασίες σε μήκος 260 μ. είχε οξυνθεί σε σημείο ώστε οι κατασκευαστές εξαναγκάστηκαν να εγκαταλείψουν την αρχική κατεύθυνση της σήραγγας και να καταφύγουν σε περιοχές γεωλογικώς ασφαλέστερες. Η ιδέα της παράκαμψης συνελήφθη σε μορφή καθαρά γεωμετρική και πραγματώθηκε σε σχήμα τριγώνου.

Ήταν ένα εγχείρημα εξαιρετικής τόλμης, για το οποίο απαιτούνταν γνώσεις γεωμετρικών δεδομένων και δυνατοτήτων εφαρμογής

Το γεγονός πως η παράκαμψη αυτή δεν επιτεύχθηκε με ακρίβεια, οφείλεται σε ένα ελάχιστο λάθος χάραξης 0,60 μοιρών, που περιέχονταν εξ αρχής στην κατασκευή της Βόρειας σήραγγας κατ δεν ήταν δυνατόν να επαληθευτεί από τους τεχνίτες, από το οποίο λάθος όμως προέκυψε ύστερα από απόσταση 500 μ. μια σημαντική απόκλιση. Γι’ αυτό είναι εκπληκτικό με πόση σιγουριά διεξήχθη ο τελευταίος έλεγχος στην τελική φάση των εργασιών και πόσο επιτυχώς ολοκληρώθηκε η σχετική διορθωτική πορεία τους. Στη βόρεια γαλαρία δόθηκε κατεύθυνση προς Δυσμάς και μετά -σύμφωνα με τον αρχικό σχεδιασμό- προς τη νότια γαλαρία. Κατ’ αυτόν τον τρόπο επιτεύχθηκε μια εξαιρετικά πολύπλοκη γραμμή, η αξιολόγηση της οποίας κατέστη δυνατή μόνο με τη λεπτομερή μελέτη του έργου.

Αποφασιστικής σημασίας για την αποσαφήνιση της διαδρομής χάραξης υπήρξαν ορισμένα αυθεντικά σημάδια μετρήσεων, πολλά από τα οποία βρέθηκαν σημειωμένα με χρώμα οία τοιχώματα της σήραγγας και από τα οποία μια ομάδα αναγνωρίστηκε πως σχετιζόταν άμεσα με την πρόοδο της εξόρυξης. Η αξιοποίηση αυτών των σημείων δεν απέφερε μόνο σημαντικές γνώσεις για ορισμένα μεμονωμένα στάδια στην πορεία των εργασιών, αλλά καθιστά το συγκεκριμένο σύστημα καταμέτρησης και αποδεικτικό στοιχείο, Βάσει του οποίου μπορούμε να κατανοήσουμε και να ανασυνθέσουμε όλο το σχεδιασμό του έργου.

Στη συνολική αξιολόγηση του σχεδίου πρέπει να τονιστούν τα εξής: ο σχεδιασμός της σήραγγας πείθει ότι πρόκειται για ένα εγχείρημα εξαιρετικής τόλμης -καθώς αυτό θα χρειαζόταν χρόνια για να ολοκληρωθεί και η ορθότητα των σχεδίων θα αποδεικνυόταν μόνον όταν θα είχε επιτευχθεί η «συνάντηση» των δύο εκατέρωθεν τμημάτων της σήραγγας. Εκτός αυτού αποδεικνύει εκπληκτικές γνώσεις γεωμετρικών δεδομένων και δυνατοτήτων εφαρμογής, όπως επίσης κατ πολύ καλή αντίληψη περί ενδεχόμενων πρακτικών δυσχερειών. Ο Ευπαλίνος σίγουρα σχεδίασε το έργο αυτό ύστερα από λεπτομερή εξέταση της επιφάνειας του βουνού, ο κατ’ εξοχήν σχεδιασμός, όμως, βασίζεται σε θεωρητικές σκέψεις, που πρακτικά μπορούσαν να πάρουν μορφή μόνον επάνω σε ένα «σχεδιαστήριο». Η σήραγγα πήρε μορφή, προφανέστατα, επάνω σε σχεδιαστήριο -ανεξάρτητα τίνος σχήματος υπήρξε αυτό-όπου σχηματοποιήθηκαν και όλα τα στάδια εργασιών, όπως και όλες οι μετέπειτα μεταβολές. Η συνάντηση των δύο γαλαριών ύστερα από εξόρυξη 420 και 620 μ. δεν ήταν σύμπτωση, αλλά αποτέλεσμα τέλειου σχεδιασμού.

Παραμένει το ερώτημα για την εποχή κατασκευής του έργου. Μόλις έγινε η αποκάλυψη του μνημείου, ο κόσμος συμπέρανε πως μια τέτοια εγκατάσταση μπορεί να είχε προωθηθεί μόνον επί τυραννίας του Πολυκράτους. Η μαρτυρία του Ηρόδοτου (III 60) συνδέθηκε χωρίς δισταγμό με εκείνην του Αριστοτέλη (Πολιτικά, 1313 β) όπου γίνεται αναφορά σε έργα του τυράννου. Ωστόσο, ένας τέτοιος συσχετισμός είναι υποθετικός· η σύνδεση με τον Πολυκράτη δεν είναι δυνατόν ν' αποδειχθεί. Τα χρήσιμα κρατήρα χρονολόγησης, οι πήλινοι σωλήνες, οι ενισχύσεις του έργου και κυρίως τα ελάχιστα αλλά ιδιαίτερης βαρύτητας αρχαιολογικά ευρήματα, τοποθετούν την έναρξη κατασκευής μάλλον γύρω στο 550 π.Χ., δηλαδή πριν από την ανάληψη της εξουσίας από τον τύραννο Πολυκράτη. Υπέρ μιας πρώιμης χρονολόγησης συνηγορούν κατ ορισμένες σχεδιαστικές ατέλειες του αγωγού, που οφείλονται αποκλειστικώς στη σχετική απειρία των κατασκευαστών. Όσον αφορά το πρόσωπο του αρχιτέκτονα Ευπαλίνου, δυστυχώς δεν είναι δυνατόν να γίνουν περαιτέρω διευκρινιστικοί συσχετισμοί, ωστόσο το έργο του συνάδει με την ανανεωτική τάση, την τόσο χαρακτηριστική για τα μέσα του 6ου αιώνα π.Χ.

Το Ευπαλίνειον όρυγμα τροφοδότησε με πόσιμο νερό την πόλη της Σάμου για χρονικό διάστημα μεγαλύτερο των 1.000 χρόνων. Κατά τους βυζαντινούς χρόνους οι κάτοικοι αναγκάστηκαν να χρησιμοποιήσουν τη σήραγγα ως κρυψώνα. Η Σάμος βρισκόταν στο δρόμο των εχθρικών στόλων της εποχής, προορισμός των οποίων ήταν η Κωνσταντινούπολη. Στις δίνες του πολέμου η συντήρηση της σήραγγας παραμελήθηκε, μέχρις ότου τα ιζήματα προκάλεσαν μερική απόφραξη του αγωγού. Η κλίση του καναλιού δεν επαρκούσε πλέον για τη ροή των υδάτων, η οποία ίσως και να διακόπηκε εντελώς. Μετά τη χρονική αυτή περίοδο προφανώς δεν ήταν πλέον δυνατή η αποκατάσταση της εγκατάστασης, που τελικώς εγκαταλείφθηκε στο έλεος του χρόνου μέχρι σημείου να εξαφανιστεί κάθε ένδειξη του μεγάλου αυτού έργου ακόμη και από την επιφάνεια του εδάφους.

