Η αιολόσφαιρα ή ατμοστρόβιλος, ανακάλυψη του Έλληνα μηχανικού και γεωμέτρη Ήρωνα από την Αλεξάνδρεια, ήταν η πρώτη ατμομηχανή στην Ιστορία.
Aρκετές είναι οι φορές που η ανθρωπότητα βρέθηκε μπροστά σε μια εφεύρεση-προφητεία, δηλαδή σε μια ανακάλυψη τεχνικής φύσης που προηγήθηκε της εποχής της. Οι επινοήσεις τέτοιου είδους, είτε προχώρησαν έως την κατασκευή ενός και μοναδικού αντιτύπου, είτε παρέμειναν σε μορφή σχεδίου, θεωρούνται σήμερα ιδιαίτερα σημαντικές. Η πιο χαρακτηριστική φυσιογνωμία εφευρέτη με προχωρημένες ιδέες είναι αναμφίβολα ο Leonardo da Vinci. Ο Ιταλός ζωγράφος μπορεί να είναι ο διασημότερος όλων στη συνομοταξία αυτών των τόσο χαρισματικών ανθρώπων, ωστόσο αυτό δεν τον κάνει μοναδικό: Aιώνες πριν τη γέννησή του έδρασαν και άλλοι επιστήμονες, με το σπουδαίο έργο τους χαμένο στα δεινά που ακολούθησαν τους πολέμους, τις επιδρομές και τις λεηλασίες της ταραγμένης εποχής τους. Ορισμένοι από αυτούς στάθηκαν τυχεροί, αφού η πλειονότητα του έργου τους διασώθηκε και στο διάβα της Ιστορίας έριξε νερό στο αυλάκι της επιστήμης. Τέτοιοι ήταν ο Θαλής, ο Αρχιμήδης, ο Ευκλείδης και κάποιοι ακόμα, που τα γραπτά και οι θεωρίες τους πέρασαν μέσω της μελέτης και της διδασκαλίας τρίτων στις επόμενες γενιές. Ανάμεσα σε αυτούς βρίσκεται και ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς.
Ποιός ήταν
Ο μηχανικός και γεωμέτρης Ήρων ο Αλεξανδρεύς έζησε στην πιο σπουδαία πόλη που ίδρυσε κατά τη διάρκεια των νικηφόρων εκστρατειών του ο Μέγας Αλέξανδρος. Μυστήριο που δεν έχει εξιχνιαστεί καλύπτει την περίοδο που έζησε, αφού δεν είναι γνωστό το πότε γεννήθηκε, ούτε και το πότε πέθανε. Οι περισσότεροι ιστορικοί, τοποθετούν τη δράση του μεταξύ του 225 π.Χ. και του 275 μ.Χ.
Είναι ξεκάθαρο πως ακολουθούσε τις ιδέες του μαθηματικού και εφευρέτη Κτησίβιου, χωρίς να είναι βέβαιο αν ήταν μαθητής του ή μεταγενέστερος οπαδός των θεωριών του (ο Κτησίβιος έζησε στην Αλεξάνδρεια μεταξύ των ετών 300 π.Χ και 230 π.Χ., σύμφωνα με τους κατά προσέγγιση υπολογισμούς των μελετητών). Το συγγραφικό έργο του Ήρωνα, από το οποίο μεγάλο μέρος έχει σωθεί, ήταν πολυάριθμο. Επίσης, γνωρίζουμε γι αυτόν πως υπήρξε διευθυντής της περίφημης Ανώτατης Τεχνικής Σχολής της Αλεξάνδρειας, που επί της ουσίας ήταν το πρώτο Πολυτεχνείο στην Ιστορία. Λένε γι αυτόν πως ήταν υποστηρικτής της θεωρίας των ατόμων, καθώς και θερμός οπαδός του Αρχιμήδη και του Φίλωνα.
