Οι Σημαντικότερες Εφευρέσεις Των Αρχαίων Ελλήνων

Οι ευφάνταστοι πρόγονοί μας, γνωστοί ήδη για τις φιλοσοφικές τους αναζητήσεις που έθεσαν παγκοσμίως τις βάσεις της σύγχρονης αντίληψης, διακρίθηκαν εξίσου για τις εφευρέσεις τους. Βασιζόμενοι σε αρχές τις οποίες οι ίδιοι ανακάλυπταν, στήριξαν εμπράκτως τις υποθέσεις τους με πολύπλοκες για την εποχή κατασκευές. Οι τομείς των επιστημών και της τεχνολογίας κατά την αρχαιότητα στην Ελλάδα, έχουν να επιδείξουν πρωτοποριακά μοντέλα.

Ο υπολογιστικός μηχανισμός των Αντικυθήρων

Πρόκειται για την πρώτη υπολογιστική μηχανή της ιστορίας. Χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό και την πρόβλεψη σημαντικών αστρονομικών και ημερολογιακών γεγονότων. Τα υπολείμματα του βρέθηκαν τυχαία από σφουγγαράδες το 1900 στο περίφημο ναυάγιο της νήσου των Αντικυθήρων. Η κατασκευή του τοποθετείται στο 120 π.Χ. περίπου και είναι πιθανότατα προϊόν ενός Ροδιακού ή μικροασιατικού εργαστηρίου, που εξέλιξε την παράδοση της «σφαιροποιίας» του Αρχιμήδη, με άμεσους εμπνευστές τον Ίππαρχο ή τον Ποσειδώνιο.

Αποτελούνταν από δείκτες, κλίμακες και τριάντα πέντε τουλάχιστον συνεργαζόμενους οδοντωτούς τροχούς που έπαιρναν κίνηση από μια χειρολαβή. Στην εμπρόσθια όψη του έφερε μια κυκλική κλίμακα των 365 ημερών με τη δυνατότητα της προσθήκης μιας επιπλέον ημέρας κάθε τέσσερα έτη. Στην οπίσθια όψη του έφερε τις σπειροειδείς κλίμακες των κύκλων του Μέτωνος και του Σάρου και τους κύκλους του Καλλίππου, του Εξελιγμού και των αθλητικών αγώνων (Ολυμπιάδας).

Με την περιστροφή της χειρολαβής και επομένως την επιλογή μιας ημερομηνίας στην εμπρόσθια κλίμακα των 365 ημερών οι υπόλοιποι δείκτες έδειχναν όλες τις διαθέσιμες αστρονομικές πληροφορίες γι’ αυτήν (π.χ. θέση και φάση σελήνης, αντιστοίχιση ηλιακού-σεληνιακού ημερολογίου, κ.ά.). Αντίστροφα αν ο χειριστής του οργάνου έφερε ένα δείκτη σε κάποιο συγκεκριμένο αστρονομικό ή ημερολογιακό γεγονός (π.χ. έκλειψη σελήνης ή τέλεση Ολυμπιάδας) μπορούσε να δει την ημερομηνία που αυτό θα συνέβαινε στο μέλλον ή συνέβη στο παρελθόν. Ο Solla De Price και ο Michael Wright ήταν στο παρελθόν οι σημαντικότεροι μελετητές του μηχανισμού. Η ανακατασκευή αυτή απηχεί την κατασκευαστική άποψη του συγγραφέα που βασίστηκε στα νέα δεδομένα της Διεθνούς Ομάδας Μελέτης του Μηχανισμού των Αντικυθήρων.



Η τρίκωλος ανυψωτική μηχανή

(ο πρώτος γερανός κατακόρυφης ανύψωσης παγκοσμίως)

Αποτελούνταν από τρεις κεκλιμένες δοκούς που σχημάτιζαν ένα τρίποδο. Το φορτίο αναρτιόταν μέσω πολύσπαστων από την κορυφή της μηχανής και ανυψωνόταν με τη βοήθεια ενός οριζόντιου περιστρεφόμενου άξονα («πηνίου»). Ο άξονας στηριζόταν στα έδρανα («χελώνια») των δύο εμπρόσθιων δοκών και περιστρεφόταν με τη βοήθεια χειρομοχλών. Για τη μείωση των τριβών ο άξονας έφερε εκατέρωθεν δύο μικρούς μεταλλικούς αξονίσκους που περιστρέφονταν εντός ειδικών υποδοχών των «χελωνίων».

Το οδόμετρο

(ο πρώτος χιλιομετρητής της ιστορίας)

Πρόκειται για μηχανισμό που χρησιμοποιούνταν για την ακριβή μέτρηση οδικών αποστάσεων (προδρομικό του ταξιμέτρου).

Αποτελούνταν από ένα κιβώτιο με συμπλεκόμενους ατέρμονες κοχλίες και οδοντωτούς τροχούς προσαρμοσμένο σε κινούμενο όχημα. Ένας στυλίσκος, επί της πλήμνης του ενός τροχού, μετέφερε την κίνηση στον οκτασκύταλο πρώτο δίσκο του κιβωτίου ενώ ενσωματωμένα στους άξονες βαθμονομημένα τύμπανα επί της εξωτερικής επιφάνειάς του υποδείκνυαν τη διανυθείσα απόσταση. Η σχέση μετάδοσης στην προτεινόμενη από τον Ήρωνα κατασκευή είναι 1:8:30:30:30 οπότε μια πλήρης περιστροφή του τελευταίου τυμπάνου αντιστοιχεί σε 216000 περιστροφές των τροχών. Με περιφέρεια τροχού 10 πήχεων (διαμέτρου 1,60 μέτρων) η διανυθείσα απόσταση αντιστοιχείσε1080χιλιόμετρα.

Σε μια παραλλαγή του οργάνου ένα βαθμονομημένο τύμπανο έφερε περιφερειακές οπές με σφαιρίδια και όταν κάποια οπή ευθυγραμμιζόταν με αντίστοιχη οπή του κιβωτίου ένα σφαιρί­διο έπεφτε σε δοχείο προσφέροντας την ευχερή καταμέτρηση της απόστασης. Εφευρέτης του οργάνου ήταν πιθανότατα ο Αρχιμήδης. (Τζέτζης Ιωάννης, Χιλιάδες2,12οςαι. μ. Χ)

Ο αστρολάβος του Πτολεμαίου

(το …G.P.S. των αρχαίων Ελλήνων)

Πρόκειται για ένα ευφυέστατο αστρονομικό όργανο που απεικόνιζε την ουράνια σφαίρα και χρησιμοποιούνταν για τη μέτρηση του γεωγραφικού μήκους και πλάτους των παρατηρούμενων άστρων από οποιοδήποτε μέρος της γης αλλά και αντίστροφα σαν εντοπιστής θέσης καθώς και για τη μέτρηση της απόστασης ηλίου – σελήνης.

Αποτελούνταν από επτά ομόκεντρους αρθρωτούς δακτυλίους. Ο 7ος δακτύλιος (ο εξωτερικός) ήταν ακίνητος στο επίπεδο του μεσημβρινού και έφερε τέσσερα σημάδια που όριζαν την οριζόντιο και την κατακόρυφο. Ο 6ος ήταν βαθμονομημένος και περιστρεφόταν ελεύθερα στο επίπεδο του μεσημβρινού με τα σημεία 0° και 90° να παριστάνουν τον ισημερινό και τον πόλο αντίστοιχα και ήταν τοποθετημένος στη διεύθυνση του γήινου άξονα. Ο 5ος στρεφόταν στην κατεύθυνση του ηλίου. Ο 4ος ήταν αρθρωμένος στο γήινο άξονα και παρακολουθούσε την ημερήσια περιστροφή της αστρικής σφαίρας. Ο 3ος ήταν βαθμονομημένος και ήταν αρθρωμένος στον προηγούμενο σε απόσταση 66° περίπου από τους πόλους. Ήταν τοποθετημένος στις θέσεις της εκλειπτικής, έφερε τα ονόματα των ζωδίων και χρησιμοποιούνταν για την ανάγνωση των γεωγραφικών μηκών των αστέρων. Ο 2ος ήταν βαθμονομημένος, περιστρεφόταν γύρω από έναν κάθετο άξονα στο επίπεδο της εκλειπτικής και χρησιμοποιούνταν για την ανάγνωση των γεωγραφικών πλατών των αστέρων. Τέλος ο 1 ος δακτύλιος (ο εσωτερικός) έφερε τη σκοπευτική διάταξη.

Η ανεμοκίνητη ύδραυλις

(η πρώτη μηχανική αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως)

Πρόκειται για την πρώτη ουσιαστική αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως για την κίνηση μιας μηχανής. Αποτελούνταν από τη διάταξη της ανεμοκίνησης και μια ύδραυλη. Η διάταξη της ανεμοκίνησης αποτελούνταν από έναν οριζόντιο άξονα που στη μία άκρη του έφερε μία κατακόρυφη πτερωτή και στην άλλη άκρη του έφερε έναν τροχό με σκυτάλια. Ο άξονας στηριζόταν στα μεταλλικά έδρανα ενός πλαισίου πακτωμένου σε ένα μετακινούμενο βάθρο που στρεφόταν προς την κατεύθυνση του ανέμου. Μία (αρθρωμένη στο μέσον της) οριζόντια ράβδος ήταν πεπλατυσμένη στο ένα άκρο της ενώ στο άλλο ήταν συνδεδεμένη αρθρωτά με τον άξονα του εμβόλου του κυλίνδρου της ύδραυλης. Με την ενέργεια του ανέμου περιστρεφόταν η πτερωτή και τα σκυτάλια κτυπούσαν και καταβίβαζαν διαδοχικά το πεπλατυσμένο άκρο της δοκού ανασηκώνοντας το έμβολο της ύδραυλης το οποίο κάθε φορά ξανακατέβαινε λόγω του βάρους του. Έτσι η ύδραυλις προμηθευόταν τον απαιτούμενο αέρα για τη λειτουργία της.