Μετάφραση: Όλγα Κολιάτσου

Το Ευπαλίνειον όρυγμα τροφοδότησε με πόσιμο νερό την πόλη της Σάμου για χρονικό διάστημα μεγαλύτερο των 1000 χρόνων

Ο ΠΥΡΓΟΣ ΤΩΝ ΑΝΕΜΩΝ

του hermann J. kienast

αρχαιολόγου, Γερμανικό Αρχαιολογικό Ινστιτούτο

Ο Πύργος των Ανέμων, το Ορολόγιο του Ανδρόνικου, ο ναός του Αιόλου ή απλώς « Αέρηδες», όπως αποκαλείται και σήμερα το οικοδόμημα από τους Αθηναίους, έχει χωρίς αμφιβολία εξέχουσα σημασία μεταξύ των αρχιτεκτονημάτων της αρχαίας Αθήνας αλλά κι ολόκληρης της Ελλάδας. Το οικοδόμημα βρίσκεται στους πρόποδες της Ακρόπολης, ανατολικά της Ρωμαϊκής Αγοράς, πάνω από τα ερείπια της οποίας υψώνεται επιβλητικά.

Ο Πύργος των Ανέμων αναφέρεται στην αρχαιότητα τρεις φορές -στα κείμενα του Ρωμαίου μηχανικού Βιτρούβιου και του εγκυκλοπαιδιστού Βάρρωνος, όπως και σε επιγραφή- και απολαμβάνει της προσοχής εξίσου με τούς ναούς του ιερού βράχου από τους ταξιδιώτες των νεότερων χρόνων. Οι πρώτες περιγραφές των νεότερων χρόνων προέρχονται από τo 15^ο αιώνα, ενώ από το 17^ο άρχισαν τα δημοσιεύματα και οι απεικονίσεις του οικοδομήματος και στα πρώτα σχεδιαγράμματα της πόλης εξαίρεται ιδιαιτέρως. Ο ασυνήθιστος ρυθμός του, η εξαιρετικά καλή κατάσταση στην οποία διατηρείται και η γραφική του χρήση ως τεκέ - χώρου συνάθροισης των δερβίσηδων που χορεύουν - του προσδίδουν ιδιαίτερη γοητεία, που αντικατοπτρίζεται σε πολυάριθμες σύγχρονες αναπαραστάσεις. Ασύγκριτες όσον αφορά την πιστότητα των λεπτομερειών είναι κυρίως οι εικόνες του αρχαιοδίφη Εντ. Ντόντγουελ στις αρχές του 19^ου αιώνα.

Το οικοδόμημα περιελήφθη τελικώς και στη σύγχρονη του κεντροευρωπαϊκού κλασικισμού αρχιτεκτονική και, αποτέλεσε θέμα αντιγραφής είτε εξ ολοκλήρου είτε τμηματικώς. Δεν μπορεί να παραβλέψει ούτε και τη σημασία που απέκτησε ο Πύργος για το σχεδιασμό της Νέας Πόλεως των Αθηνών: ένας εκ των τριών κυρίων αξόνων που χαράκτηκαν δια μέσου της δαιδαλώδους παλαιάς Πόλεως , έχει προσανατολιστεί σ’ αυτόν και συνεπώς φέρει την ονομασία οδός Αιόλου. Η επιστημολογική ενασχόληση με το συγκεκριμένο οικοδόμημα υπήρξε ωστόσο ιδιαιτέρως επιφυλακτική, ξεκινώντας, όπως συνέβη και σε πολλές άλλες περιπτώσεις, με τις δημοσιεύσεις των Τζ. Στιούαρτ και Ν. Ρέβετ πριν από περίπου δυόμισι αιώνες. Το καθαρό σχήμα του Πύργου, η καλή του κατάσταση και τα εντυπωσιακά σχέδια των δύο καλλιτεχνών δημιούργησαν προφανώς την εντύπωση πως δεν υπήρχαν πλέον άλλες απορίες αναπάντητες. Το οικοδόμημα παρέμεινε μέχρι την παρούσα νέα μελέτη σχεδόν απαρατήρητο.

Η κάτοψη του Πύργου αποτελείται από ένα κανονικό οκτάγωνο με μήκος πλευρών περίπου 3,25 μ. Σε αυτό το αυστηρό σχέδιο του κυρίως οικοδομήματος έχουν προστεθεί τρεις επεκτάσεις. Η δυνατότητα συνδυασμού ενός οκταγώνου με τρεις προεκτάσεις εδραιώνει την άποψη ότι πρόκειται για ένα τολμηρό κατασκεύασμα. Ο συνδυασμός πέτυχε μια τόσο αρμονική μορφή που υπογραμμίζει τις ικανότητες του αρχιτέκτονα. Πρέπει να τονιστεί ότι το κυρίως κτιριακό σώμα αποκτά με αυτές τις τρεις προσθήκες έναν άξονα ακριβείας με κατεύθυνση από Βορρά προς Νότο. Η ευθυγράμμιση είναι τόσο ακριβής, ώστε δεν έχει ακόμη διαπιστωθεί πώς πραγματοποιήθηκαν οι τότε μετρήσεις, για τις οποίες σήμερα είναι απαραίτητα σύγχρονα οπτικά όργανα. Κατά τ' άλλα, ο σχεδιασμός ενός οκταγώνου δεν ενέχει άλλες δυσχέρειες, το σχήμα είναι δυνατόν να επιτευχθεί με απλές βασικές γνώσεις γεωμετρίας, όπως επίσης με χάρακα και διαβήτη χωρίς παρεκκλίσεις.

Την αρχιτεκτονική του χαρακτηρίζει ένα εξαιρετικά καθαρό σχήμα, που τονίζεται από το γεγονός πως ολόκληρο το οικοδόμημα από τα θεμέλια έως τη στέγη έχει κατασκευαστεί από πεντελικό μάρμαρο λεπτής επεξεργασίας. Ο εντυπωσιακός ψηλός χωρίς παράθυρα Πύργος υψώνεται επάνω σε βάση τριών βαθμίδων, οι τοίχοι του έχουν μόνον ένα απλό ημικύκλιο στο κάτω μέρος και ένα εξίσου απλό λεσβιακό κυμάτιο ως επιστέγασμα. Την προσοχή προκαλούν επίσης και τα εντελώς διαφορετικά ύψη των εκάστοτε στρώσεων, μία ιδιαιτερότητα που δεν παρατηρείται πουθενά αλλού στην αρχαία ελληνική αρχιτεκτονική. Μένει ακόμη να διαλευκανθεί ποια (αρχιτεκτονική) σύλληψη βρίσκεται πίσω απ' αυτή τη φαινομενική «αταξία»· σαφής είναι μόνον ο ρόλος των τριών λεπτών στρώσεων, που λειτουργούν ως συνδετικά στοιχεία στη σταθεροποίηση του τοίχου και συγχρόνως τον διαιρούν εξωτερικώς και εσωτερικώς σε τρεις ζώνες.

