6.81. Луч смерти Архимеда

Историки давно спорят, удалось ли Архимеду во время осады Сиракуз римским флотом в 212 году до н. э. организовать защиту города, используя большие зеркала. Согласно легенде, Архимед расположил на берегу зеркала так, что все они одновременно направляли солнечные лучи на борт римского корабля и поджигали его. В результате много кораблей сгорело и утонуло, и врагу пришлось отступить. Совершил ли Архимед приписываемый ему подвиг?

ОТВЕТ • Действительно, с помощью системы плоских зеркал или одного искривленного зеркала, фокусирующего свет, поджечь дерево можно. Однако весьма маловероятно, что Архимед использовал подобный прием. Более привычное оружие, которое было в ходу в те времена, справилось бы с защитой города лучше, поскольку при использовании зеркал возникает несколько проблем.

Одна из них связана с фокусировкой. Чтобы падающий на дерево свет был достаточно интенсивным, пятно фокусировки должно быть небольшим. Одно плоское зеркало с этим не справится. (И слава богу! Ведь в противном случае любое неаккуратное использование на солнце зеркальца, скажем, в пудренице, могло бы привести к пожару.) Интенсивность сфокусированного света будет больше, если использовать несколько плоских зеркал, установив их так, чтобы они образовывали почти параболическую поверхность. Однако, чтобы поджечь корабль, необходимо подобрать правильное фокусное расстояние, которое зависит от расстояния до корабля. В условиях битвы сделать это не представляется возможным, но это можно сделать заранее, а потом подпустить корабли противника на оптимальное расстояние.

Вторая проблема — это время, которое требуется, чтобы сфокусированный свет поджег корабль. Поскольку в момент атаки корабль двигается и раскачивается на волнах, практически невозможно удерживать сфокусированные световые лучи в одном и том же месте на его поверхности в течение времени, необходимом для возгорания дерева. А поскольку борта кораблей, вероятнее всего, еще и мокрые, задача, стоявшая перед Архимедом, кажется неразрешимой. Однако эксперимент, проделанный в 1973 году греческим исследователем Ионисом Саккасом, показал реальность такого эффекта.

В 1993 году русские развернули на орбите пластиковое зеркало диаметром 22 м, чтобы выяснить, можно ли долгой полярной ночью освещать северные территории, используя отраженный солнечный свет. Во время эксперимента запущенный зеркалом тусклый «солнечный зайчик» пронесся по Европе. Несколько наблюдателей видели свет, хотя в ту ночь небо было затянуто облаками.