Η ευφυής οινοχόη του Φίλωνος

(η πρώτη «έξυπνη» συσκευή οικιακής χρήσης στην ιστορία)

Πρόκειται για μια οινοχόη (που επινόησε ο Φίλων ο Βυζάντιος) από την οποία έρρεε αυτόματα νερό, οίνος ανέρωτος ή νερωμένος ανάλογα με τη βούληση του οινοχόου. Αποτελούνταν από ένα κατακόρυφο διάφραγμα που χώριζε την οινοχόη στα διαμερίσματα του νερού και του οίνου και τους σωληνίσκους εξαγωγής των υγρών που όμως βρίσκονταν ο ένας εντός του άλλου ώστε εξωτερικά της οινοχόης να φαίνονται ως ένας. Η οινοχόη έφερε στεγανά πώματα και ήταν αδύνατη η εκροή των υγρών κατά την ανατροπή της λόγω της υποπίεσης που προκαλούνταν από την αδυναμία αναπλήρωσης των υγρών Λ* από αέρα. Δύο αγωγοί ξεκινούσαν από το μέσον της οινοχόης (ο ένας επικοινωνούσε με το δοχείο του νερού και ο άλλος με το δοχείο του οίνου) και έφθαναν στο χείλος της ώστε να αποτελούν τη χειρολαβή της. Στο πλάι τους οι δύο αγωγοί έφεραν δύο οπές αερισμού τις οποίες ο οινοχόος κάλυπτε με τον αντίχειρά του. Με τη συνδυαστική αποκάλυψη της οπής αερισμού του διαμερίσματος του νερού, του οίνου ή και των δύο ταυτόχρονα ο οινοχόος επέτρεπε την εισαγωγή αέρα στα αντίστοιχα διαμερίσματα και την εκροή νερού, ανέρωτου ή νερωμένου οίνου σύμφωνα με την επιθυμία του επισκέπτη.

Η κούπα του Πυθαγόρα

(η πρώτη εφαρμογή του αξονικού σιφωνίου παγκοσμίως)

Πρόκειται για ένα έξυπνο κύπελλο κρασιού που έφερε ένα αξονικό ή καμπύλο σιφώνιο και μια γραμμή που καθόριζε το όριο πλήρωσής του. Όταν κάποιος το γέμιζε υπερβολικά η στάθμη του υγρού κάλυπτε το σιφώνιο και άδειαζε αυτόματα. Θεωρείται εφεύρεση του Πυθαγόρα (6ος αι. π.Χ.). που ήθελε να διδάξει τους μαθητές του την ανάγκη τήρησης του μέτρου. Λέγεται και κούπα του Δικαίου γιατί εκφράζει τις βασικές αρχές του Δικαίου (της ύβρεως και της νεμέσεως). Όταν το μέτρο ξεπεραστεί (αλαζονεία) δεν χάνονται μόνο όσα ξεπέρασαν το όριο αλλά και όσα έχουν αποκτηθεί μέχρι τότε (τιμωρία). Με άλλα λόγια εκφράζει την παροιμία «όποιος θέλει τα πολλά, χάνει και τα λίγα».

Το υδραυλικό αυτόματο των «φθεγγομένων ορνέων» και της «επιστραφείσης γλαυκός»

(ένας εξαιρετικός αυτοματισμός επαναλαμβανόμενου θεάματος με

παραγωγή κίνησης και ήχου)

Πρόκειται για μια επινόηση του Φίλωνος του Βυζαντίου (βελτιωμένη από τον Ήρωνα τον Αλεξανδρέα) που αναπαριστούσε πουλιά να κελαηδούν όταν μια κουκουβάγια τα αποστρεφόταν και να σιωπούν φοβισμένα όταν γυρνούσε προς το μέρος τους. Το θέμα αυτόματα επαναλαμβανόταν συνεχώς. Για τη λειτουργία του αυτομάτου το νερό μιας πηγής οδηγούνταν στο εσωτερικό του στεγανού ανώτερου δοχείου εξαναγκάζοντας τον εμπεριεχόμενο αέρα να εξέλθει από έναν αυλό. Επειδή ο αυλός κατέληγε σε νερό, το παλλόμενο ηχητικό μήκος του δημιουργούσε ένα κελάηδισμα με φθόγγους διαφορετικής συχνότητας. Στη συνέχεια, όταν η στάθμη του νερού ξεπερνούσε το γωνιακό σιφώνιο του δοχείου, άδειαζε μέσα από αυτό προς το ενδιάμεσο δοχείο εκτρέποντας ένα ζυγό προς το μέρος του. Έτσι εξαναγκαζόταν σε περιστροφή ο ενσωματωμένος άξονας στήριξης της κουκουβάγιας ώστε αυτή να στραφεί προς τα πουλιά που πλέον δεν φθέγγονταν. Όταν η στάθμη του νερού ξεπερνούσε το αξονικό σιφώνιο του ενδιάμεσου δοχείου άδειαζε όλο το νερό μέσα από αυτό προς το κατώτερο δοχείο. Τότε ο ζυγός εκτρεπόταν προς το μέρος του αντιβάρου και η κουκουβάγια αποστρεφόταν τα πουλιά που πλέον άρχιζαν και πάλι να κελαηδούν.

Ο «ελληνικός» νερόμυλος (υδραλέτης)

(η πρώτη μηχανική αξιοποίηση της υδραυλικής ενέργειας παγκοσμίως)

Πρόκειται για έναν υδροκίνητο μύλο άλεσης δημητριακών που εξακολουθούσε απαράλλαχτος να χρησιμοποιείται μέχρι πρόσφατα. Πρωτοχρησιμοποιήθηκε σύμφωνα με το Στράβωνα στα Κάβειρα από τον ελληνομαθή βασιλιά του Πόντου Μιθριδάτη ΣΤ’τον Ευπάτορα. Ήταν ιδιαίτερα κατάλληλος για τις λοφώδεις και ορεινές περιοχές της Ελλάδος και της Μικράς Ασίας καθότι ήταν ικανός να λειτουργεί με μικρές ποσότητες νερού που κινούνταν όμως με μεγάλη ταχύτητα. Αποτελεί τον πρόδρομο του υδροστροβίλου.

Αποτελούνταν από μια οριζόντια πτερωτή, έναν κατακόρυφο άξονα και δύο οριζόντιες μυλόπετρες. Ο άξονας διαπερνούσε την κάτω μυλόπετρα και συνδεόταν μέσω μεταλλικών συνδέσεων με τη διάτρητη στο κέντρο της πάνω μυλόπετρα. Το νερό κινούσε την πτερωτή και ο άξονας μετέδιδε την περιστροφή στην άνω μυλόπετρα. Ο καρπός από τη χοάνη έπεφτε στο άνοιγμα της περιστρεφόμενης μυλόπετρας, αλεθόταν ανάμεσα στις δύο μυλόπετρες και εξερχόταν περιφερειακά λόγω της φυγόκεντρης δύναμης. Η χοάνη ήταν εφοδιασμένη με ρυθμιστή παροχής καρπού που προωθούσε τον καρπό ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής.

Ο ηχητικός συναγερμόςτου Ήρωνος

(ο πρώτος προειδοποιητικός μηχανισμός της ιστορίας)

Πρόκειται για μια ηχητική διάταξη που ενεργοποιούνταν από το άνοιγμα της θύρας που προστάτευε αποτελώντας τον πρώτο ηχητικό συναγερμό παγκοσμίως. Αποτελούνταν από μια σάλπιγγα προσαρμοσμένη σε κοίλο ημισφαιρικό δοχείο που αναρτιόταν από μια αρθρωμένη ράβδο. Με το άνοιγμα της θύρας ένα σχοινί επέτρεπε την κλίση της ράβδου και επομένως την κάθοδο της σάλπιγγας. Το ημισφαιρικό δοχείο βυθιζόταν σε ένα δοχείο με νερό και ο εγκλωβισμένος αέρας σε αυτό ανάγκαζε τη σάλπιγγα να ηχήσει.