Δεν έχει ακόμη διαπιστωθεί πώς έγιναν οι τότε μετρήσεις, για τις οποίες σήμερα είναι απαραίτητα σύγχρονα οπτικά όργανα

Η σημασία αυτών των τριών ζωνών του τοίχου δεν έχει ακόμη διαλευκανθεί, προφανές όμως είναι πως η ανώτερη ζώνη καταλαμβάνεται από ηλιακά ωρολόγια, των οποίων οι γραμμές διακρίνονται ακόμη καλώς. Τα ηλιακά ωρολόγια έχουν χαραχθεί και στους οκτώ τοίχους, ακόμη και στην καθαρή βόρεια πλευρά, η οποία το καλοκαίρι βρίσκεται στον ήλιο περίπου δύο ώρες το πρωί, ενώ το απόγευμα περίπου τέσσερις ώρες. Αυτά τα ηλιακά ωρολόγια είναι τα μεγαλύτερα γνωστά από την αρχαιότητα, που βρίσκονται σε κάθετους τοίχους. Και δεν χρήζει ιδιαίτερης μνείας πως η κατασκευή τους δεν είναι δυνατόν να ολοκληρωθεί χωρίς τις ανάλογες θεωρητικές γνώσεις.

Επάνω από τα ηλιακά αυτά ωρολόγια ακολουθεί μία στεφάνη με διάζωμα, που θεωρείται ως επιστέγασμα του τοιχίου -μία ζώνη ανάγλυφων με τους οκτώ θεούς του ανέμου, που προσδίδουν στον Πύργο τον ουσιαστικό του χαρακτήρα και του έδωσαν και την ονομασία του. Οι άνεμοι παρουσιάζονται ανθρωπομορφικά ως άνδρες διαφόρων ηλικιών, ενδεδυμένοι κατά διαφορετικό μεταξύ τους τρόπο και κοσμημένοι από ένα χαρακτηριστικό που διασαφηνίζει την ιδιότητα του καθενός. Και οι οκτώ άνδρες είναι φτερωτοί και ίπτανται με ισορροπημένες κινήσεις και με κατεύθυνση αντίθετη προς τη φορά των δεικτών του ωρολογίου. Στη στενή ζώνη επάνω από τους ανέμους είναι χαραγμένο το όνομα του καθενός και επάνω από μια σειρά κυματίων η άκρη της στέγης με λεοντόμορφες υδρορροές ολοκληρώνει τελικώς την άποψη του τοιχίου.

Εντελώς ασυνήθιστη είναι η ίδια η οροφή. Αποτελείται από μεγάλες σφηνοειδείς μαρμάρινες πλάκες που ακουμπούν σε μία στρογγυλή κεντρική πέτρα. Σε κάθε πλευρά έχουν τοποθετηθεί τρεις πλάκες, οι οποίες στους αρμούς τους καλύπτονταν από μάρμαρο -που σήμερα έχουν αντικατασταθεί από πήλινα κεραμίδια. Η εξωτερική μορφή της οροφής αντιστοιχεί σε εκείνην μιας οκτάγωνης πυραμίδας -σχήμα ιδανικό ως άνω κατάληξη ενός οικοδομήματος πρισματικού. Όσο απλός κι αν είναι ο σχεδιασμός του τόσο πολύπλοκη είναι η στατική δομή και κυρίως η τεχνική διαδικασία τοποθέτησης. Πάντως σίγουρο είναι ότι η οροφή κατασκευάστηκε στο έδαφος και τοποθετήθηκε τμηματικώς στο οικοδόμημα. Οι μεμονωμένες πλάκες ακουμπούν στον εξωτερικό τοίχο και στην κυκλική τελική πέτρα. Οι σημαντικές δυνάμεις ώσης, που δημιουργούνται σε μια παρόμοια κατασκευή, εξισορροπούνται από τις πλάκες στην άκρη της στέγης, που έχει κατασκευαστεί ως «σενάζι» και συγκρατεί την οροφή. Για το σκοπό αυτό οι λίθοι στην άκρη της στέγης έχουν τριπλούς συνδέσμους.

Από το τελικό κιονόκρανο της οροφής σήμερα σώζεται μόνον ένα θραύσμα, όπου όμως διατηρούνται σημαντικές λεπτομέρειες. Αυτό διαθέτει κάλαθο με φύλλα ακάνθου και είναι οκτάγωνο. Πρόκειται για σύνηθες κορινθιακό κιονόκρανο, επί του οποίου -κατά τον Βιτρούβιο- ήταν στερεωμένος ένας Τρίτωνας που χρησίμευε ως ανεμοδείκτης. Η από τον Βάρρωνα ΙΙI 5,17 διατυπωθείσα άποψη, ότι η κατεύθυνση του ανέμου ήταν δυνατόν να αναγνωσθεί και από το εσωτερικό του Πύργου, μάλλον δεν ευσταθεί. Εφ’ όσον το σπάραγμα του κιονόκρανου δεν φέρει πουθενά ίχνη διάτρησης, δεν φαίνεται να υπήρχε σύνδεση των εξωτερικών πλευρών με το εσωτερικό.

Για την αρχιτεκτονική του Πύργου δεν είχε βρεθεί σε ολόκληρη την ελληνική ιστορία καμία περίπτωση προς σύγκριση

Όλα αυτά σχετίζονται με τον κυρίως Πύργο. Όσον αφορά τις προσθήκες, εκεί μπορεί να γίνει διαχωρισμός μεταξύ των δύο Προπύλων και της στρογγυλής προσθήκης. Τα Πρόπυλα, που σήμερα διατηρούνται μόνον αποσπασματικά, τα χαρακτηρίζει ένα αέτωμα, που ενώνεται με το τοιχίο και στηρίζεται σε δύο κίονες. Από τους τέσσερις κίονες σώζονται σήμερα μόνον κατάλοιπα τριών σύμφωνα με τον Στιούαρτ μάλιστα, οι δύο δυτικοί στην αρχική τους θέση. Οι κίονες είναι μονόλιθοι, διαθέτουν 20 ραβδώσεις και, παραδόξως, πατούν απ" ευθείας επάνω στις βαθμίδες του δαπέδου χωρίς ενδιάμεση βάση. Πέραν τούτων σώζονται σημαντικά θραύσματα του θριγγού από το ΒΔ Πρόπυλο. Εάν λάβει κανείς υπόψη του τα ίχνη εργασιών στους τοίχους των θυρών, προκύπτει μία πιστή αναπαράσταση, που ανταποκρίνεται με ακρίβεια σ’ εκείνην που σχεδίασαν οι Στιούαρτ και Ρέβετ. Τέλος, μένει ν’ αναφερθούμε στο άνοιγμα της θύρας, σαφώς δωρικού ρυθμού, ενώ ο θριγγός του Πρόπυλου είναι ρυθμού κορινθιακού - συνδυασμός που ταιριάζει κατά τον καλύτερο τρόπο στον εκπληκτικό αρχιτεκτονικό εκλεκτικισμό του Πύργου.

Όσο σαφής είναι η λειτουργικότητα των Προπύλων - αποτελούσαν τις δύο προσβάσεις στον Πύργο- τόσο η τρίτη προσθήκη στη νότια πλευρά χρήζει ιδιαίτερης ερμηνείας. Η προσθήκη έχει σχήμα στρογγυλού κυλίνδρου, ο οποίος - λίγο μεγαλύτερος από ένα ημικύκλιο - έχει προστεθεί στο νότιο τοιχίο. Η λειτουργικότητά του σχετίζεται προφανώς με το υδραυλικό ωρολόγιο, που ήταν τοποθετημένο στο εσωτερικό του Πύργου. Εδώ βρισκόταν και η, αναγκαία για τη λειτουργία του ωρολογίου, δεξαμενή νερού. Όπως και τα Πρόπυλα, και αυτή η προσθήκη έχει καταστραφεί σε μεγάλο βαθμό. Πληροφορίες γι’ αυτήν παίρνουμε μόνον από τα ίχνη εργασιών στο νότιο τοιχίο. Σημαντική είναι και η παρατήρηση, πως στον εξωτερικό τοίχο της στρογγυλής προσθήκης είναι χαραγμένο και ένα ένατο ηλιακό ωρολόγιο, του οποίου ο τρόπος λειτουργίας δεν έχει ακόμη διασαφηνιστεί.

