Во время Второй Пунической войны, в 212 году до нашей эры, римская армия предприняла попытку захватить греческие Сиракузы, где жил ученый и инженер Архимед. Изобретения этого талантливого человека не раз выручали жителей его города во время боя. Так произошло и сейчас: штурм Сиракуз, по мнению большинства древнегреческих и современных ученых, сорвался именно из-за активной обороны горожан, которые применяли именно машины Архимеда.

Тогда римляне перешли к осаде. Но и тут ученый был невозмутим: у него уже имелось изобретение, которое способно значительно проредить вражеский флот. Архимед спроектировал особую систему зеркал – «пользуясь» солнечным светом, она поджигала римские корабли. Экипажи трирем были в панике: без видимой причины массово стали воспламеняться их паруса, и поделать с этим ничего не могли. Римлянам оставалось лишь бежать на уцелевших кораблях, а автор уникальной установки спокойно наблюдал за ходом сражения, стоя на укрепленной стене своего города.

Эта история была настолько захватывающей и поразительной, что довольно быстро превратилась в легенду, где вымысла может быть гораздо больше, чем правды. Немало скептиков веками подвергали сомнению один факт существования «архимедовских зеркал». А если и признавали, что они все же были, то опровергали их смертоносную мощь, наделяя их другими, гораздо более скромными свойствами. Так, всемирно известный мыслитель и математик Рене Декарт в своем труде «Диоптрика» назвал технологию, якобы примененную Архимедом, невыполнимой: «Только люди, не слишком сведущие в оптике, убеждены в реальности многих небылиц; эти зеркала, с помощью которых Архимед якобы сжег издали корабли, либо были чрезвычайно велики, либо, что вероятнее, вовсе не существовали».

Рене Декарт был одним из тех, кто не верил в зеркала Архимеда. И хотя через некоторое время рядом экспериментов различных групп ученых все же было доказано, что воспламенить дерево на расстоянии конструкцией по типу архимедовской вполне реально, критическое отношение к этой истории сохраняется и по сей день. Скептики приводят сразу несколько аргументов.

Во-первых, расстояние между Сиракузами и римскими кораблями было много больше того, которое воспроизводили в большинстве опытов. Во-вторых, мощность отраженных от зеркал лучей была недостаточной для быстрого возгорания – во время экспериментов воспламенения приходилось ждать несколько минут. И, в-третьих, весьма сомнительно, что во времена Архимеда существовала настолько совершенная технология полировки зеркал, чтобы те были способны свести солнечные лучи в одну точку без рассеивания.

Поэтому критики легенды о «зеркалах смерти» из числа тех, кто верит в их существование, считают более достоверной версию о другом назначении этой разработки. Согласно данной теории, причина возгорания парусов римских трирем была более чем тривиальна – их поражали зажигательные стрелы. А зеркала Архимеда играли роль античного «лазерного прицела».

Следуя этой теории, атака зеркалами происходила следующим образом: римские моряки сначала были ослеплены «солнечными зайчиками» от огромных бронзовых зеркал, а когда приходили в себя, паруса их кораблей уже горели, зажженные выпущенными по ним стрелами. Возможно, аппарат, сконструированный Архимедом, был способен синхронно выполнять обе эти операции. Но испуганные невесть откуда взявшимся огнем римляне считали, что все дело именно в зеркалах. Так и родилась легенда о смертоносных лучах.

Однако, сколько бы не велось дискуссий и не ставилось экспериментов, подтверждающих или опровергающих существование зеркал Архимеда, исторически доказано одно: увы, гений прославленного инженера не смог защитить город. В конечном итоге, Сиракузы пали и были разрушены до основания, а большинство его жителей погибли, в том числе и сам автор уникальных изобретений, великий ученый Архимед.

Есть мнение, что во время осады Сиракуз римский флот, пытавшийся войти в гавань, был сожжён солнечным светом, отражённым в одну точку с помощью множества изобретённых Архимедом зеркал. И это мнение давно – с XVII ещё века – вызывает споры. Попытки реконструировать и воспроизвести данный способ атаки производились неоднократно. Но только одна из них, – эксперимент поставленный греками на военно-морской базе, – имела успех. У гражданских реконструкторов никогда ничего не загоралось.

