Пролегомен : Вода и Труба
Прежде чем рассматривать вопрос с водоснабжением в Ancient, в частности с римскими водопроводами, необходим praeambulus.
Некоторые принципы гидростатики, говорят, были установлены ещё Архимедом, возникновение гидродинамики также относится к периоду Ancient (до 1550 AD), однако формирование гидравлики как теоретической и практической дисциплины начинается с середины Cinquecento, когда Леонардо да Винчи лабораторными опытами по кинематике и динамике потока, механике сплошной среды положил начало экспериментальному методу .
Легенды об Архимеде
Бытует мнение, что учёные Ancient, впервые услышали об Архимеде в Unocento, когда появились два перевода с арабского на латынь его сочинения “Об измерении круга”.
Лучший перевод мол, принадлежал знаменитому переводчику Герарду Кремонскому, и в последующие три столетия он послужил основой многих изложений и расширенных версий.
Герарду приписывают также перевод трактата “Слова сынов Мусы” (Муса –это тот египтянин, которого позже назовут “Моисеем” в Писании) арабского математика Ancient, Бану Мусы, в котором приводились теоремы из сочинения Архимеда “О шаре и цилиндре “ с доказательством, аналогичным приведенному у Архимеда.
Говорят, что в начале Duecento Иоанн де Тинемюэ перевёл сочинение “О криволинейных поверхностях”, по которому видно, что автор был знаком с другой работой Архимеда — “О шаре и цилиндре”.
Согласно баснословных легенд, в 1269 AD, доминиканец Вильгельм из Мербеке перевёл с койне весь корпус работ Архимеда, кроме “Исчисления песчинок, Метода” и небольших сочинений “Задача о быках” и “Стомахион”.
Для перевода Вильгельм из Мербеке использовал две из трех известных нам римских (Nova Roma) рукописей (рукописи А и В).
Можно проследить историю всех трёх:
- Первая из них (рукопись А), источник всех копий, снятых в эпоху Сдвига (1480 –1550 AD), по-видимому, была “утрачена” примерно в 1544 AD.
- Вторая рукопись (рукопись В), содержавшая работы Архимеда по механике, в том числе сочинение “О плавающих телах”, “исчезла” в Trecento. Копий, ясен пень, с неё “снято не было”.
- Третья рукопись (рукопись С) не была известна до 1899 AD, а изучать её стали лишь с 1906 AD.
Именно рукопись С стала “драгоценной находкой”, так как содержала великолепное сочинение О методе, известное ранее лишь по отрывочным фрагментам, и древнегреческий текст О плавающих телах, “исчезнувший” после “утраты” в Trecento рукописи В, которую, согласно легенд, использовал при переводе на латынь Вильгельм из Мербеке.
Этот перевод имел мол, хождение в Trecento в Париже.
Он использовался также Якобом Кремонским, когда в середине Quattrocento тот предпринял новый перевод корпуса сочинений Архимеда, входивших в рукопись А (т.е. за исключением сочинения О плавающих телах).
Именно этот перевод, несколько поправленный Региомонтаном, говорят был опубликован в 1644 AD в первом греческом издании трудов Архимеда, хотя и бытуют мнения, что некоторые переводы Вильгельма из Мербеке были изданы то ли в 1501 AD, то ли в 1543 AD.
И что мол, после 1544 AD известность Архимеда начала возрастать, и его методы оказали значительное влияние на таких учёных, как Симон Стевин и Галилей, а тем самым, хотя и косвенно, воздействовали на формирование современной механики.
Леонардо да Винчи
Сын сэра Пьетро да Винчи, нотариуса Синьории (правительства) Флорентийской республики.
“..В атмосфере зарождающегося капитализма, нотариус, сотрудник тогдашних информационных технологий, обеспечивающий надёжное хранение деловой информации, оформление транзакций, был вхож в самые высокие сферы общества.
Те, откуда художники, часто и сами бывшие владельцами крупных "художественных бизнесов", получали заказы.
Поэтому талант Леонардо был сразу замечен. И Верроккьо, и фактическим властителем Флоренции, её Народного собрания и Синьории, Лоренцо Медичи, "Великолепным".
Медичи был главой крупнейшего торгово-банкирского дома. Контроль над самой прибыльной в те времена текстильной промышленностью.
И над еще более доходными во все времена финансовыми операциями. Обеспечивавшимися многочисленными нотариальными записями - вспомним профессию отца Леонардо.
И обслуживаемыми тогдашним пиаром. Здесь мы видим интересное и связанное с ИТ-сферой совпадение.
Неграмотность большинства населения рождала потребность в нотариате для всех слоев общества.
И та же неграмотность делала главной технологией воздействия на общественное мнение "писание простецов", живопись и скульптуру.
На публику влияли не почитавшимися важнейшими искусствами Лениным кино и цирком, а величественными статуями кондотьеров и батальными фресками.
И именно Медичи рекомендовал Леонардо его следующему работодателю - миланскому герцогу Лодовико Моро..”
Объяснить истоки мудрости да Винчи можно и без гипотезы "тайного знания" и “возрождения”.
Вот упомянутый биографом Леонардо Вазари "Трактат о перспективе". Это результат совместной работы молодого художника и старого ученого, географа, математика и физика Паоло де аль Поццо Тосканелли, корреспондента Кристофоро Коломбо.
Кстати, тосканец Леонардо да Винчи и генуэзец Кристофоро Коломбо - жертвы навязанного стереотипа, - были оба голубоглазыми блондинами.
С помощью Тосканелли Леонардо, опираясь на законы перспективы, разработанные художником и ученым Леоном Батистом Альберти, закладывает научные основы передачи объема в живописи.