Η εξωτερική μορφή του Πύργου είναι μοναδική κι εξίσου ασυνήθιστο είναι και το εσωτερικό του. Οι τοίχοι, που με τις προαναφερθείσες συνδετικές στρώσεις εμφανίζουν εσοχές, παρουσιάζουν την εξής διάρθρωση: η πρώτη ζώνη καλύπτεται από ένα απλό γείσο, η επόμενη ζώνη από ένα γείσο με φορούσια και η τρίτη από μία απλή ταινία. Σε αντίθεση με τα γείσα, που ακολουθούν σχήμα οκταγώνου, η τρίτη ταινία μετατρέπει το οκτάγωνο σε κανονικό κύκλο. Έτσι στις γωνίες σχηματίζονται μικρά τριγωνικά πλατύσκαλα, όπου βρίσκονται τοποθετημένοι δωρικοί κιονίσκοι, οκτώ τον αριθμό, οι οποίοι φέρουν επιστύλιο και εκεί επάνω στηρίζονται οι 24 πλάκες της οροφής.

Από το υδραυλικό ωρολόγιο δεν σώζεται τίποτε και την ύπαρξη του συμπεραίνουμε μόνον από εγκοπές στο δάπεδο

Ανεξάρτητα από την προαναφερθείσα διάρθρωση το εσωτερικό του Πύργου καθορίζεται σήμερα αφ’ ενός από το Mihrab, μια κόγχη προσευχής και διαλογισμού, στραμμένη προς ΝΑ - χαρακτηριστικό που τονίζει ακριβώς τη χρήση ίου Πύργου κατά την οθωμανική εποχή- αφ' ετέρου από ένα άνοιγμα στην κάτω ζώνη του νότιου τοίχου. Η οπή αυτή έχει επανειλημμένως αποτελέσει αντικείμενο προβληματισμών και υποθέσεων. Επειδή συνιστά τη μοναδική πρόσβαση προς τη στρογγυλή προσθήκη, συσχετίστηκε με το μηχανισμό της κλεψύδρας, δηλαδή του υδραυλικού ωρολογίου. Έχει ήδη αναφερθεί πως η δεξαμενή νερού για το ωρολόγιο ήταν πράγματι εγκατεστημένη στο χώρο της προσθήκης, εξίσου σίγουρο όμως θεωρείται επίσης πως αυτό το άνοιγμα στον τοίχο δεν μπορεί να αποτελούσε τμήμα του αρχικού οικοδομήματος, αλλά συντελεί «λύση ανάγκης». Αναμφίβολα, ο νότιος τοίχος υπήρξε αρχικώς συμπαγής και προς την προσθήκη δεν υπήρχε πρόσβαση μετά την αποπεράτωση της.

Η ουσιαστική και μάλλον μοναδική λειτουργικότητα του εσωτερικού του Πύργου δεν ήταν παρά ν' αποτελέσει το απαιτούμενο περίβλημα για το υδραυλικό ωρολόγιο, από το οποίο, φυσικά, δεν σώζεται τίποτε και την ύπαρξη του συμπεραίνουμε μόνον από εγκοπές στο δάπεδο. Αυτές γίνονται αντιληπτές εξ αρχής στον επισκέπτη και διακρίνονται σαφώς σε τρεις κατηγορίες: στις ευθύγραμμες εγκοπές, τις κυκλικές και σε μία κεντρική οπή με τρεις ελλειψοειδείς εσοχές. Απλή να ερμηνευθεί και με επιβεβαίωση από σχετικά ευρήματα είναι η κυκλική εγκοπή, στην οποία ήταν τοποθετημένο ένα μαρμάρινο κάγκελο. Με αυτό κρατούνταν ελεύθερος ο χώρος του κεντρικού κύκλου στο εσωτερικό του Πύργου, ώστε ο επισκέπτης μπορούσε να προσεγγίσει το ωρολόγιο μόνον μέχρι το σημείο αυτό. Σαφής είναι επίσης και ο ρόλος των ευθύγραμμων αυλακώσεων, όπου σίγουρα ήταν τοποθετημένοι μολύβδινοι σωλήνες μεταφοράς του νερού που ήταν απαραίτητο για τη λειτουργία του ωρολογίου. Όμως η χονδροειδής κατασκευή των αυλακώσεων αυτών μαρτυρά ότι αυτοί μπορεί να είναι μόνον μεταγενέστεροι και φαίνεται πως κατασκευάστηκαν σε σχέση με το άνοιγμα στο νότιο τοίχο, ενώ η αρχική εγκατάσταση βρισκόταν σε υπόγειο αγωγό. Σίγουρη είναι επίσης η ερμηνεία των τριών ελλειψοειδών εσοχών, το σχήμα των οποίων αναμφισβήτητα οδηγεί στο συμπέρασμα πως αποτελούσαν βάσεις αγαλμάτων, για τις μορφές όμως των οποίων μέχρι στιγμής δεν είναι τίποτε γνωστό.

Περισσότερο ενδιαφέρον ενέχει, φυσικά, η αναπαράσταση του ίδιου του υδραυλικού ωρολογίου, το οποίο κατά τα φαινόμενα βρισκόταν τοποθετημένο στο κέντρο της αίθουσας επάνω από τη στρογγυλή οπή. Από το ωρολόγιο το ίδιο δεν έχει σωθεί τίποτε, ωστόσο μια ιδέα μας δίνει η αναπαράσταση ενός ωρολογίου που περιγράφεται από τον Κτησίβιο τον Αλεξανδρινό. Ανεξαρτήτως της εμφάνισης ενός τέτοιου ωρολογίου, η αρχή κατασκευής και λειτουργίας του μπορεί να περιγραφεί ως εξής: μια πηγή τροφοδοτεί μια δεξαμενή κι αυτή με τη σειρά της τροφοδοτεί ένα άλλο δοχείο, που προσφέρει την απαραίτητη πίεση. Η ροή προς αυτήν ρυθμίζεται κατά τρόπον ώστε να διατηρείται μία σταθερή στάθμη νερού. Από το «πιεστικό» το νερό μεταφέρεται προς το κυρίως ωρολόγιο. Ο ωρολογιακός μηχανισμός αποτελείται από ένα δοχείο, όπου η στάθμη του νερού ανεβαίνει από το εισερχόμενο νερό. Η στάθμη πάλι ανυψώνει έναν πλωτήρα συνδεδεμένο με ένα δείκτη, ο οποίος δείχνει την ώρα επάνω σε μία κλίμακα. Η θεωρία, λοιπόν, πως στον Πύργο των Ανέμων βρισκόταν ένας ωρολογιακός μηχανισμός που έδειχνε εγγυημένα την ώρα και ήταν τόσο εντυπωσιακός όσο και το πρότυπο του Κτησίβιου, μπορεί να ευσταθεί, πώς όμως ήταν στην πραγματικότητα, μάλλον δεν είναι δυνατόν πλέον να διαπιστωθεί, αφού μοναδικά στοιχεία αξιολόγησης δεν είναι παρά τα ίχνη εργασιών στο δάπεδο του οικοδομήματος. Έτσι δεν μπορεί πλέον να διευκρινιστεί και το ερώτημα, αν με το μηχανισμό καταμετριούνταν οι ώρες της ημέρας κατά την αρχαία παράδοση με διαφορετική διάρκεια.