Однако, реконструкция, как писалось в одной из моих статей, метод крайне ненадёжный. Например, потому что описание событий не даёт информации ни о зеркалах (кроме того, что они были), ни о погоде… А конструкция римского судна, которому следует загореться, сама по себе – предмет основанных на множестве допущений реконструкций. Так что, суждения о реальности сожжения римского флота тепловым лучом следует основывать на фактах действительно важных и заслуживающих доверия.

Ну, во-первых, а кто сказал, что римский флот был уничтожен таким, а не иным образом? То, что был уничтожен, римляне, кстати, не отрицают. Но о зеркалах первым пишет грек Луциан (Лукиан из Самосаты). Знаменит же этот персонаж – и весьма – как писатель-фантаст, действие приключенческих романов которого разворачивается на Луне и Венере. Да. Космические полёты, концепция других обитаемых планет и битвы с причудливо выглядящими инопланетянами во II веке новой эры, – это серьёзная заявка. То есть, Луцану можно доверять. Как минимум, в том отношении, что концепция теплового луча была ему вполне доступна. А если уж он что-то и придумал, что – качественно придумал. Профессионально.

И в ещё большей мере доверия заслуживают римляне. Причём, не какие-то конкретные, а абстрактные. Некие усреднённые римские адмиралы и сенаторы, которых не обязательно знать по именам. Могло в римских источниках потеряться – не дойти до нашего времени – сообщение об уничтожении флота тепловым лучом? Легко могло. Могло вообще не быть упоминаний о данном событии, ибо правительство Республики сочло необходимым данный инцидент засекретить? Запросто могло. Более того, есть основания полагать, что римляне во время Пунических войн часто, – дабы избежать пораженческих настроений в обществе, – именно так и делали. Объявляли гибель армад в проигранных морских битвах воздействием непреодолимой силы ураганов.

А могло быть так, что, потеряв флот от действия некого оружия, римляне не приняли бы дополнительных мер для защиты кораблей и не попытались бы обзавестись таким оружием сами? Нет. Так быть не могло. Хотя бы потому, что зеркала Архимеда по легенде стали римским трофеем. О вооружении же римских крепостей «зеркальным», а флотов «противозеркальным» оборудованием точно сохранились бы материальные и летописные свидетельства.

С тех пор, как в 1870 году Шлиман нашел развалины легендарной Трои, доверие современных ученых к свидетельству древних авторов неуклонно возрастает. Растет и уважение к науке древнего мира, во многом отличавшейся от нашей задачами и методами, но поднявшейся, особенно в греческом и римском мире, до больших высот. Многие достижения античной техники, как теперь выясняется, новая Европа не смогла превзойти вплоть до XVII века.

Речь идет, в частности, о механизмах, подобных часовым, которых греческие математики и инженеры использовали и для создания своеобразных «планетариев» – сферических или плоских моделей неба, демонстрировавших видимое суточное, месячное, годичное движение небесных тел, солнечные и лунные затмения и т. д. Плоский планетарий был найден в начале нашего века на греческом судне, поднятом со дна моря близ острова Антикитира, и потребовалось много лет на то, чтобы восстановить его устройство и, частично, сделанные на нем надписи, оказавшиеся названиями созвездий.

Одним из самых знаменитых «планетариев» древности был описанный Цицероном «звездный глобус», привезенный в свое время из Сиракуз римским полководцем Марцеллом. Сделал этот «глобус» один из величайших известных нам ученых древности – Архимед Сиракузский. «Я часто слышал, как рассказывали об этой сфере, – писал Цицерон, – и должен признаться, что на первый взгляд не нашел в ней ничего особенного. ...Однако, когда Галл начал нам объяснять с бесконечной ученостью систему этого прекрасного произведения, я вынужден был прийти к выводу, что этот сицилиец обладал гением, которого, кажется, человеческая природа не может достигнуть...»