Ο παντογράφος του Ήρωνος

(η πρώτη συσκευή αντιγραφής, μεγένθυνσης και σμίκρυνσης σχεδίων παγκοσμίως)

Πρόκειται για μια εντυπωσιακή διάταξη αντιγραφής (με δυνατότητα σμίκρυνσης ή μεγέθυνσης) σχεδίων και φιγούρων. Αποτελούνταν από μία επίπεδη βάση με δύο ενωμένους οδοντωτούς τροχούς (με δυνατότητα περιστροφής γύρω από έναν άξονα που περνούσε από το κοινό τους κέντρο) και δύο παράλληλους οδοντωτούς κανόνες (που ήταν πάντα σε επαφή με τους οδοντωτούς τροχούς ολισθαίνοντας εντός αυλακωτών ράβδων). Οι τελευταίες ήταν εγκάρσια προσαρμοσμένες σε ένα βραχίονα περιστρεφόμενο γύρω από το κέντρο των οδοντωτών τροχών. Δύο ράβδοι ενωμένες κάθετα στο τέλος των οδοντωτών κανόνων έφεραν στο άκρο τους την ακίδα ανάγνωσης και τη γραφίδα αντιγραφής ευθυγραμμισμένες με το κέντρο των οδοντωτών τροχών. Όταν ο χειριστής του οργάνου ακολουθούσε το περίγραμμα του σχεδίου με την ακίδα ανάγνωσης τότε η γραφίδα σχεδίαζε το αντίγραφο σε κλίμακα ανάλογη με το λόγο των γραναζιών.

Η ιπτάμενη περιστερά του Αρχύτα

(η πρώτη αυτόνομη πτητική μηχανή της ιστορίας)

Πρόκειται για την πρώτη αυτόνομη πτητική μηχανή της αρχαιότητας.

Αποτελούνταν από ένα ελαφρύ αλλά ισχυρό κέλυφος που είχε τη μορφή περιστεριού και έφερε εσωτερικά την κύστη ενός μεγάλου ζώου.

Η αεροδυναμική περιστερά ήταν τοποθετημένη με το άνοιγμα της κύστης προσαρμοσμένο στο ανοικτό άκρο ενός θερμαινόμενου στεγανού λέβητα (ή μιας ισχυρής εμβολοφόρας αεραντλίας).

Όταν η πίεση του ατμού ή του αέρα ξεπερνούσε τη μηχανική αντοχή της σύνδεσης, η περιστερά εκτοξευόταν και συνέχιζε την πτήση της για μερικές εκατοντάδες μέτρα με τη βοήθεια της ορμής του εξερχόμενου πεπιεσμένου αέρα της κύστης σύμφωνα με τις αρχές της αεροδυναμικής.

Η πλινθίς του Ιππάρχου

Πρόκειται για ένα απλό αστρονομικό όργανο κατάλληλο για τον υπολογισμό του γεωγραφικού πλάτους ενός τόπου. Αποτελούνταν από ένα βαθμονομημένο τεταρτοκύκλιο που ήταν χαραγμένο πάνω σε ένα τετράγωνο πλινθίο προσανατολισμένο προς το νότο. Δύο πείροι τοποθετούνταν στο άνω και κάτω άκρο του τεταρτοκυκλίου που σηματοδοτούσαν την κατακόρυφο με τη βοήθεια νήματος της στάθμης. Ο ανώτερος πείρος χρησιμοποιούνταν και ως γνώμονας.

Το γεωγραφικό πλάτος του τόπου ισοδυναμούσε με τη ένδειξη της σκιάς του γνώμονα κατά την εαρινή ή φθινοπωρινή ισημερία ή το μέσο όρο των ενδείξεων της σκιάς του γνώμονα κατά το θερινό και το χειμερινό ηλιοστάσιο.

Ο τετράντας του Ιππάρχου (το τέταρτον)

(ο πρώτος εντοπιστής γεωγραφικού πλάτους καθημερινής χρήσης)

Πρόκειται για ένα μετρητικό όργανο που χρησιμοποιούνταν στην αστρονομία και τη ναυσιπλοΐα για τον υπολογισμό αστρονομικών μεγεθών και στην τοπογραφία και την οικοδομική για τη μέτρηση γήινων αποστάσεων (π.χ. το ύψος ενός κτηρίου). Αποτελούνταν από ένα βαθμονομημένο σε μοίρες τεταρτοκύκλιο που στη μία ακμή του έφερε μια σκοπευτική διάταξη και από το κέντρο του αιωρούνταν ένα βαρίδιο. Το γεωγραφικό πλάτος κάθε τόπου μπορούσε να βρεθεί άμεσα με τη σκόπευση του πολικού αστέρα (ισοδυναμούσε με τη συμπληρωματική γωνία της γωνίας που σχημάτιζε η γραμμή σκόπευσης με το νήμα) και έμμεσα από τη μέτρηση της μεσου­ράνησης κάποιου άλλου ουρανίου σώματος (π.χ. του ήλιου). Αργότερα στην επιφάνεια του οργάνου χαράχθηκαν ευθύγραμμες κλίμακες για τη μετατροπή των γήινων γωνιών σε αναλογίες μηκών αλλά και μηνιαία τόξα με καμπύλες ωριαίες γραμμές για ένα ή περισσότερα γεωγραφικά πλάτη (κλίματα). Επίσης προστέθηκε ένα κινητό κουμπί που ολίσθαινε κατά μήκος του νήματος και ρυθμιζόταν ανάλογα με το μήνα που υποδείκνυε ο ζωδιακός στην άλλη ακμή του οργάνου. Το όργανο με δεδομένη οποιαδήποτε ώρα της ημέρας μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως εντοπιστής θέσης ενώ με δεδομένο το γεωγραφικό πλάτος του τόπου ως ηλιακό ωρολόγιο. Εξέλιξή του αποτελούν οι επίπεδοι αστρολάβοι.

 

Το υδραυλικό ωρολόγιο του Κτησιβίου (ένα θαύμα του αυτοματισμού)

Πρόκειται για ένα θαύμα του αυτοματισμού, αφού το ρολόι αυτό μπορούσε να λειτουργεί αδιάκοπα, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, υποδεικνύοντας τα 365 διαφορετικά ωράρια του έτους.

Το νερό μιας πηγής τροφοδοτούσε μέσω ενός υπερχειλιστή το ανώτερο δοχείο. Αυτό με τη σειρά του τροφοδοτούσε το μικρότερο ενδιάμεσο δοχείο που αποτελούσε έναν ελεγκτή σταθερήςστάθμηςμεένασύστημακωνικήςβαλβίδαςδιακοπής της ροής πάνω σε πλωτήρα που περιείχε. Τότε ένας σταλάκτης τροφοδοτούσε σταγόνα σταγόνα το υψίκορμο δοχείο με σταθερή παροχή νερού. Με την άνοδο της στάθμης του νερού σε αυτό, ένας πλωτήρας ανασηκωνόταν και μέσω μιας ράβδου ανυψωνόταν ισόχρονα ένα αγαλματίδιο με δείκτη. Ο δείκτης υποδείκνυε την ώρα του 24ώρου σε ένα περιστρεφόμενο τύμπανο που περιείχε το διάγραμμα των ωρών της ημέρας και της νύκτας ανάλογα με την ημερομηνία. Στο τέλος του 24ώρου το νερό ξεπερνούσε το ενσωματωμένο παράπλευρο σιφόνι και άδειαζε ταχύτατα. Με την κάθοδο του πλωτήρα ενεργοποιούνταν ένα ευφυές σύστημα μετάδοσης κίνησης με σχέση 1 προς 365 (που αποτελούνταν από έναν οδοντωτό κανόνα,ένα επίσχεστρο,δύο οδοντωτούς τροχούς και έναν ατέρμονα κοχλία) το οποίο εξασφάλιζε την περιστροφή του βαθμο-νομημένου τυμπάνου κατά το ένα τριακοσιοστό εξηκοστό πέμπτο της περιφέρειάς του ώστε ο δείκτης του αγαλματιδίου να υποδεικνύει πλέον με ακρίβεια το ωράριο της επόμενηςημέρας.αποτελούν οι επίπεδοι αστρολάβοι.

Η συσκευή κοπής εσωτερικών σπειρωμάτων

(ο πρώτος σπειροτόμος της ιστορίας)

Πρόκειται για μια διάταξη που επέτρεπε τη διάνοιξη σπειρωμάτων σε οπές. Αποτελούνταν από μια ισχυρή βάση με μια διαμήκη οπή που έφερε περιμετρικά πείρους (αντί περικοχλίου) για την οδήγηση του σπειρώματος ενός ατέρμονα κοχλία. Στην άκρη του ατέρμονα κοχλία ήταν τοποθετημένη εγκάρσια ρυθμιζόμενη με εσωτερική σφήνα μια τριγωνική αιχμή. Η βάση προσαρμοζόταν στο διάτρητο κατεργαζόμενο αντικείμενο με τον ατέρμονα κοχλία της βάσης ευθυγραμμισμένο με την οπή του αντικειμένου. Ο κοχλίας με τη βοήθεια χειρομοχλών περιστρεφόταν και προωθούνταν διαδοχικά εντός της οπής του αντικειμένου διανοίγοντας εσωτερικό σπείρωμα με την αιχμή του.Πριν από κάθε προώθηση η τριγωνική αιχμή ανυψωνόταν ελαφρά με τη σταδιακή διείσδυση της σφήνας από το χειριστή της συσκευής.