Известный нотариус сэр Пьетро был авторитетен и у ремесленников - отсюда и знания Леонардо о механике, основы для изобретения им эллиптического патрона для токарного станка.
Общение с географом и астрономом Карло Мармокки, математиками Бенедетто дель Абако и Лукой Паччоли - и Леонардо приходит к мыслям о строении Земли и Солнечной системы, о природе приливов и отливов, о неустановившемся движении воды в каналах и реках.
Из взаимного обогащения умов, из результатов опытов и экспериментов проистекает его знание, а не из эзотерических таблиц и баснословных работ “Архимеда”.
"Придворный инженер" миланского герцога.
"Генеральный инженер и архитектор" у Чезаре Борджа, сына папы Александра VI.
В десятом пункте документа (смесь резюме и предпроектных предложений), представленному герцогу миланскому, да Винчи говорит, что сможет в мирное время "не хуже всякого другого быть полезным в постройке общественных и частных зданий и в переброске воды из одного места в другое". О том, что он умеет ваять и рисовать, Леонардо мимоходом упоминает в шестнадцатом пункте.
Особое внимание Леонардо уделял механике, называя её "раем математических наук" и видя в ней главный ключ к тайнам мироздания, он сделал попытки определить коэффициенты трения и скольжения, изучал сопротивление материалов, плотно занимался гидравликой.
Многочисленные гидротехнические эксперименты (получавшие разработку в виде новаторских проектов каналов и ирригационных систем) помогли ему правильно описать равновесие жидкости в сообщающихся сосудах.
Страсть к моделированию приводила Леонардо да Винчи к гениальным конструктивным догадкам, намного опережавшим эпоху.
В Cinquecento—Seicento С. Стевин, Г. Галилей и Б. Паскаль разработали основы гидростатики как науки, а Э. Торричелли дал известную формулу для скорости жидкости, вытекающей из отверстия.
В дальнейшем И. Ньютон высказал основные положения о внутреннем трении в жидкостях.
В Settecento Д. Бернулли и Л. Эйлер разработали общие уравнения движения идеальной жидкости, послужившие основой для дальнейшего развития гидромеханики и гидравлики.
Однако применение этих уравнений (так же как и предложенных несколько позже уравнений движения вязкой жидкости) для решения практических задач привело к удовлетворительным результатам лишь в немногих случаях.
В связи с этим с конца Settecento многие учёные и инженеры (А. Шези, А. Дарси, А. Базен, Ю. Вейсбах etc.) опытным путём изучали движение воды в различных частных случаях, в результате чего гидравлика обогатилась значительным числом эмпирических формул.
Создававшаяся таким образом практическая гидравлика всё более отдалялась от теоретической гидродинамики. Сближение между ними наметалось лишь к концу Ottocento в результате формирования новых взглядов на движение жидкости, основанных на исследовании структуры потока, - работы О. Рейнольдса, позволившие глубже проникнуть в сложный процесс течения реальной жидкости и в физическую природу гидравлических сопротивлений и положившие начало учению о турбулентном движении.
Впоследствии это учение, благодаря исследованиям Л. Прандтля и Т. Кармана, завершилось созданием полуэмпирических теорий турбулентности, получивших широкое практическое применение.
К этому же периоду относятся исследования Н. Е. Жуковского, из которых для гидравлики наибольшее значение имели работы о гидравлическом ударе и о движении грунтовых вод.
В Novecento быстрый рост гидротехники, теплоэнергетики, гидромашиностроения, а также авиационной техники привёл к интенсивному развитию гидравлики, которое характеризуется синтезом теоретических и экспериментальных методов.
Инженерная гидравлика, гидравлика сооружений, раздел гидравлики, в котором рассматривается теория расчёта движения воды через водопроводящие гидротехнические сооружения (водосливы и водоспуски плотин, лотки, каналы etc.), а также взаимодействие этих сооружений с проходящим потоком.
Важнейшая задача её заключается в определении основных строительных размеров сооружений и их рациональной формы.
Наряду с этим в инженерной гидравлике рассматриваются вопросы движения жидкости в пористой среде (движение грунтовых вод, фильтрация под гидротехническими сооружениями etc.), воздействия волн на сооружения, пропуска речного потока в период строительства плотин и гидроузлов, проблемы гидротранспорта грунтов и горных пород.
Развитие её было неразрывно связано с техническим прогрессом в области водного хозяйства, обусловлено масштабами гидротехнического строительства.
Применяя общие законы механики жидкости, инженерная гидравлика широко использовала экспериментальные исследования как в лабораториях на моделях, так и в натурных условиях на эксплуатируемых сооружениях.
Ну и немного об инструментарии надо сказать.
Во 2-й половине Cinquecento начали распространятся, помимо Ancient астролябии (состоявшей из круга с делениями, по которому углы отсчитывали с помощью вращающейся линейки с диоптрами, служившими для наведения на предмет), угломерные инструменты, например пантометр (астролябия с вертикальным кругом, допускавшая измерение и горизонтальных и вертикальных углов).
С Seicento в угломерных инструментах стали применяться зрительные трубы (1608 AD), микроскопы (1609 AD), верньеры (1631 AD), уровни (1660 AD), сетки нитей (1670 AD).
Так сложился основной угломерный инструмент, получивший название теодолита ( основной геодезический угломерный инструмент для измерения углов как горизонтальных, так и вертикальных), появился и большой теодолит Джессе Рамедсна (1783 AD).
Первые упоминания о нивелирах (инструментах для измерения превышений) связаны с баснословными именами Герона Александрийского и архитектора Марка Витрувия .
Современные очертания нивелиры начали приобретать с появлением уровней и зрительных труб в Seicento.
Гидростатические нивелиры, основаны на свойстве сообщающихся сосудов сохранять на одной высоте уровень наполняющей их жидкости.