«Архимед был человеком такого возвышенного образа мыслей, – утверждает греческий ученый и писатель I века н. э. Плутарх, – такой глубины души и богатства познаний, что о вещах, доставивших ему славу ума не человеческого, но божеского, не пожелал написать ничего, ... свое рвение обратил на такие занятия, ... не сравнимые ни с какими другими, представляющие собой своего рода соревнование между материей и доказательством, и в этом состязании первая являет величие и красоту, второе – точность и невиданную силу: во всей геометрии не найти более трудных и сложных задач, объясненных посредством более простых и прозрачных основных положений. Некоторые приписывают это природному дарованию Архимеда, другие считают, что лишь благодаря огромному труду все до мельчайших частностей кажется у него возникшим легко и без всякого труда».

Живший в III веке до н. э., то есть в эпоху расцвета греческой математики, Архимед занимался, как и многие его талантливые современники, исследованиями в области геометрии, однако, в отличие от них, приложил много усилий и к занятиям тем, что мы бы теперь назвали естествознанием. Он изучал гидростатику, астрономию и оптику и создал множество механизмов, многие из которых в усовершенствованном виде применяются до сих пор.

При обороне Сиракуз от осаждавших этот город римских войск Архимед создал подъемные и метательные машины, а «зажигательное зеркало», с помощью которого он якобы сжег корабли Марцелла, доныне остается загадкой, волнующей умы исследователей.

В дошедших до нас трудах античных историков, писавших вскоре после взятия Сиракуз, упоминания о зеркале нет. Существует несколько ссылок на сожжение Архимедом римских кораблей, сделанных вскользь, как на факт общеизвестный, не требующий пояснений. Описание зеркала сохранилось в двух произведениях византийских ученых, пересказавших – каждый на свой лад – не дошедшую до нас часть «Римской истории» Диодора Сицилийского, историка, жившего на рубеже нашей эры.

Вот эти описания:
1. Архимед... самым невероятным образом сжег римский флот. Направив особого рода зеркало на Солнце, он собрал пучки его лучей и, благодаря толщине и гладкости зеркала, сумел зажечь солнечным светом воздух так, что возникло колоссальное пламя. Он направил лучи на стоявшие на якоре корабли, и они сгорели дотла.
2. Когда Марцелл убрал корабли на расстояние, превышающее полет стрелы, старик соорудил особое шестиугольное зеркало; на расстоянии, пропорциональном размеру зеркала, он расположил похожие четырехугольные зеркала, которые можно было перемещать с помощью специальных рычагов и шарниров. Зеркало он обратил к полуденному солнцу – зимнему или летнему – и, когда пучки лучей отразились в нем, огромное пламя вспыхнуло на кораблях и с расстояния полета стрелы превратило их в пепел.

Единственным известным нам аналогом Архимедова зеркала может служить конструкция, созданная жившим в VI веке н. э. византийским архитектором и математиком Анфимием, использовавшим не дошедшие до нас источники, содержавшие, видимо, более подробную информацию об изобретении сиракузского ученого. Анфимий применил систему из 24 отдельных зеркал, закрепленных в раме. «Подставляя это механизм солнечным лучам, – пишет он, – надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их, ... так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку...»

Конструкции, подобные созданной Анфимием, в современной технике носят название гелиоконцентраторов. Сам Анфимий, по слухам, поссорившись с соседом, сжег его дом с помощью составного зеркала. Не было ли «зеркало Анфимия» тождественно «зеркалу Архимеда»?

Рассказы о зеркале Архимеда долгое время вызывали недоверие ученых нового времени, особенно историков. А Рене Декарт теоретически опроверг возможность поджечь корабли с помощью зеркал так, как это описывал Диодор Сицилийский и его интерпретаторы. Однако в 1747 году французский ученый Бюффон построил систему из 128 плоских зеркал, с помощью которой воспламенил просмоленную доску на расстоянии 150 футов. Конечно, никакой эксперимент не даст ответа на вопрос, действительно ли были сожжены Архимедом корабли Марцелла, хотя, вполне вероятно, дело обстояло именно так.