Το ρολόι – ξυπνητήρι του Πλάτωνος

(η πρώτη συσκευή αφύπνισης στην ιστορία)

Πρόκειται για ένα υδραυλικό ρολόι -ξυπνητήρι που εφηύρε ο Πλάτων. Το ανώτερο κεραμικό δοχείο τροφοδοτούσε μέσω κρουνού (ρυθμιζόμενης παροχής για την κάθε περίπτωση) το επόμενο δοχείο. Όταν αυτό γέμιζε την προ­γραμματισμένη χρονική στιγμή (π.χ. μετά από 7 ώρες) άδειαζε με ταχύτητα μέσω ενός αξονικού σιφωνίου στο επόμενο στεγανό δοχείο και εξανάγκαζε τον εμπεριεχόμενο αέρα να εξέλθει με πίεση σφυρίζοντας από μία σύριγγα στην κορυφή του. Επειδή ο αυλός κατέληγε σε νερό, το παλλόμενο ηχητικό μήκος του δημιουργούσε ένα κελάηδισμα με φθόγγους διαφορετικής συχνότη­τας. Μετά τη λειτουργία του το νερό του δοχείου άδειαζε σιγά σιγά μέσω μιας μικρής οπής που βρισκόταν στον πυθμένα του προς το κατώτερο αποθηκευτικό δοχείο προκειμένου να επαναχρη­σιμοποιηθεί.

Το υδραυλικό ωρολόγιο του Αρχιμήδη

(το πρώτο ρολόι με κτύπους της ιστορίας)

Πρόκειται για ένα πολύπλοκο υδραυλικό ωρολόγιο με πολλά αυτόματα κινούμενα πάρεργα. Αποτελούνταν από το κεντρικό δοχείο αποθήκευσης ύδατος που τροφοδοτούσε μέσω ενός μικρότερου δοχείου εξασφάλισης σταθερής στάθμης (με κωνική βαλβίδα πάνω σε πλωτήρα) ένα ακροφύσιο.

Η παροχή εκροής του ακροφυσίου ρυθμιζόταν ανάλογα με την ημερομηνία περιστρέφοντάς το πάνω σε ένα διαβαθμισμένο ημικυκλικό δίσκο (ώστε να μεταβάλλεται η υψομετρική διαφορά της οπής εκροής του ακροφυσίου και της στάθμης του ύδατος και επομένως η χρονική διάρκεια της ώρας της συγκεκριμένης ημέρας).

Στους δυο κίονες τις πρόσοψης δυο κινούμενοι δακτύλιοι (και δύο αγαλματίδια) υποδείκνυαν τις ώρες που διανύονταν και τις ώρες που απόμεναν αντίστοιχα. Κάθε ώρα οι κόρες των οφθαλμών ενός ανθρώπινου προσωπείου άλλαζαν χρώμα και ένα σφαιρίδιο έπεφτε με κρότο σε ένα δοχείο από το (αυτόματα) ανοιγόμενο ράμφος ενός κόρακα. Παράλληλα το νερό έπεφτε μέσα σε ογκομετρικό δοχείο και σε χρονικό διάστημα μιας ώρας ανατρεπόταν αυτόματα οπότε δύο φίδια κινούνταν συρίζοντας προς τα πουλιά των δένδρων που σφύριζαντρομαγμένα.

Ο αυτόματος κρατήρας του Φίλωνος

(ο πρώτος αυτορυθμιζόμενος ελεγκτής στάθμης στην ιστορία)

Πρόκειται για μια επινόηση του Φίλωνος του Βυζαντίου που διατηρούσε γεμάτο με οίνο έναν κρατήρα όση ποσότητα κι αν αφαιρούνταν από αυτόν. Αποτελούνταν από ένα στεγανά κλειστό δοχείο γεμάτο οίνο με έναν οριζόντιο σωληνίσκο-κρουνό που τροφοδοτούσε έναν κρατήρα.

Ο διάτρητος πυθμένας του κρατήρα επικοινωνούσε μέσω μιας οριζόντιας σωλήνωσης με έναν εξωτερικό κατακόρυφο σωλήνα που έφθανε σε ύψος λίγο κάτω από το χείλος του κρατήρα. Ένας σωληνίσκος από την κορυφή του κλειστού δοχείου διαπερνούσε τον πυθμένα του κλειστού δοχείου και εισχωρούσε στον κατακόρυφο σωλήνα της κοίλης βάσης σε βάθος αντίστοιχο της επιθυμητής στάθμης του κρατήρα.

Με την αφαίρεση ορισμένης ποσότητας οίνου από τον κρατήρα η στάθμη στον κατακόρυφο σωλήνα της κοίλης βάσης κατέβαινε, επέτρεπε επομένως την είσοδο αέρα μέσω του σωληνίσκου στο κλειστό δοχείο που με τη σειρά του προκαλούσε την εκροή οίνου προς τον κρατήρα και την άνοδο της στάθμης στην κοίλη βάση. Όταν η στάθμη κάλυπτε το στόμιο εισόδου αέρα του σωληνίσκου του κλειστού δοχείου, δημιουργούνταν κενό αέρος και η εκροή σταματούσε.

Η μαγική κρήνη του Ήρωνος

(μια αεικίνητη συσκευή που παραβιάζει τους νόμους της υδροστατικής)

Πρόκειται για μια ευφυέστατη κρήνη που εκτόξευε ανακυκλούμενο νερό ψηλότερα από τη διαθέσιμη στάθμη της δεξαμενής της παραβιάζοντας φαινομενικά τις αρχές της υδροστατικής πίεσης και των συγκοινωνούντων δοχείων.

Αποτελούνταν από ένα ανοικτό και δύο στεγανά δοχεία τοποθετημένα το ένα πάνω από το άλλο. Το ενδιάμεσο στεγανό δοχείο ήταν γεμάτο με νερό και ένας σωληνίσκος ξεκινούσε λίγο πάνω από τον πυθμένα του και κατέληγε σε ένα ακροφύσιο πάνω από το ανώτερο ανοικτό δοχείο. Ρίχνοντας λίγο νερό στο ανώτερο ανοικτό δοχείο τότε αυτό μέσω ενός σωληνίσκου έρρεε στο κατώτερο στεγανό δοχείο. Ο εγκλωβισμένος αέρας σε αυτό πιεζόταν και μέσω ενός άλλου σωληνίσκου εκτόπιζε το νερό του ενδιάμεσου δοχείου εξαναγκάζοντάς το να ανέλθει στο ακροφύσιο και να σχηματίσει ένα μικρό πίδακα. Το νερό του πίδακα συμπλήρωνε το νερό του ανώτερου δοχείου διατηρώντας τη στάθμη του σταθερή. Έτσι η διαδικασία αυτή ήταν αυτοσυντηρούμενη και συνέχιζε αυτόματα μέχρι να αδειάσει όλο το νερό από το ενδιάμεσο δοχείο.

Το αυτόματο άνοιγμα θυρών ναού μετά από θυσία στο βωμό του

(ο πρώτος κτηριακός αυτοματισμός της ιστορίας)

Πρόκειται για επινόηση του Ήρωνος του Αλεξανδρέως, που επέτρεπε το αυτόματο άνοιγμα των θυρών ενός ναού μετά από θυσία στο βωμό του δημιουργώντας την εντύπωση του θαύματος στους πιστούς. Στο υπόγειο του ναού γύρω από τους άξονες περιστροφής των θυρών του ναού τυλίγονταν οι αλυσίδες ενός ζυγού. Ο ζυγός είχε ένα δοχείο στη μια πλευρά του και ένα αντίβαρο στην άλλη. Με τη φωτιά της θυσίας ο αέρας στο κλειστό δοχείο του βωμού διαστελλόταν και εισχωρούσε μέσω σωληνίσκου σε ένα κλειστό δοχείο νερού. Το νερό πιεζόταν και μέσω σιφωνίου οδηγούνταν στο δοχείο του ζυγού που βάραινε και υπερνικούσε το αντίβαρο, προκαλώντας έτσι την εκτροπή του ζυγού προς το μέρος του. Οι αλυσίδες του ζυγού περιστρέφανε τους άξονες και οι θύρες του ναού άνοιγαν. Μετά το τέλος της θυσίας τα φαινόμενα αντιστρέφονταν και οι θύρες του ναού έκλειναν

Το αυτόματο σπονδείο με κερματοδέκτη

(ο πρώτος αυτόματος πωλητής της ιστορίας)

Πρόκειται για τον αρ-χαιότερο αυτόματο πωλητή της ιστορίας. Τοποθετούνταν έξω από ναούς και επέτρεπε τη λήψη αγιασμού από τους πιστούς με τη ρίψη ενός πεντάδραχμου νομίσματοςσεαγγείο.

Το νόμισμα έπεφτε πάνω στο δίσκο ενός ζυγού, με την εκτροπή του οποίου άνοιγε μια κωνική βαλβίδα και έρρεε ορισμένη ποσότητα νερού.

Η κρυπτεία (ή Λακωνική) σκυτάλη

Πρόκειται για μια λεπτή ταινία (3 mm) κατεργασμένου δέρματος την οποία ο αποστολέας τύλιγε σε κυλινδρικό ξύλο και πάνω της έγραφε το μήνυμά του οριζόντια. Στη συνέχεια την ξετύλιγε και την παρέδιδε στον αγγελιοφόρο. Κανείς δεν μπορούσε να τη διαβάσει παρά μόνο ο παραλήπτης που την ξανατύλιγε σε ξύλο ίσης διατομής. Χρησιμοποιήθηκε από τον 7ο π. Χ. αιώνα για την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ των εφόρων, του βασιλιά και του αρχιστράτηγου των Λακεδαιμονίων. Στη συγκεκριμένη σκυτάλη αναπαρίσταται το απελπισμένο μήνυμα που έστειλαν μετά την ήττα της ναυμαχίας των Αργινουσών οι Λάκωνες στηΣπάρτη: «Έρρει τα κάλα, Μίνδαρος απεσσούα, πεινώντι τώνδρες, απορείομες τι χρη δραν» δηλ. «Χάθηκαν τα πλοία, ο Μίνδαρος σκοτώθηκε, οι άνδρες πεινάνε, απορούμε τι πρέπει να κάνουμε».