Για την αρχιτεκτονική του Πύργου δεν έχει βρεθεί σε ολόκληρη την ελληνική ιστορία καμία περίπτωση προς σύγκριση. Βεβαίως, η επιλογή ενός οκταγώνου προκειμένου να αναπαρασταθούν οι οκτώ κατευθύνσεις του ανέμου - το σχήμα ενός πρίσματος - θυμίζει στην αυστηρότητα της μάλλον τις αιγυπτιακές πυραμίδες, όμως στην Ελλάδα είναι μοναδικό. Και προκύπτει το ερώτημα, τι σκεφτόταν στην αρχή των εργασιών του ο αρχιτέκτων: το ιδανικό οικοδόμημα ή τη λειτουργικότητα που έπρεπε να έχει η κατασκευή, δηλαδή την παρουσίαση των οκτώ ανέμων με όσο το δυνατόν εντυπωσιακότερο τρόπο; Κατά τ’ άλλα ο Πύργος δεν φαίνεται να πληρούσε κανέναν άλλο σκοπό παρά εκείνον ενός επισήμου ωρολογίου, ένα μνημείο χτισμένο προς τέρψιν των οφθαλμών των πολιτών κατ προς ενημέρωση τους για τα επιτεύγματα των φυσικών επιστημών και - γιατί όχι - για να τους καθιστά υπερήφανους ως πολίτες των Αθηνών.

Δεν γνωρίζουμε αν με το μηχανισμό καταμετριούνταν οι ώρες της ημέρας, κατά την αρχαία παράδοση, με διαφορετική διάρκεια

Το ζήτημα, εάν ένα παρόμοιο οικοδόμημα ανεγέρθηκε από το δήμο, είναι υπό αμφισβήτηση· μάλλον πρέπει να υποθέσουμε την ύπαρξη κάποιου χορηγού, του οποίου το όνομα παραμένει μέχρι στιγμής άγνωστο. Σ' αυτήν την περίπτωση πρέπει να υποθέσουμε και την ύπαρξη κάποιας αναθηματικής επιγραφής που μάλλον θα ήταν τοποθετημένη στη στρογγυλή επέκταση του Πύργου, αφού εκεί δεν θα διατάρασσε τη συμμετρία αλλά κατ επειδή η νότια πλευρά - στραμμένη προς τον περιφερειακό της Ακροπόλεως δακτύλιο - αποτελούσε και την κύρια πλευρά του Πύργου. Το οικοδόμημα - σύμφωνα με την αναφορά του Βιτρούβιου και κυρίως του Βάρρωνος- πρέπει να χτίστηκε πριν από το 37 π.Χ. Ο κλάδος των ειδικών έχει συγκλίνει μέχρι τώρα σε μια χρονολογία πολύ κοντινή στην ανωτέρω, τοποθετώντας την ανέγερση του Πύργου στα μέσα του 1^ου αιώνα π.Χ. Ωστόσο πιθανότερο φαί-νεται ο Πύργος να ανεγέρθηκε κατά το 2ο αιώνα π.Χ., εποχή πολύ πιο πρόσφορη για παρόμοια τεχνικά «πειράματα» απ’ ό,τι οι αρχές της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας.

Μετάφραση: Όλγα Κολιάτσου

ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΙΩΑΝΝΗ ΣΑΚΚΑ

του Χρήστου Δ. Λάζου

συγγραφέα

Είναι γνωστό σε όλους πλέον ότι ο Αρχιμήδης υπήρξε ένας από τούς μεγαλύτερους μαθηματικούς της αρχαιότητας, τίτλο που διατηρεί έως και σήμερα. Παράλληλα, όπως έχει δείξει η σύγχρονη έρευνα, υπήρξε και ένας από τούς μεγαλύτερους μηχανικούς και τα έργα του στον τομέα αυτό είναι εξίσου εντυπωσιακά. Η έρευνα σ’ αυτόν τον τομέα προχωρά σιγά σιγά και έχει φέρει στο φως μια πληθώρα κατασκευών που προκαλούν το θαυμασμό, όπως η ουράνια σφαίρα, η διόπτρα αστρονομικών μετρήσεων, το δρομόμετρο, το υδραυλικό ρολόι, οι καταπέλτες, ο ατέρμων κοχλίας, οι ανυψωτικές μηχανές, το ατμοτηλεβόλο και τέλος, το περιφημότερο από όλα, τα εμπρηστικά κάτοπτρα. Ειδικά τα τελευταία έχουν περάσει στο χώρο της μυθολογίας και κάποιοι σύγχρονοι ερευνητές τα αποκάλεσαν «ακτίνες θανάτου». Όλα αυτά δίκαια τοποθετούν τον Αρχιμήδη στην πρωτοκαθεδρία των αρχαίων επιστημόνων και πολύ σωστά ο Ντράκμαν (Drachmann) τον αποκάλεσε «το μεγαλύτερο μαθηματικό και μηχανικό όλων των εποχών».

Η βιβλιογραφία για τον Αρχιμήδη είναι απέραντη και πιθανότατα η μεγαλύτερη που υπάρχει για ένα και μόνο επιστήμονα. Αυτά στο εξωτερικό, διότι από ελληνικής πλευράς η έρευνα γι’ αυτόν τον κολοσσό του πνεύματος είναι περιορισμένη. Την «τιμή των όπλων» διέσωσαν δύο προσωπικότητες: ο Ευάγγελος Σταμάτης, μαθηματικός με ευρύτατη μόρφωση, στον οποίο χρωστάμε ένα έργο ζωής: τα Άπαντα του Αρχιμήδους σε τέσσερις τόμους, που εκδόθηκαν από το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος στη διάρκεια των ετών 1968-1972, και ο Ιωάννης Σακάς, βαθύς γνώστης του Αρχιμήδειου έργου, που ταύτισε τη ζωή του με πειράματα και ανακατασκευές οργάνων του μεγάλου μηχανικού. Τα αποτελέσματα των ερευνών και ανακατασκευών του Ι. Σακά απέδειξαν ότι όλα όσα είχαν γραφεί για τις μηχανικές κατασκευές του Αρχιμήδη, που είχαν αποκτήσει μία μυθική χροιά, ήταν αποτελέσματα πειραμάτων που οδήγησαν omv υλοποίηση και χρήση τους. Κυρίως σε τρία από αυτά εστιάστηκε η έρευνα του Ι. Σακά: στο ατμοτηλεβόλο, στο υδραυλικό ρολόι και στα εμπρηστικά κάτοπτρα.