История утверждает, что военные машины Архимеда были модификацией механизмов, создававшихся им для иллюстрации его геометрических построений и исследований в области «теоретической механики». Но Архимед занимался также и оптикой. Он написал трактат по оптике, к сожалению, до нас не дошедший, но нам известно, что обсуждались в нем следующие вопросы: почему в плоских зеркалах предметы сохраняют свою натуральную величину, в выпуклых – уменьшаются, а в вогнутых – увеличиваются; почему левые части предметов видны справа и наоборот; когда изображение в зеркале исчезает и когда появляется; почему вогнутые зеркала, будучи поставлены против Солнца, сжигают поднесенный к ним трут; почему на небе видна радуга; почему иногда возникают миражи Солнца и многое другое. Несомненно, будучи по природе своей экспериментатором (в отличие от своих современников), Архимед делал зеркала, необходимые ему для исследований и проверки его гипотез.

Зеркала были известны еще с незапамятных времен в древнем Египте. Их делали из бронзы, серебра, иногда – золота. Стеклянные зеркала (стекло также умели делать еще древние египтяне) стали изготовлять, согласно Плинию Старшему, в Сидоне, финикийском городе на территории Сирии. Стеклянных дел мастера выплавляли стекла цветные, затем бесцветные, различные изделия из стекла, в том числе такие, которые нельзя было отличить от изделий из натурального горного хрусталя; в исходную массу добавляли свинец, серебро, золото, что придавало стеклу качества, делавшие его особенно ценным. Наполненные жидкостью стеклянные шарики, по словам Плиния, «воспламенялись так, что прожигали одежду», и врачи считали их лучшим средством для прижиганий.

По свидетельству Сенеки еще Демокрит изготовлял фальшивые изумруды. Тот же Сенека, римский философ I века, подробно рассказывает о зеркалах плоских, выпуклых, вогнутых, имевших форму сферического сегмента, используемых для забавы зеркалах, искажавших формы и размеры отраженных предметов или «способных превратить одного человека в целое войско». И тот же Сенека советует наблюдать солнечное затмение, глядя на отражение Солнца и Луны в налитом чашу масле или смоле, «ибо поверхность этих густых жидкостей не волнуется ветром и служит хорошим зеркалом. Затем мы видим, – пишет он, – как Луна проходит между Землей и Солнцем и скрывает от нас светило, гораздо большее и более далекое, чем она сама, частично или полностью, смотря по ее положению. Мы называем затмение полным, если становится темно и появляются звезды. Это происходит, когда центры обоих светил находятся на одной линии с нами. ... С какой целью природа, сотворив реальные предметы, позаботилась и о том, чтобы создать столь точные их изображения? Не для того же, чтобы люди брились, выщипывали брови, прихорашивались перед зеркалом! Никогда природа не поощряет порок роскошества. Но, так как глаза наши слишком слыбы, чтобы выдержать сияние Солнца, никогда бы мы не узнали его истинной формы, если бы природа не дала нам средство уменьшить его блеск. И поскольку на Солнце можно смотреть лишь на восходе и закате его, мы не узнали бы, что оно ослепительно белое, а не красное, если бы не могли наблюдать его отражение в более темной жидкости.» (Сенека, Вопросы естествознания, кн. 12). Следовательно, зеркальные поверхности использовались в некоторых случаях для астрономических наблюдений.

Было бы, вероятно, слишком большой смелостью утверждать, что Архимед использовал какие-то зеркала именно для астрономических наблюдений – и у нас нет для этого данных; но он, несомненно, проводил с их помощью научные изыскания. Какие – остается загадкой, как остается загадкой и конструкция зажигательного зеркала Архимеда. Было ли шестиугольное зеркало действительно плоским, каковы были его размеры, каковы были размеры подвижных четырехугольных зеркал, сколько их было? И было ли зеркало, описанием которого мы располагаем, именно тем, с помощью которого были сожжены корабли, или оно было «лабораторным прибором», слившимся в сознании не очень сведущих в оптике римских воинов с другими, более похожими на зеркала, точнее, системы зеркал, использованные Анфимием или Бюффоном? (Есть даже версия, согласно которой Архимед командовал расставленными вдоль стены города солдатами, державшими в руках отполированные щиты. По указанию ученого они поднимали щиты так, что отраженный в них свет попадал в одну и ту же точку корабля, и корабль загорался).