Ο κρυπτογραφικός δίσκος του Αινεία

Πρόκειται για δίσκο με 24 περιφερειακές οπές (αντίστοιχες των γραμμάτων του αλφαβήτου), μία κεντρική και μία επιπλέον που όριζε το γράμμα Α. Ο αποστολέας κατέγραφε το μήνυμα περνώντας λεπτό νήμα από τις οπές των αντίστοιχων γραμμάτων και ο δέκτης το διάβαζε ξετυλίγοντας το νήμα και καταγράφοντας τα γράμματα από δεξιά προς τα αριστερά.

Τα δίπτυχα κερωμένα πινακίδια

Πρόκειται για ξύλινες πινακίδες με ελαφρώς σκαμμένητην εσωτερική τους επιφάνεια και καλυμμένημε μελανό κερί. Με ειδική γραφίδα (μυτερή από τημία πλευρά για το γράψιμο και πεπλατυσμένηαπό την άλλη για το σβήσιμο), σκαλιζόταν το μήνυμα στην κέρινη επιφάνεια κανονικά ή κρυπτογραφικά (π.χ. με τηχρήσηστιγμών αντί φωνηέντων, με αντικατοπτρική γραφή) ή σε εξαιρετικές περιπτώσεις κάτω από αυτήν (π.χ. το μήνυμα του εξόριστου Δημάρατου από την περσική αυλή: «Ξέρξης στρατεύει Ελλάδι».

Πυρσεία και φρυκτωρίες

Πρόκειται για μια ιδιοφυή μέθοδο οπτικής μετάδοσης μηνυ­μάτων (γράμμα – γράμμα) μεταξύ υψωμάτων που απείχαν αρκετά χιλιόμετρα με συνδυαστικό σύστημα πυρσών που επινόησαν οι Κλεόξενος και Δημόκλειτος τον 3ο π.Χ. αιώνα.

Το σύστημα μπορεί να χαρακτηριστεί ψηφιακό (πενταδικό των δύο bits), προδρομικό της σημερινής τεχνολ­ογίας και μοναδική στο είδος του καταγεγραμμένηπρότασηπαγκο-σμίως μέχρι τον 16ο μ. Χ. αιώνα. Με απλοϊκή χρήση«πυρσείας» (προ­συμφωνημένου μηνύματος) και δικτύου φρυκτωριών που επινόησε ο Παλαμήδης έγινε γνωστή, από το βοηθό του Σίνωνα, σε μια νύκτα η άλωσητης Τροίας στις Μυκήνες (Αισχύλος, «Αγαμέμνων»).

Σε κατάλληλα επιλεγμένα υψώματα κτίζονταν οι «φρυκτωρίες». Κάθε φρυκτωρία περιλάμβανε «δύο τοίχους με ύψος αναστήματος ανδρός» και τη δυνατότητα ανάρτησης πέντε πυρσών στον καθένα. Μεταξύ των τοίχων υπήρχε ειδική «διόπτρα» (σκοπευτική διάταξηδύο αυλίσκων) για τη διάκρισηαπό το «φρυκτωρό» των δεξιών ή αριστερών πυρσών της απέναντι φρυκτωρίας. Επίσης οι φρυκτωροί διέθεταν από πέντε πινακίδες με αναγραμμένα τα γράμματα του αλφαβήτου χωρισμένα σε πεντάδες. Οι αριστεροί πυρσοί από το μέρος του «πομπού» φρυκτωρού αναφέροντανστοναριθμό της πινακίδας, ενώ οι δεξιοί στη σειρά του γράμματος της συγκεκριμένης πινακίδας. Η έναρξητης διαδικασίας αποστολής γινόταν με την ανάρτηση δύο πυρσών από τον «πομπό», την επιβεβαίωση με την ανάρτηση δύο πυρσών από το «δέκτη» και το κατέβασμα των πυρσών και από τους δύο.

Για παράδειγμα, όταν υψώνονταν δύο πυρσοί στον αριστερό τοίχο και τέσσερεις στο δεξιό, γινόταν εκπομπή του γράμματος «Ι».

Ο «υδραυλικός τηλέγραφος» του Αινεία

(η πρώτη συσκευή τηλεπικοινωνίας παγκοσμίως)

Πρόκειται για μια ευφυέστατη μέθοδο αποστολής προσυμφωνημένων μηνυμάτων, που περιέγραψε ο Αινείας ο Τακτικός τον 4ο π.Χ. αιώνα (στο απωλεσθέν τμήμα του έργου του «Πολιορ­κητικά») και διέσωσε ο Πολύβιος. Χρησιμοποιήθηκε κυρίως για την ταχεία μεταφορά μηνυμάτων στην αχανή αυτοκρατορία του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Σε κατάλληλα επιλεγμένα υψώματα αγγελι­οφόροι χρησιμοποιούσαν ισομεγέθη

πήλινα ή μεταλλικά δοχεία με νερό (ύψους έως 3 πήχεων και πλάτους έως 1 πήχεως), όπου επιπλέανε πλωτήρες από φελλό λίγο στενότεροι των στομίων. Στη μέση των πλωτήρων ήταν στερεωμένοι ράβδοι διαιρεμένοι σε ίσα μέρη (των τριών δακτύλων) με αναγραμμένα τα ίδια προσυμφωνημένα μηνύματα στο καθένα π.χ. «Ήρθαν ιππείς στη χώρα». Ο χειριστής «πομπός» ανυψώνοντας έναν αναμμένο πυρσό έδινε σήμα στο χειριστή «δέκτη» για την αποστολή μηνύματος και περίμενε την ανύψωση πυρσού και από το «δέκτη» για επιβε-βαίωση. Στη συνέχεια κατέβαζε τον πυρσό του δίνοντας το σήμα για το ταυτόχρονο άνοιγμα και από τους δύο των κρουνών των συσκευών τους. Οι ράβδοι με τα μηνύματα κατέβαιναν και όταν στο χείλος τηςσυσκευήςτου «πομπού» εμφανιζόταν το επιθυμητό μήνυμα για αποστολή, τότε ξανασήκωνε τον πυρσό του, δίνοντας το σήμα στο «δέκτη» για την ταυτόχρονη και από τους δύο διακοπή της εκροής. Λόγω της γεωμετρικής ομοιότητας των συσκευών το επιθυμητό μήνυμα εμφα-νιζότανκαι στη συσκευή του «δέκτη».

Ο ελλειψογράφος του Πρόκλου

Πρόκειται για ένα εξαιρετικό όργανο χάραξης ελλείψεων. Αποτελούνταν από δύο σταθερές κάθετες ράβδους με σχισμές εντός των οποίων ολισθαίνουν οι καρφίδες μιας κινούμενης ράβδου. Με συνεχή κίνηση η γραφίδα που βρίσκεται στο άκρο της κινούμενης ράβδου χαράσσει την επιθυμητή έλλειψη.

Ο κυβιστής του Πλάτωνος

Πρόκειται για ένα ευφυές όργανο που επινόησε ο Πλάτων και κατασκεύασε πιθανότατα κάποιος μαθητής της περίφημης σχολής του Με το όργανο αυτό και χρήση της κινηματικής γεωμετρίας ήταν δυνατή η παρεμβολή δύο μέσων αναλόγων ανάμεσα σε δύο δεδομένα ευθύγραμμα τμήματα και επομένως και η λύση τουΔήλιου προβλήματος που αφορούσε το διπλασιασμό του κύβου. Αποτελούνταν από ένα πλαίσιο σχήματος «Π» και μια ολισθαίνουσα ράβδο που κινούνταν παράλληλα προς τη βάση του πλαισίου.

Ο τριχοτόμος του Νικομήδη

Πρόκειται για ένα καταπληκτικό όργανο που επινόησε ο Νικομήδης προκειμένου να χαράξει την κογχοειδή καμπύλη και με τη βοήθειά της να επιλύσει δύο από τα τρία περίφημα προβλήματα της αρχαιότητας, το διπλασιασμό του κύβου και την τριχοτόμηση της γωνίας. Αποτελούνταν από δύο σταθερές κάθετες ράβδους σχήματος «Τ» και μία κινούμενη. Η κινητή ράβδος έφερε μία καρφίδα που ολίσθαινε εντός της σχισμής της μίας κάθετης ράβδου και μία σχισμή που ολίσθαινε εκτός μίας καρφίδας (πόλος) της άλλης κάθετης ράβδου.

Το μεσολάβιον του Ερατοσθένη

Πρόκειται για ένα ευφυέστατο όργανο που επινόησε ο Ερατοσθένης προκειμένου να πετύχει την παρεμβολή δύο ή περισσότερων μέσων αναλόγων ανάμεσα σε δύο δεδομένα ευθύγραμμα τμήματα. Με τον τρόποαυτόεπιτυγχανότανκαιηλύσητουΔήλιου προβλήματος που αφορούσε το διπλασιασμό του κύβου. Αποτελούνταν από ένα ορθογώνιο πλαίσιο σχήματος «Π» με ένα σταθερό ορθογώνιο τρίγωνο και δύο ή περισσότερα ολισθαίνοντα ορθογώνια τρίγωνα επί ανισόπεδων αυλακών εντός του πλαισίου.