Το περιβάλλον της εποχής
Για να αναπτύξεις καινοτόμες θεωρίες και να εισακουστείς, είναι απαραίτητο να ζεις σε καθεστώς πνευματικής ελευθερίας, που να ευνοεί την εξάπλωση των ιδεών. Τέτοιο ήταν το περιβάλλον των ελληνιστικών χρόνων, αλλά και των δύο πρώτων αιώνων μετά το τέλος τους. Μπορεί μια μερίδα ερευνητών να μιλά για παρακμή του αρχαίου ελληνικού κόσμου στην ίδια περίοδο, εννοώντας περισσότερο το τέλος της στρατιωτικής του ισχύος, η πραγματικότητα όμως ήταν αρκετά διαφορετική για τον τότε γνωστό κόσμο: Ποτέ πριν οι κοινωνίες που ζούσαν γύρω από τη Μεσόγειο και την Μέση Ανατολή δεν ήταν τόσο διεθνιστικές και δεν απολάμβαναν τα αγαθά μιας πραγματικής ανεξιθρησκείας. Για πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας υπήρχε μια παγκόσμια γλώσσα, τα ελληνικά, ενώ η ανάπτυξη όλων των θετικών επιστημών υπήρξε πρωτοφανής. Βέβαια, αυτή η μοναδικότητα στο πάντρεμα των λαών και των πολιτισμών δε μετέτρεψε τις κοινωνίες σε μη δουλοκτητικές, δεν ήταν ακόμη η ώρα να συμβεί αυτό. Σε αυτό το περιβάλλον, ένα μυαλό τόσο καταρτισμένο όσο εκείνο του Ήρωνος του Αλεξανδρέα, δεν ήταν δυνατόν να μην ανθίσει...
Το συγγραφικό του έργο
Καθοριστική ήταν η συμβολή των Αράβων επιστημόνων και μαθηματικών στη διάσωση του συγγραφικού έργου του Ήρωνος, καθώς τα μετέφρασαν στη γλώσσα τους, την περίοδο της πρώτης εξάπλωσης των μωαμεθανικών χαλιφάτων.
Το πόσο επινοητικός, πολύπλευρος και πολυγραφότατος ήταν, μπορούμε να το καταλάβουμε και μόνο από την αναφορά μας σε μερικά από αυτά: όροι γεωμετρίας & γεωμετρικά (περιέχει τον τύπο του Ήρωνα και την απόδειξή του, σχετική με τον ακριβή υπολογισμό του εμβαδού ενός τριγώνου, σε συνάρτηση με τις πλευρές του. Επίσης, σε αυτό υπάρχει μια επαναληπτική διαδικασία για τον υπολογισμό της τετραγωνικής ρίζας ενός αριθμού), περί διόπτρας (αντικείμενό του οι τοπογραφικές μετρήσεις. Σε αυτό το έργο του αναλύεται το οδόμετρο, αλλά και το ναυτικό δρομόμετρο, που ήταν μια εφαρμογή του οδομέτρου για αποκλειστική χρήση σε πλοίο), πνευματικά (από τα σπουδαιότερά του, με την περιγραφή αυτόματων πνευματικών -πνευστών- και υδραυλικών συστημάτων. Αναλύεται η λειτουργία της αιολόσφαιρας, ενώ σε αυτό αναφέρονταν πολλαπλές εναλλασσόμενες σκηνές κινούμενων μορφών, που συνδυάζονταν με οπτικά και ηχητικά εφέ), μηχανική (θεωρία της στατικής και της κινηματικής των σωμάτων. Ακόμη, ανάλυση μηχανικών στοιχείων όπως η σφήνα, ο κοχλίας, ο μοχλός και ο τροχός. Αναφέρονται επίσης οι ανυψωτικές μηχανές, αλλά και η μετάδοση κίνησης με οδοντωτούς τροχούς).
Οι εφευρέσεις του
Λειτουργούσαν κυρίως με συμπιεσμένο αέρα, φωτιά και νερό. Είχαν πολλαπλές εφαρμογές και μεγάλο εύρος χρήσης, από τους αυτοματισμούς σε θεατρικές παραστάσεις έως τους αμαξήλατους δρόμους της εποχής. Σας παρουσιάζουμε την πιο γνωστή από αυτές, το οδόμετρο, αφήνοντας την αιολόσφαιρα για το τέλος. Η εφεύρεση αυτή ήταν συμβατή με οποιαδήποτε τύπο τροχοφόρου και αποτελείτο από ένα σύμπλεγμα με οδοντωτούς τροχούς και ατέρμονες κοχλίες, που μπορούσαν να μεταφέρουν την κίνηση του τροχού του άρματος και να την μετατρέψουν σε μονάδες μέτρησης μήκους, που καταγραφόταν από ένα σύστημα δίσκων στο άνω μέρος του οδομέτρου.