Η βιβλιογραφία για τον Αρχιμήδη είναι απέραντη και πιθανότατα η μεγαλύτερη που υπάρχει για ένα και μόνο

Το ατμοτηλεβόλο

Για το ατμοτηλεβόλο (ή ατμοπυροβόλο) οι μοναδικές ιστορικές μαρτυρίες που έχουμε προέρχονται από τον Ιταλό ποιητή Φραγκίσκο Πετράρχη (1304-1374), που μτλά γι’ αυτό στο έργο του De remediis utriusque fortunae και τον περίφημο μηχανικό και ζωγράφο Λεονάρντο ντα Βίντσι (1452-1519) που είχε πιθανότατα στη βιβλιοθήκη του σχετικό χειρόγραφο του Αρχιμήδη. Ο Ντα Βίντσι προχώρησε στο σχεδιασμό του οργάνου, αλλά όχι στην κατασκευή του ατμοτηλεβόλου, το οποίο ονόμασε «αρχιτρόνιτο» προς τιμήν του Αρχιμήδη. Μας παρέδωσε τρεις απεικονίσεις του οργάνου πάνω στις οποίες στηρίχθηκε ο Ι. Σακάς για την ανακατασκευή του. Το ατμοτηλεβόλο του Ι. Σακά ήταν μοντέλο σε αναλογία 1/5 και στις 12 Μαΐου 1981 έγινε δημόσια επίδειξη κατά την οποία πραγματοποιήθηκαν βολές που έφτασαν σε μήκος τα 50 μέτρα. Το πείραμα έλαβε χώρα σε ακάλυπτη περιοχή στα Άνω Βριλήσσια της Αττικής παρουσία πολλών αντιπροσώπων του ελληνικού και ξένου Τύπου. Ένας από αυτούς, ο Πέτρος Μακρής, σε κείμενο του στην εφημερίδα «Ελευθεροτυπία», της 15ης Μαΐου 1981, μεταξύ άλλων έγγραφε και τα εξής:

«Η πολεμική μηχανή του Σακά είναι κατά πέντε φορές μικρότερη από εκείνη του Αρχιμήδη και είναι κατασκευασμένη με τα ίδια υλικά που χρησιμοποίησε ο μεγαλύτερος μηχανικός της αρχαίας Ελλάδος και ίσως του κόσμου, μέχρι σήμερα. Δηλαδή αποτελείται από ξύλινη κάνη, λέβητα νερού, χάλκινο κύλινδρο και σφαιρικά βλήματα... Ο Έλληνας μηχανικός άναψε φωτιά με ξερόκλαδα κάτω από το λέβητα του τηλεβόλου. Μετά από ένα γερό ζέσταμα του καζανιού γέμισε από εμπρός την κάνη του τηλεβόλου με τσιμέντινη σφαιρική μπάλα, στο μέγεθος μπάλας του τένις. Για να δημιουργηθεί πίεση αρκετών ατμοσφαιρών -σύμφωνα πάντοτε με το σχέδιο του Αρχιμήδη- ο κ. Σακάς εμπόδισε την έξοδο της σφαίρας με μικρό ξύλινο δοκάρι. Μόλις η επιφάνεια του λέβητα θερμάνθηκε στους 400 βαθμούς Κελσίου, ο κ. Σακάς έριξε σ’ ένα μικρό σωλήνα του τηλεβόλου μόνο 6 γραμμάρια νερού που έγινε στα 10 δευτερόλεπτα ατμός, ο οποίος με χειροκίνητη βαλβίδα διοχετεύθηκε στην κάννη. Η πίεση αυτή του ατμού ήταν αρκετή για να σπάσει το δοκάρι που έφραζε την έξοδο της κάνης και να πετάξει την μπάλα σε απόσταση 50 μέτρων». Το υδραυλικό ρολόι

Για το υδραυλικό ρολόι του Αρχιμήδη μας πληροφορούν τρεις αρχαίες πηγές: ο Βιτρούβιος (1ος π.Χ. αι.), ο Πάππος ο Αλεξανδρινός (3ος μ.Χ. αι.) και ένα αραβικό σχόλιο πολύ μεταγενέστερο, δευτερευούσης σημασίας. Στη νεότερη εποχή πρώτος ο βαρόνος Καρά ντε Βο (Carra de Vaux) το 1981 ανέφερε ότι υπήρχε ένα αραβικό χειρόγραφο με περιγραφή ενός υδραυλικού ρολογιού που αποδίδεται στον Αρχιμήδη. Πρόκειται για το χειρόγραφο «Kitab Arshimidas fi’ amai al binkamat» («To βιβλίο του Αρχιμήδη για την κατασκευή των υδραυλικών ρολογιών»). Στα 1918 οι Ε. Βίντεμαν (E. Wiedemann) και Φ. Χάουζερ (F. Hauser) δημοσίευσαν μια γερμανική μετάφραση του έργου από τα αραβικά, χρησιμοποιώντας δύο χειρόγραφα, από το Πάριοι και το Λονδίνο, συν ένα απόσπασμα από την Οξφόρδη. Τη γερμανική μετάφραση χρησιμοποίησε ο Ευάγγ. Σταμάτης και μετέφρασε το κείμενο του Αρχιμήδη στα ελληνικά, ενσωματώνοντας το στα Άπαντα του Αρχιμήδη. Τονίζοντας τη μεγάλη αξία του έργου αυτού σημειώνει:

«Δια πρώτην φοράν περιλαμβάνεται η πραγματεία αυτή εις έκδοσιν έργων του Αρχιμήδους. Εκ της σπουδής του γερμανικού κειμένου πειθόμεθα ότι η μετάφρασις των Αράβων δεν είναι η ακριβής απόδοσις του Αρχιμηδείου κειμένου αυτής. Πιθανόν και οι Άραβες μεταφρασταί να παρέλαβαν το κείμενον της ελληνικής πραγματείας εις την γλώσσαν του Βυζαντίου της εποχής εκείνης. Το ωρολόγιον του Αρχιμήδους δεν είναι τύπος κλεψύδρας, αλλά μηχανισμός ωρολογίου, όπου αντί του σημερινού ελατηρίου χρησιμοποιείται ροή ύδατος. Λεν είναι γνωστόν αν υπήρχεν αρχαιότερον συναφές αυτόματον μηχάνημα και θεωρούμεν πολύ πιθανόν ότι τα αυτόματα μηχανήματα του Ήρωνος (1ος μ.Χ. αιώνας) και τα αυτόματα μηχανήματα των ανακτόρων του Βυζαντίου έχουν την αρχήν των εις το υδραυλικόν ωρολόγιον του Αρχιμήδους».

Μέσω αυτής της συγκλονιστικής εργασίας γνωρίζουμε σήμερα ότι ο μεγάλος Συρακούσιος είχε γράψει πραγματεία για κάποιο υδραυλικό ρολόι, της οποίας γνωρίζουμε μόνο τον αραβικό τίτλο, «Ωρολόγιον». Πρόκειται, αναμφισβήτητα, για μοναδικό ντοκουμέντο, που εμπλουτίζει την ελληνική βιβλιογραφία σχετικά με τις δυνατότητες της υδραυλικής μηχανικής την εποχή εκείνη. Η πραγματεία αναφέρεται στις αραβικές βιβλιογραφίες από τον Ιμπν Ισχάκ αλ Ναντίμ (Ibn Ishaq al Nadim) (πέθ. 995) με τον τίτλο «Συγγραφή περί του οργάνου των ωρών, το οποίον ρίπτει σφαιρίδια» και στην Ιστορία των Λογίων (Ta' rich al Huqama), από τον Ιμπν αλ Κίφπ (Ibn al- Qifti) (πέθ. 1248) με τον τίτλο «Συγγραφή περί των ωρών των οργάνων τα οποία ρίπτουν σφαιρίδια». Επιπρόσθετα, ο Αλ Ακφάνι (Al-Akfani) (πέθ. 1348), στο έργο του «Ορθή κατεύθυνσις του επιδιώκοντας προς τα ύψη των επιδιωκομένων», δίνει έμφαση στην αξία της γνώσης του Αρχιμήδη για τα ρολόγια, λέγοντας ότι: «Η συγγραφή του Αρχιμήδους παρέχει το υπόβαθρον δια την γνώσιν αυτών». Ακό μη πρέπει να προστεθεί ότι τόσο ο Αλ Γκαζάρι (Al-Gazari), όπως επίσης και ο Ρίντβαν (Ridwan) - όπως δηλώνουν και οι ίδιοι - γνώριζαν το έργο αυτό του Αρχιμήδη και το χρησιμοποίησαν στην κατασκευή των δικών τους ρολογιών.