Η ύσπληγα

(ο πρώτος αθλητικός μηχανισμός της ιστορίας)

Πρόκειται για μηχανισμό που χρησιμοποιούνταν στην αρχαία Ελλά­δα κατά τους Ολυμπιακούς και άλλους αθλητικούς αγώνες, για να αποφεύγεται η πρόωρη εκκίνηση των αθλητών.

Αποτελούνταν συνήθως από δύο κατακόρυφους πασσάλους, που έφε­ραν δύο οριζόντια σχοινιά (το ένα στο ύψος των γονάτων και το άλλο στο ύψος της κοιλιάς των αθλητών). Όταν ο αφέτης τραβούσε το σχοινί απομανδάλωσης των πασσάλων, αυτοί έπεφταν απότομα στο έδαφος λόγω της δύνα­μης της «νευράς» (στριμμένων νεύρων ζώων ή μαλλιών γυναικών) που υπήρχε στη βάση τους και επέτρεπαν την εκκίνηση των αθλητών. Επιλέχθηκε ο σχεδιασμός και η ανακα­τασκευή ενός ελαφριού τύπου φορη­τού μηχανισμού που μπορεί να λει­τουργήσει με δύο τρόπους: α) με τη χρήση του κρίκου σκανδαλισμού σύμφωνα με τα πρότυπα της ύσπληγας της Νεμέας. Σε αυτή την περίπτω­ση ο αφέτης τινάσσει απότομα επάνω το σχοινί χειρισμού για να απελευθε­ρωθούν οι κρίκοι και να πέσουν απότο­μα οι πάσσαλοι β) με τη χρήση ράβδων μανδάλωσης – απομανδάλωσης εφαρμόζοντας γνωστές τεχνικές από την πολεμική μηχανική της εποχής. Σε αυτή την περίπτωση ο αφέτης τραβά απαλά το σχοινί χειρισμού για να απο-μανδαλωθούν και να πέσουν απότομα οι πάσσαλοι.

Το «στατόν» αυτόματο θέατρο του Ήρωνος του Αλεξανδρέως

Πρόκειται για ακριβή ανακατασκευή του σταθερού αυτόματου θεάτρου του Φίλωνος του Βυζαντίου (3ος αι. π.Χ.) που βελτίωσε και περιέγραψε με λεπτομέρειες ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς στο βιβλίο του «Αυτοματοποιητική». Τα αυτόματα θέατρα ήταν τα «θαύματα» της κλασικής και ελληνιστικής εποχής, έργα των Ελλήνων «θαυματοποι­ών» της αρχαιότητας. Στο θέατρο παρουσιάζεται αυτόματα με κινούμενηεικόνα και ήχο ο μύθος του Ναυπλίου που θέλει να εκδικηθεί τους Αχαιούς που σκότωσαν τον γιο του Παλαμήδηστην Τροία.

Σκηνή 1η: Αχαιοί επισκευάζουν τα πλοία τους, μορφές κινούνται, κτυπούν με σφυριά και πριονίζουν και κρότοι εργαλείων ακούγονται σαναληθινοί.

Σκηνή 2η: Αχαιοί σπρώχνουν τα πλοία στη θάλασσα.

Σκηνή 3η: Στη θάλασσα πλοία εμφανίζονται ξαφνικά, πλέουν σε διάταξηστόλου, κινούνται και χάνονται – ηθάλασσα φουρτουνιάζει – και τα πλοία ξαναεμφανίζονται στηφουρτουνιασμένηθάλασσα να τρέχουν συνεχώς. Συχνά ξεπηδούν δελφίνια από τηθάλασσα.

 

Σκηνή 4η: Ο Ναύπλιος σε ακρωτήρι, με αναμμένο πυρσό, δίνει ψεύτικο σήμα στους Αχαιούς ύστερα από προτροπή της Αθηνάς.

 

Σκηνή 5η: Στη φουρτουνιασμένη θάλασσα φαίνονται διασκορπισμένα συντρίμμια τωνπλοίων και ο Αίαντας να κολυμπά. Εμφανίζεται ηΑθηνά (ως από μηχανής θεός), περιφέρεται και εξαφανίζεται, ενώ πέφτει κεραυνός, ακούγεται βροντή και χάνεται ημορφή του Αίαντα. Η αυλαία ανοιγοκλείνει μεταξύ των σκηνών. Όλα αυτά γίνονται μόνα τους με τηδύναμηενός μολύβδινου βάρους που πέφτει ισοταχώς σε μια κλεψύδρα με άμμο. Για την έναρξη της παράστασης αρκεί να τραβηχτεί το σχοινί στην πρόσοψη της βάσης.

Το κινητό αυτόματο θέατρο του Ήρωνος του Αλεξάνδρεως

Ακριβής ανακατασκευή του «υπάγοντος» αυτόματου θεάτρου τουΉρωνοςτου Αλεξανδρέως στο οποίο παρουσιάζεται αυτόματα ο μύθος του Διονύσου. Σκηνή 1η:

Το κινητό θέατρο μεταβαίνει αυτόματα σε άλλη προγραμματισμένη θέση (εκτελώντας συνδυασμούς ευθύγραμμων και κυκλικών κινήσεων).

 

Σκηνή 2η : Φωτιά ανάβει στο βωμό μπροστά από το Διόνυσο. Από το θύρσο του Διονύσου αναβλύζει νερό και από το κύπελλό του χύνεται κρασί πάνω στο μικρό πάνθηρα. 

 

Σκηνή 3η: Ο χώρος γύρω από τους τέσσερεις κίονες της βάσης στεφανώνεται με λουλούδια. Ακούγεται ήχος τυμπάνων και κυμβάλων ενώ οι έξι Βάκχες κινούνται χορεύοντας γύρω από τον περίπτερο ναό.

 

Σκηνή 4η: Τα μουσικά όργανα παύουν και ο Διόνυσος στρέφεται προς την άλλη πλευρά του ναού. Μαζί του στρέφεται και η φτερωτή Νίκη της στέγης.

 

Σκηνή 5η : Φωτιά ανάβει στον έτερο βωμό του ναού. Και από το θύρσο του Διονύσου πάλι αναβλύζει νερό και από το κύπελλό του χύνεται κρασί πάνω στο μικρό πάνθηρα. 

 

Σκηνή 6η: Ακούγεται πάλι ήχος τυμπάνων και κυμβάλων ενώ οι έξι Βάκχες κινούνται αντίθετα χορεύοντας γύρω από το ναό.

 

Σκηνή 7η: Τα μουσικά όργανα παύουν και το κινητό θέατρο μεταβαίνει αυτόματα στην αρχική του θέση (με οπισθοπορεία εκτελώντας συνδυασμούς ευθύγραμμων και κυκλικών κινήσεων). Όλα αυτά γίνονται μόνα τους με την κίνηση δεκάδων μέτρων σοφά χρονισμένων νημάτων που έλκονται από τη δύναμη ενός μολύβδινου βάρους που πέφτει ισοταχώς σε μια κλεψύδρα με κεχρί.

Με τη δεξιόστροφη, την ελεύθερη και αριστερόστροφη περιέλιξη των νημάτων σε άξονες και τύμπανα επιτυγχάνονται αντίστοιχα: α) η εμπροσθοπορεία (ευθύγραμμη ή καμπύλη) του αυτομάτου και οι δεξιόστροφες περιστροφές των μηχανισμών, β) η ηρεμία και γ) η οπισθοπορεία (ευθύγραμμη ή καμπύλη) και οι αριστερόστροφες περιστροφές των μηχανισμών. Για την έναρξη της παράστασης αρκεί να τραβηχτεί το σκοινί στο εμπρόσθιο πλαϊνό της βάσης.

Η αυτόματη θεραπαινίς

(το πρώτο λειτουργικό ρομπότ της ιστορίας)

Πρόκειται για ένα ανθρωποειδές ρομπότ με τημορφή υπηρέτριας (σε φυσικό μέγεθος) που στο δεξί χέρι της κρατούσε μια οινοχόη. Όταν ο επισκέπτης τοποθετούσε έναν κρατήρα (κύπελλο) στην παλάμη του αριστερού χεριού της εκείνη αυτόματα έριχνε αρχικά οίνο και στη συνέχεια για ανάμειξηνερό στον κρατήρα ανάλογα με την επιθυμία του.

Στο στήθος της υπηρέτριας βρίσκονταν δύο στεγανά δοχεία γεμάτα με οίνο και νερό αντίστοιχα. Στον πυθμένα τους υπήρχαν δύο σωληνίσκοι που οδηγούσαν το περιεχόμενό τους μέσα από το δεξί χέρι της στο χείλος της οινοχόης. Δύο αεραγωγοί σωληνίσκοι ξεκινούσαν από το πάνω μέρος των δοχείων, διαπερνούσαν τον πυθμένα τους και κατέληγαν λυγισμένοι στο στομάχι της. Το αριστερό της χέρι συνδεόταν μέσω άρθρωσης με τους ώμους της ενώ μια ελικοειδής ράβδος (ελατήριο) έκκεντρα τοποθετημένη στην προέκτασή του το συγκρατούσε ανυψωμένο.