Η αιολόσφαιρα
Ο ατμοστρόβιλος (ή αιολόσφαιρα) του Ήρωνα αποτελείτο από ένα κλειστό δοχείο σφαιρικού σχήματος, που βρισκόταν εγκατεστημένο επάνω από μια δεξαμενή, η οποία ήταν γεμάτη νερό. Κάτω από αυτήν, άναβαν φωτιά.
Όταν το νερό έβραζε παραγόταν ατμός, ο οποίος μέσω σωλήνων κατευθυνόταν στη σφαίρα. Εκεί, έβγαινε απο δύο άλλους σωλήνες, που ήταν τοποθετημένοι αντιδιαμετρικά και με αντίθετη φορά. Η δύναμη από την έξοδο του ατμού, σε συνάρτηση με την κατάλληλη για τις περιστάσεις έδραση της σφαίρας, την έκαναν να περιστρέφεται με ταχύτητα ανάλογη του βρασμού. Έτσι, το σύστημα έφτανε στη δημιουργία μιας κινητικής ενέργειας, που ανάγκαζε τη σφαίρα να επιταχύνει, ώσπου η τριβή και η αεροδυναμική αντίσταση να μπορούν να διατηρήσουν τη σφαίρα σε σταθερή ταχύτητα περιστροφής. Η ιδέα στην οποία στηριζόταν ο μηχανισμός της αιολόσφαιρας ήταν ο προπομπός της αρχής λειτουργίας της ατμομηχανής, που κατασκευάστηκε 18 αιώνες αργότερα. Είναι βέβαιο πως ο εμπνευστής της μελέτησε πολύ καλά τον Ήρωνα προτού την υλοποιήσει, όπως άλλωστε είχε κάνει πρωθύστερα και ο διαπρεπής επιστήμων από την Αλεξάνδρεια, με τα γραπτά του Αρχιμήδη. Η περιγραφή του ατμοστρόβιλου παρουσιάζεται αυτούσια από τον πρωταγωνιστή της ιστορίας μας, στο δεύτερο μέρος των Πνευματικών.
Θα μπορούσε;
Ήταν άραγε δυνατό να εξελιχθεί περαιτέρω η αιολόσφαιρα, ώστε η κινητική ενέργεια που παρήγαγε να έφθανε σε ευρεία χρήση και να χρησιμοποιηθεί στις μεταφορές; Με άλλα λόγια, θα μπορούσε η ατμομηχανή να βρίσκεται στην υπηρεσία του ανθρώπου από τους πρωτοχριστιανικούς αιώνες; Παρά τα όσα θα επιθυμούσαμε εμείς, η απάντηση είναι όχι. Το πολιτικό υπόβαθρο της εποχής δεν ήταν σε θέση να υποστηρίξει ένα τόσο εκτεταμένο εγχείρημα, αφού το πρώτο οργανωμένο κράτος στην ανθρώπινη Ιστορία (η Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία) σύντομα θα έμπαινε σε κρίση και η εποχή της Pax Romana (της Ρωμαϊκής ειρήνης) θα παρερχόταν οριστικά. Εκτός των άλλων, υπήρχε και το ζήτημα της τεχνολογικής εξέλιξης, η οποία απείχε παρασάγγας από αυτό που το 1750 χαρακτηρίστηκε ως βιομηχανική επανάσταση. Τα όσα προαναφέραμε μπορεί να αποκλείουν τα ρομαντικά σενάρια που θα θέλαμε να ισχύουν, ωστόσο τίποτα δεν μας εμποδίζει να είμαστε υπερήφανοι για τον ευφυή πρόγονό μας.
Σπύρος Χατήρας