Αμέσως μετά τη δημοσίευση του έργου στα ελληνικά ο Ι. Σακάς άρχισε να μελετά επισταμένως το μηχανισμό, να κάνει διάφορα σχέδια και πειραματισμούς, πάντα «...με το πνεύμα και τις γνώσεις του Αρχιμήδη», όπως δήλωσε σε σχετικό κείμενο του, και τούτο επειδή - κατά την άποψη του - οι αραβικές πηγές δεν έδιναν σαφή στοιχεία για το όργανο.

Τελικά, έπειτα από αρκετά χρόνια μελέτης κατ πειραματισμών, ο Ι. Σακάς ανακοίνωσε στον Τύπο την κατασκευή του ρολογιού κατ το γεγονός έγινε ευρύτατα γνωστό. Σε σχετικό ολιγοσέλιδο έντυπο που μοίρασε αναφορικά με τη δημοσίευση του έργου του, το Σεπτέμβριο του 1991, σημειώνει ότι «το ρολόι κατασκεύασα με υλικά πρόχειρα και παλαιά,

αλλά τα κατασκεύασμα μου έχει πιθανότητα να ομοιάζει λειτουργικώς με εκείνο του Αρχιμήδους, επειδή αφ’ ενός περιέκοψα τις κατά τη γνώμη μου βοηθητικές λειτουργίες, εκείνες που θα προσετέθησαν κατά την επανάληψη του, στο πέρασμα των αιώνων, από τους Βυζαντινούς, τους Πέρσες κατ τους Άραβες, αφ’ ετέρου διαμόρφωσα σε τέτοιο τρόπο το ανατρεπόμενο δοχείο των βοηθητικών λειτουργιών, με τη βοήθεια της θεωρίας του κέντρου βάρους και των μοχλών του Αρχιμήδους και αλληλοσυνέδεσα τις βοηθητικές λειτουργίες έτσι ώστε να εξασφαλισθεί ο ταυτοχρονισμός των και να βελτιωθεί η όλη λειτουργία του ρολογιού».

Το πιο πολυσυζητημένο επίτευγμα του Αρχιμήδη είναι τα ηλιακά κάτοπτρα,

με τα οποία κατέκαυσε τα πλοία των Ρωμαίων

Τα εμπρηστικά κάτοπτρα του Αρχιμήδη

Αναμφίβολα το πιο πολυσυζητημένο επίτευγμα του Αρχιμήδη, αυτό που πέρασε στη χώρα του μύθου και ξανάγινε πραγματικότητα με τα πειράματα του Ιωάννη Σακά, είναι η κατασκευή των ηλιακών κατόπτρων, με τα οποία συγκεντρώνοντας και εστιάζοντας τις ηλιακές ακτίνες κατέκαυσε τα πλοία των Ρωμαίων που πολιορκούσαν τις Συρακούσες, εξ ου και η ονομασία τους «εμπρηστικά κάτοπτρα». Για το θέμα αυτό έχω αφιερώσει τέσσερα κεφάλαια στο έργο μου για τον Αρχιμήδη, αλλά εδώ εντελώς συνοπτικά επιχειρώ μια ενημέρωση του αναγνώστη στο ιστορικό αυτού του κατορθώματος.

Το ιστορικό της υπόθεσης ταυτίζεται και αποτελεί μέρος της επιστήμης που οι αρχαίοι Έλληνες ονόμαζαν «οπτική», συμπλήρωμα της οποίας ήταν η «κατοπτρική». Γνωρίζουμε σήμερα πολλά έργα Ελλήνων, που γράφτηκαν γύρω από το θέμα της ο-πτικής, τα περισσότερα των οποίων έχουν χαθεί.

Ανάμεσα σε αυτά ανήκει το απολεσθέν σύγγραμμα του Αρχιμήδη Κατοπτρικά, που αναφέρουν οι Ολυμπιόδωρος, Ψελλός, Θέων κατ Απουλήιος, οι οποίοι περιγράφουν την πυρπόληση των ρωμαϊκών πλοίων από τον Αρχιμήδη. Ακόμη τρεις αρχαίοι ιστορικοί περιγράφουν με λεπτομέρειες την πολιορκία των Συρακουσών κατά το 212 π.Χ., από τους Ρωμαίους, κατ τα τεχνικά επινοήματα του Αρχιμήδη που βοήθησαν στη δραστική άμυνα της πατρίδας του. Πρόκειται για τους Πολύβιο (Ιστορίαι), Πλούταρχο (Βίοι Παράλληλοι, Μάρκελλος) και Λίβιο Τίτο (Ιστορία από κτίσεως της Ρώμης). Προφανώς στη διάρκεια αυτής της πολιορκίας επινόησε ο Αρχιμήδης το ατμοτηλεβόλο κατ τους τεράστιους καταπέλτες που τον χρεώνουν, όπως ακόμη τους τεράστιους γερανούς που πετούσαν μεγάλες πέτρες στις σαμβύκες των Ρωμαίων και τις βούλιαζαν ή τις αρπαγές του, που σήκωναν τα ρωμαϊκά πλοία στον αέρα και τα διέλυαν στα βράχια. Και επιπρόσθετα σε όλα αυτά χρησιμοποίησε τα εμπρηστικά κάτοπτρα.

Από το 212 π.Χ., που με δόλο κατακτήθηκαν οι Συρακούσες και σκοτώθηκε ο Αρχιμήδης, έως το 1973 που ο Ι. Σακάς επανέλαβε το πείραμα της καύσης του ρωμαϊκού στόλου, το γεγονός είχε λάβει μυθολογική χροιά και ένας μεγάλος αριθμός επιστημόνων και ιστορικών είχε διχαστεί επί αιώνες παίρνοντας θέση θετικά ή αρνητικά. Στα 1200 π.Χ. ο Ιωάννης Ζωναράς ανέφερε ότι ο Πρόκλος Διάδοχος τον 5ο μ.Χ. αιώνα, χρησιμοποιώντας τη ίδια μέθοδο κατέκαυσε το στόλο των Βαρβάρων που πολιόρκησαν την Κωνσταντινούπολη, θετική άποψη απέναντι στο γεγονός είχε λάβει και ο Ρογήρος Βάκων (Roger Bakon) στα 1250 και ο Μπουφάν (Buffon) στα 1747.