Δύο σωλήνες ξεκινούσαν από το ίδιο σημείο (κλείδα) και κατέρχονταν διαπερνώντας και αποφράζοντας τα λυγισμένα διάτρητα άκρα των αεραγωγών σωληνίσκων. Οι σωλήνες της κλείδας διέθεταν δύο οπές στις απολήξεις τους, με την οπή που επικοινωνούσε με το δοχείο του οίνου να προηγείται αυτής που επικοινωνούσε με το νερό. Όταν τοποθετούνταν ο κρατήρας στην παλάμη της υπηρέτριας, το αριστερό χέρι της κατέβαινε και οι σωλήνες της κλείδας ανυψώνονταν.

Η οπή του ενός σωλήνα ευθυγραμμιζόταν με τον αεραγωγό σωληνίσκο του δοχείου του οίνου, αέρας εισερχόταν στο δοχείο και οίνος έρρεε από το σωληνίσκο της οινοχόης στον κρατήρα. Όταν μισογέμιζε το κύπελλο με κρασί, το χέρι λόγω βάρους κατέβαινε περισσότερο, ηδίοδος του αεραγωγού σωληνίσκου του οίνου έφρασσε και η ροή σταματούσε. Παράλληλα ευθυγραμμιζόταν η οπή του δεύτερου σωλήνα με τον αεραγωγό σωληνίσκο του δοχείου με το νερό και άρχιζε να ρέει νερό για την αραίωσητου οίνου.

Όταν γέμιζε το κύπελλο, το χέρι (λόγω βάρους) κατέβαινε περισσότερο, ηδίοδος του αεραγωγού σωληνίσκου του νερού έφρασσε και ηροή σταματούσε. Επίσης αν αφαιρούνταν οποιαδήποτε στιγμή ο κρατήρας, το αριστερό χέρι ανυψωνόταν, οι σωλήνες της κλείδας κατέβαιναν αποφράζοντας τους αεραγωγούς σωληνίσκους, δημιουργώντας κενό στα δοχεία και η ροή των υγρών σταματούσε. Η υπηρέτρια λοιπόν γέμιζε το κύπελλο του επισκέπτη με καθαρό οίνο ή αραιωμένο με νερό στην ποσότητα που αυτός επιθυμούσε ανάλογα με τη χρονική στιγμή που θα το τραβούσε από την παλάμη της

Το οστομάχιον (η μάχη των οστών)

(το πρώτο παζλ της ιστορίας)

Πρόκειται για ένα πνευματικό παιχνίδι πρόγονο των παζλ. Πιθανότατα προέκυψε από ένα μαθηματικό πρόβλημα του Αρχιμήδη ή το αντίθετο. Το παιχνίδι αποτελείται από μια τετράγωνη βάση διαιρεμένη σε 14 γεωμετρικά κομμάτια. Σκοπός του παιχνιδιού είναι ο παίκτης να ξανασχηματίσει με όσο το δυνατόν περισσότερους τρόπους με όλα τα κομμάτια το τετράγωνο ή κάποια από 9 συγκεκριμένες φιγούρες (μια περικεφαλαία, μια χήνα που πετάει, έναν πύργο, μια κολόνα, έναν ελέφαντα, ένα αγριογούρουνο, ένα σκυλί που γαβγίζει και έναν κυνηγό που παραμονεύει). Στο πρόβλημα ο Αρχιμήδης αποδεικνύει ότι για κάθε ένα από τα 14 κομμάτια ισχύει, ότι το εμβαδόν του τετραγώνου είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του εμβαδού του κάθε κομματιού.

Η πόλις

(ο πρόγονος του σκακιού)

Πρόκειται για ένα εξαιρετικό παιχνίδι στρατηγικής, προδρομικό του δημοφιλούς σύγχρονου σκακιού.

Αποτελούνταν από μια πινακίδα (την «πόλιν») που ήταν χωρισμένη σε τετραγωνίδια και από 32 έως 60 λευκά και μαύρα πιόνια (τους «κύνες») που τοποθετούνταν στις δύο άκρες της πινακίδας ανάλογα με το χρώμα τους. Το παιχνίδι παιζόταν από δύο παίκτες που κινούσαν εναλλάξ τα πιόνια κάθε στρατοπέδου στις διάφορες θέσεις της πινακίδας με σκοπό να αποκλείσουν και να αφαιρέσουν κάποιο πιόνι του αντιπάλου. Κάθε πιόνι μπορούσε να κινηθεί εμπρός, πίσω, δεξιά και αριστερά. Η αξία της νίκης ήταν μεγαλύτερη όταν επιτυγχανόταν με τις λιγότερες απώλειες. Το παιχνίδι ήταν ιδιαίτερα λαοφιλές και οι δεξιοτέχνες του παιχνιδιού έχαιραν ιδιαίτερης εκτίμησης.

Η διόπτρα του Ήρωνος

(ένας θεοδόλιχος και ένας χωροβάτης από το …παρελθόν)

Πρόκειται για ένα εξαιρετικό γεωδαιτικό όργανο που ήταν κατάλληλο για την ακριβή μέτρηση της οριζόντιας, της κατακόρυφης και της γωνιακής απόστασης δύο ουράνιων ή γήινων σημείων. Σύμφωνα με τον Ήρωνα με επαναληπτική χρήση του οργάνου ήταν δυνατές «στη γεωγραφία η αποτύπωση νησιών και θαλασσών, στην αστρονομία ο υπολογισμός των αποστάσεων των αστέρων και η πρόβλεψη των εκλείψεων, στην οικοδομική η εκτέλεση πολύπλοκων δομικών έργων…».

Αποτελούνταν από ένα στυλίσκο που έφερε μια οριζόντια οδοντωτή βάση που μπορούσε να περιστραφεί με τη βοήθεια ενός ατέρμονα μικροβατικού κοχλία. Πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα ακριβές σύστημα διόπτευσης (θεοδόλιχος) που αποτελούνταν από έναν κατακόρυφο (πιθανόν βαθμονομημένο) ημικυκλικό δίσκο που μπορούσε να περιστραφεί με ακρίβεια με τη βοήθεια ενός ατέρμονα κοχλία και από έναν οριζόντιο (πιθανόν βαθμονομημένο) δίσκο που έφερε μία σταυρωτή περιστρεφόμενη σκοπευτική διάταξη.

Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να σκοπεύσει οποιοδήποτε σημείο στο χώρο και να σημειώσει τις γωνιακές συντεταγμένες του. Σε μια εναλλακτική χρήση του οργάνου πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα σύστημα οριζοντίωσης (χωροβάτης) που αποτελούνταν από δύο κατακόρυφους γυάλινους συγκοινωνούντες σωληνίσκους με νερό που χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό του οριζοντίου επιπέδου και μια ρυθμιζόμενη με ακρίβεια σκοπευτική διάταξη.

Το σύστημα είχε ως παρελκόμενα δύο βαθμονομημένους κανόνες που ο καθένας έφερε μια διάταξη κατακορύφωσης και μια ολισθαίνουσα ασπρόμαυρη ασπιδίσκη που έπαιζε το ρόλο του στόχου. Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να στοχεύσει δύο τυχαία σημεία στα οποία ήταν τοποθετημένοι οι δύο βαθμονομημένοι κανόνες και να υπολογίσει την υψομετρική τους διαφορά. Στην επίλυση τοπογραφικών προβλημάτων με τη χρήση της διόπτρας ο Ήρων εφαρμόζει τις ευθυγραμμίες, την πολλαπλή καθετότητα και τις αναλογίες πλευρών ομοίων τριγώνων. Είναι όμως βέβαιο ότι τουλάχιστον στον υπολογισμό αστρονομικών μεγεθών χρησιμοποιούνταν τα μοιρογνωμόνια της διόπτρας όπως ακριβώς και στους αστρολάβους.

Ο γαστραφέτης

(ο αρχαιότερος καταπέλτης)

Στις μάχες της στεριάς το βεληνεκές των όπλων πολλές φορές αποτελούσε συγκριτικό πλεονέκτημα, για παράδειγμα ένας τοξότης υπερτερούσε ενός σπαθοφόρου. Έτσι όλοι οι λαοί προσπαθούσαν να έχουν ισχυρότερα τόξα. Όμως ηεμβέλεια των συμβατικών τόξων περιοριζόταν από δύο ανθρωπομετρικούς παράγοντες, αφενός το μήκος τάνυσης του τόξου που δεν μπορεί να υπερβεί την απόσταση από το τεντωμένο χέρι ως τον ώμο του τοξότη και αφετέρου τη δύναμη τάνυσης του τόξου που δεν μπορεί να υπερβεί το μισό του βάρους του τοξότη. Και τα δύο όμως ξεπεράστηκαν με την εφεύρεση του γαστραφέτη, του πρώτου καταπέλτη.

Πρόκειται για ένα τόξο που ο χειριστής του όπλιζε τοποθετώντας το και πιέζοντάς το μεταξύ της γαστρός του (δηλ. του στομαχιού του) και ενός ακλόνητου εμποδίου. Εξασφάλιζε έτσι την εφαρμογή μεγαλύτερης δύναμης αλλά και διαδρομής στο τέντωμα της χορδής του. Αποτελούνταν από ένα ισχυρό και όχι τόσο εύκαμπτο τόξο που έφερε μια ανελαστική (όπως όλα τα τόξα της αρχαιότητας) χορδή και μια εγκάρσια σε αυτό ξύλινη θήκη («σύριγξ») που συγκρατούσε δύο πριονωτές σανίδες στα πλαϊνά της. Η θήκη είχε το σχήμα της χελιδονοουράς ώστε να γλιστρά με ασφάλεια μια ξύλινη ράβδος («διώστρα»).

Η διώστρα έφερε στα πλαϊνά της μέσω αρθρώσεων δύο μικρά στελέχη («κόρακες» ή «επίσχεστρα») που κλείδωναν κατά τον οπλισμό της στις πριονωτές σανίδες. Στο πάνω μέρος της είχε μια ημικυκλική αύλακα όπου τοποθετούνταν το βέλος. Στο πίσω μέρος έφερε το μηχανισμό μανδάλωσης – απομανδάλωσης. Αυτός αποτελούνταν από μια αρθρωμένησε δύο ορθοστάτες μεταλλική αρπάγη(«κατακλείς») με δύο δόντια που συγκρατούσαν τηχορδή του τόξου και από μια περιστρεφόμενη χειριστήρια ράβδο («σχαστηρία») που ασφάλιζε ή απελευθέρωνε την αρπάγη.

Ο πολυβόλος καταπέλτης του Διονυσίου του Αλεξανδρέως

(η πρώτη εφαρμογή της επίπεδης αλυσοκίνησης παγκοσμίως)

Πρόκειται για έναν επαναληπτικό ευθύτονο καταπέλτη που είχε τη δυνατότητα της αυτοματοποιημένης συνεχούς ρίψης βελών και αποτελούσετο κορυφαίο επίτευγμα της αρχαιοελληνικής καταπελτικής μηχανικής.

Ο καταπέλτης που δημιουργήθηκε για λογαριασμό των Ροδίων ήταν εξοπλισμένος με έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο που έφερε δυο εγκοπές (μια διαμήκηκαι μια ελικοειδή) και μια ξύλινηθήκηπου έφερε τα προς εκτόξευσηβέλη. Επίσης εκατέρωθεν της «σύριγγος» έφερε ζεύγος πεντάγωνων αλυσοτροχών που συνδέονταν με ξύλινη αλυσίδα. Ένας πείρος από κάθε αλυσίδα συνδεόταν στο ίδιο σημείο με την ολισθαίνουσα «διώστρα» του καταπέλτη.

Η «διώστρα» έφερε ένα λυγισμένο αξονίσκο με την άκρη του να εισέρχεται στο ελικοειδές αυλάκι του υπερκείμενου κυλίνδρου. Με τη δεξιόστροφηπεριστροφή των χειρομοχλών των οπίσθιων αλυσοτροχών (από το χειριστή του όπλου) η«διώστρα» κινούνταν αυτόματα μπροστά, ο κύλινδρος περιστρεφόταν αυτόματα αριστερόστροφα ώσπου ηδιαμήκης εγκοπή του ευθυγραμμιζόταν με το αντίστοιχο άνοιγμα της θήκης των βελών και τότε ένα βέλος έπεφτε στην εγκοπή του κυλίνδρου.

Παράλληλα η χορδή εισερχόταν αυτόματα στην αρπάγη της «διώστρας» και ένας σταθερός πείρος έσπρωχνε αυτόματα τησκανδάληκαι ασφάλιζε την αρπάγη. Με την αριστερόστροφηπεριστροφή των αλυσοτροχών η«διώστρα» κινούνταν αυτόματα πίσω, ο κύλινδρος περιστρεφόταν αυτόματα δεξιόστροφα ώσπου ηδιαμήκης εγκοπή του ευθυγραμμιζόταν με το αυλάκι της «διώστρας» και το βέλος έπεφτε αυτόματα σε αυτό. Παράλληλα ένας σταθερός πείρος πίεζε αυτόματα τη σκανδάληκαι ηαρπάγηανασηκωνόταν. Τότε ηχορδή ελευθερωνόταν αυτόματα και το βέλος εκτοξευόταν. Με τησυνεχή κίνηση πίσω μπροστά τωνχειρομοχλών με αυτόν τον τρόπο και σε ελάχιστο χρόνο ο χειριστής εκτόξευε διαδοχικά όλα τα βέλητης φαρέτρας.

Το ατμοτηλεβόλο του Αρχιμήδη

(το πρώτο κανόνι της ιστορίας)

Πρόκειται για ένα κανόνι που λειτουργούσε με ατμό. Αποτελούνταν από ένα μεταλλικό κυλινδρικό λέβητα που πάνω του υπήρχε συνδεδεμένο με στρόφιγγα ένα κλειστό δοχείο με νερό. Ο λέβητας στο ανοικτό άκρο του είχε ενσωματωμένη μια ξύλινη κάννη στην οποία τοποθετούνταν η προς εκτόξευση λίθινη σφαίρα. Η κάννη έφρασσε με μια ξύλινη δοκό που ασφαλιζόταν με δύο αντηρίδες. Όταν ο λέβητας αποκτούσε με φωτιά την κατάλληλη θερμοκρασία, ανοιγόταν η στρόφιγγα, το νερό έπεφτε στο λέβητα, εξατμιζόταν ταχύτατα, η ξύλινη δοκός έσπαζε και η σφαίρα εκτοξευόταν. Το βεληνεκές της σφαίρας ρυθμιζόταν από την κλίση του όπλου και την επιλεγμένη αντοχή της ξύλινης δοκού. Πρώτη επανασχεδίαση του ατμοτηλεβόλου του Αρχιμήδη έγινε από τον Leonardo da Vinci που το ονόμασε “architronito” από τις λέξεις Αρχιμήδης και τιτρώσκω (=τραυματίζω).

 

Η αιολόσφαιρα του Ήρωνος

(η πρώτη «ατμομηχανή» της ιστορίας)

Πρόκειται για τον πρόδρομο του ατμοστροβίλου, που με την προσθήκη μιας τροχαλίας για τη μετάδοση της κίνησης, θα μπορούσε να έχει οδηγήσει την ελληνιστική εποχή (αν δεν ανακοπτόταν από από τις οικονομικοκοινωνικοπολιτικές συνθήκες της εποχής και τη ρωμαϊκή παρέμβαση)στη Βιομηχανική επανάσταση, με απρόβλεπτες συνέπειες για την ανθρωπότητα. Αποτελούνταν από μία σφαίρα (με δύο καμπύλα ακροφύσια) που εδραζόταν στα καμπυλωμένα άκρα δύο σωληνίσκων που βρίσκονταν στην οροφή ενός στεγανού λέβητα. Το νερό ατμοποιούνταν με τη θέρμανση του λέβητα, εισερχόταν στη σφαίρα και εξερχόταν με ταχύτητα από τα δύο ακροφύσια εξαναγκάζοντας τη σφαίρα σε αντίθετη συνεχή περιστροφή.

Ο υδραυλικός ατέρμονας κοχλίας του Αρχιμήδη

Πρόκειται για ένα μηχανισμό που ήταν κατάλληλος για την άντληση ύδατος μεγάλης παροχής αλλά μικρής υψομετρικής διαφοράς που χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα για τη μεταφορά ρευστών ή κοκκωδών υλικών. Αποτελούνταν από έναν ξύλινο άξονα που έφερε περιελίξεις από λεπτά και εύκαμπτα κλαδιά ιτιάς ή λυγαριάς (κολλημένα το ένα πάνω στο άλλο) ώστε να δημιουργείται ένας ατέρμoνας κοχλίας. Ο κοχλίας εφαπτόταν εσωτερικά ενός ξύλινου (σανιδωτού) σωλήνα. Η μηχανή τοποθετούνταν με κλίση 30 μοιρών στο νερό. Με την περιστροφή του κοχλία το εγκλωβισμένο στις σπείρεςτου νερό ανυψωνόταν και έρρεε από το στόμιο του σωλήνα.

Η πυροσβεστική αντλία του Ήρωνος

(η πρώτη εμβολοφόρα καταθλιπτική πυροσβεστική αντλία παγκοσμίως)

Πρόκειται για μια δίδυμη καταθλιπτική εμβολοφόρα αντλία συνεχούς ροής ύδατος που χρησιμοποιούνταν για πυρόσβεση και εξακολουθούσε απαράλλακτη να έχει την ίδια χρήση μέχρι πρόσφατα.

Αποτελούνταν από δύο έμβολα που παλινδρομούσαν αντίθετα με τη βοήθεια ενός αρθρωτού κοινού χειρομοχλού εντός δύο κατακόρυφων κυλινδρικών δοχείων βυθισμένων στην (πιθανότατα τροχοφόρα) υδατοδεξαμενή. Οι ανεπίστροφες βαλβίδες εισαγωγής ύδατος βρίσκονταν στον υπερυψωμένο πυθμένα των δοχείων και ανεπίστροφες βαλβίδες εξαγωγής ύδατος βρίσκονταν στη βάση των σωλήνων εξαγωγής ύδατος. Οι σωλήνες συνέκλιναν σε έναν κοινό κατακόρυφο αγωγό. Ο αγωγός στο άκρο του έφερε μια ευφυή (οριζόντια και κατακόρυφα) περιστρεφόμενη διάταξη σωληνίσκου μεακροφύσιοπου επέτρεπε την ακριβή προσβολή του στόχου.