Στο όλο θέμα εστιάζεται από το 1966 ο Ι. Σακάς με τα πρώτα εργαστηριακά πειράματα του αναφορικά με τους διάφορους φακούς που είχε πιθανότατα χρησιμοποιήσει ο Αρχιμήδης. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο Ι. Σακάς ποτέ δεν αμφέβαλλε για την αλήθεια του γεγονότος της καύσεως των ρωμαϊκών πλοίων. Σε μια πρώτη δημοσίευση του στο θέμα σημειώνει: «Ο Αρχιμήδης ηδύνατο να κατακαύση τα πλοία του στόλου των Ρωμαίων, συγκεντρών την ηλιακήν α-κτινοβολίαν επ’ αυτών μέσω κυλινδρικών είτε επιπέδων κατόπτρων. Κατά πάοα πιθανότητα, όμως, εχρησιμοποίησεν επίπεδα κάτοπτρα, γραμμικών διαστάσεων περί το μέτρον ή κατά τι μεγαλύτερων αυτού, εις συστήματα συγκεντρώσεως εξ 100 κατ πλέον κατόπτρων. Έκαστον σύστημα ηδύνατο να χρησιμοποιηθή εις απάσας τας αποστάσεις από τας πλησίον μέχρι των 100 μ. απ’ αυτούς».

Πάνω σ’ αυτό το σκεπτικό διεξήγαγε τρία πετρά-ματα: σττς 24-6-1973, με 50 επίχαλκα επίπεδα κάτοπτρα γυάλινα, διαστάσεων 1,70 χ 0,69 μ., στις 17-7-73 με 100 κάτοπτρα κατ στις 22-7-73 με 130 κάτοπτρα. Όλα έλαβαν χώρα στις υπώρειες του Υμηττού, στην Ηλιούπολη. Και στα τρία πειράματα ο «στόχος», πισσωμένο κόντρα πλακέ και λευκή ξυλεία, σε μέση απόσταση των 100 μ., πήρε φωτιά αμέσως και κάηκε σε 1 λεπτό.

Τα πειράματα αυτά είχαν μεγάλη απήχηση ιδιαίτερα στον επιστημονικό κόσμο και το TEE με δημοσίευμα του Ευάγγ. Σταμάτη προανήγγειλε τη δημόσια εκτέλεση σχετικού πειράματος, το οποίο έλαβε χώρα τελικά στις 6 Νοεμβρίου 1973 στο Κέντρο Εκπαιδεύσεως Παλάσκα στον Σκαραμαγκά. Πριν από την τελική είχαν προηγηθεί τέσσερις επιτυχείς καύσεις στόχων σε αποστάσεις από τα κάτοπτρα 40, 55, 75 και 100 μ. Στην τελική και δημόσια απόπειρα χρησιμοποιήθηκαν 70 επιχαλκωμένα γυάλινα κάτοπτρα, διαστάσεων 1,70 χ 0,70 μ. Ο «στόχος» ήταν ένα ομοίωμα ρωμαϊκού σκάφους, μέσα στη θάλασσα, ευρισκόμενο σε απόσταση 55 μ. Παρά τη συννεφιά, μόλις συγκεντρώθηκαν οι ηλιακές ακτίνες πάνω στο ομοίωμα, εντός δευτερολέπτων άρχισε να βγάζει καπνούς και μέσα σε τρία λεπτά είχε καεί.

Ο Ι. Σακάς από περίπου 2ΟΟΟ χρόνια ακολούθησε τα βήματα του Αρχιμήδη, υλοποιώντας τα μηχανικά του κατορθώματα

Η επιτυχία του πειράματος έγινε άμεσα γνωστή από τον ελληνικό και τον ξένο Τύπο και πλήθος δημοσιευμάτων παρουσιάστηκε σε διάφορα περιοδικά. Οι περισσότεροι ανέφεραν ότι ο Ι. Σακάς, «στ’ αχνάρια του Αρχιμήδη», επαλήθευσε ένα γεγονός που αμφισβητούνταν. Ο Ι. Σακάς έπειτα από περίπου 2.000 χρόνια ακολουθούσε τ’ αχνάρια του μεγάλου προγόνου, υλοποιώντας τα μηχανικά του κατορθώματα: από τον Αρχιμήδη στον Πρόκλο και δια μέσου του Σακά πάλι στον Αρχιμήδη. Η ιστορία των τεχνολογικών επιτευγμάτων των αρχαίων Ελλήνων εύρισκε στον Ι. Σακά τον πρώτο κατ ίσως τον πιο μεγάλο θιασώτη της. Με τα επόμενα πειράματα και ανακατασκευές του για τα έργα του μεγάλου μηχανικού εμπέδωσε τη φήμη ότι βάδιζε στα «αχνάρια» εκείνου. Ουσιαστικά άφηνε μεγάλη παρακαταθήκη για μας τους νεότερους μελετητές της αρχαίας ελληνικής τεχνολογίας, και ο αναπάντεχος θάνατος του το Νοέμβριο του 2000 άφησε ένα δυσαναπλήρωτο κενό.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Andrewes α., Αρχαία ελληνική κοινωνία,

μετάφ. Ανδρέα Παναγόπουλου, Μορφωτικό Ίδρυμα Εθνικής Τραπέζης, Αθήνα 1987

Jacomy β., Συνοπτική ιστορία των τεχνικών, μετάφ. Χριστίνας Αγριαντώνη, Πολιτισττκό Τεχνολογικό Ίδρυμα ΕΤΒΑ, Αθήνα [1995]

Κακαβογιάννης Ε., «Μια νέα άποψη για τη λειτουργία των πλυντηρίων μεταλλεύματος της Λαυρεωττκής κατά τους κλασικούς χρόνους», Πρακτικά Α' Συμποσίου Αρχαιομετρίας, Αθήνα 1992

Καλλιγεροπουλος Λ., Αντοματοποιητική, Ήρωνος τον Αλεξανδρινού, Αθήνα 1996

- Κατάλογος Εκθεσης με τίτλο Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία, Τεχνόπολις 2002

ΜΠΟΝΑΡ Α., Ο αρχαίος ελληνικός πολιτισμός, Θεμέλιο, τόμ. 2-3, Αθήνα 1983

Παπαδήμος Α.Α., Τα υδραυλικά έργα παρά τοις Αρχαίοις, Τεχνικό Επιμελητήριο της Ελλάδος, Αθήνα 1975

Schuller W., Ιστορία της αρχαίας Ελλάδας, μετάφ. Αφροδίτης Καμάρα και Χριστίνας Κοκκινιά, Μορφωτικό Ίδρυμα Εθνικής Τραπέζης, Αθήνα 1999

Τάσιος Θ.Π., «Υδρευοη των Αθηνών», περ. 7 Ημέρες-Καθημερινή, 24 Μαρτίου 2002

- Ces Inventions qui ont change le monde, Selection du Reader's Digest, Παρίσι 1983

CONTI L.-LAMERA C., La technologic, des origines a L’ an 2000, Solar, Παρίσι 1983

Daumas m., Histoire generale des techniques, PUF, 5 τόμοι, Παρίσι 1962/79

GILLE B., Histoire des techniques, Gallimard, Πάριοι 1978,

Les Mecaniciens Grecs, La naissance de la technologie, Seuil, Παρίσι 1980

- Histoire des machines, Belin, Παρίσι 1982

klemm f., Histoire des techniques, Payot, Παρίσι 1966

LEROI-GOURHAN Α., Evolution et Techniques, A. Michel, 2 τόμοι, Παρίσι 1945/73

La Recherche en histoire des sciences, Seuil/La Recherche, Πάριοι 1983

MUMFORD L., Technique et Civilisation, Seuil, Παρίσι 1950

ROQUEPLO Ph., Penser la technique, Seuil, Παρίσι 1983

Strand s., Machines, histoire illustree, Grund, Παρίσι 1988

Tassios T.P., «Counterfertilisation of Science and Tecnology in Ancient Greece», International Congress on Ancient Structures, Ολυμπία 2001

Wycherley r.e., How the Greeks Built Cities, Λονδίνο 1962