История оставила нам много загадок. До сих пор не имеет объяснения 260-дневный календарь народов Центральной Америки, рисунки в пустыне Наска, технология изготовления дамасской стали. Но мы знаем теперь, что знаменитые мегалитические сооружения на Британских островах и храмовые комплексы тольтеков и майя служили древним ученым-жрецам одновременно обсерваториями и своеобразными «астрономическими инструментами», как и разбросанные по огромным пространствам североамериканских прерий загадочные еще недавно «шаманские кольца». Надо надеяться, что рано или поздно и другие «тайны истории» найдут своих исследователей. Ждут их и зеркала Архимеда.

Гений Архимеда поражал современников. Прошли века, но мы, видавшие виды дети двадцать первого века, продолжаем изумляться силе мысли этого удивительного человека, жившего в третьем веке до нашей эры. Сохранились далеко не все его произведения, но те, что дошли до нас, глубоко оригинальны. Он был новатором в геометрии, арифметике, механике, гидравлике, астрономии, оптике, был изобретателем, конструктором и военным инженером.

С именем Архимеда связана история о поджоге римских кораблей зеркалами. В древности ее считали достоверной, в XVII веке опровергли, в XVIII веке вернули ей права гражданства, в XIX веке опять подвергли сомнению и, наконец, совсем недавно, еще раз подтвердили: такое могло быть! Попробуем собрать все, что известно об этой истории и спокойно, без предвзятости ответить на вопрос «Было или не было?»

Архимед был уже стар, когда Сиракузы, втянутые во Вторую Пуническую войну, подверглись нападению римлян. Вот начало описания штурма из XXIV книги «Истории» римского писателя Тита Ливия (I век до н. э.), содержащее, кстати, интересную характеристику Архимеда. «После этого началась осада Сиракуз, и с суши – от Гексапил, и с моря – от Ахрадины, стены которой омываются морем. При этом римляне, взявшие Аеонтины с первого же натиска под действием только ужаса, были вполне уверены, что в, каком-нибудь месте они прорвутся в обширный, разбросанный по большому пространству город и придвинули к стенам всю наличность осадных машин. И начатое с такой силой предприятие увенчалось бы успехом, если бы в это время не было одного человека. Этим человеком был Архимед, единственный в своем роде наблюдатель неба и звезд, но еще более удивительный изобретатель и конструктор военных машин, и сооружений.»

Основой для описания Ливия служил рассказ греческого историка Полибия, написанный всего через 50–60 лет после событий. Этот рассказ содержится в VIII книге его «Всеобщей истории», дошедшей до нас в отрывках. Полибий подробно описывает битву и применявшуюся в ней технику.

Сухопутное войско под командованием Аппия Клавдия наступало на город по леонтинской дороге со стороны ворот, называвшихся Гексапилами, «морская пехота». Марка Марцелла атаковала Ахрадину – район города, вытянутый вдоль моря. Римляне двинули на Сиракузы множество кораблей, в том числе несколько десятков тяжелых. Восемь соединенных попарно крупных судов были превращены в «самбуки» – оснащены подъемными штурмовыми трапами, которые должны были опускаться на стену. Атаку поддерживали стрелки и метательные машины, размещенные на палубах.

Но штурм не привел к успеху. Обе армии были отброшены защитниками города, вооруженными техникой, созданной Архимедом. Полибий рассказывает о превосходных и метких метательных орудиях, о грандиозных подъемных машинах, которые «железными лапами» захватывали и опрокидывали вражеские суда, о желобах, выдвигавшихся из-за стены и сбрасывавших на корабли камни весом в четверть тонны.

Вторая попытка взять город штурмом была предпринята ночью, но, и она оказалась безрезультатной. После этого римляне уже не решались идти на приступ и перешли к осаде.

Сиракузы пали в 212 году до н. э. после многомесячной осады в результате предательства, а эпидемия чумы погубила пришедшее на помощь городу карфагенское войско. Во время разграбления Сиракуз Архимед был убит римским солдатом на 75-м году жизни.

Сохранилось три описания штурма Сиракуз во «Всеобщей истории» Полибия (II век до н. э.), в «Истории» Тита Ливия (I веке до н. э.), и в биографии Марцелла, написанной в I веке н. э. греческим писателем Плутархом. Ни в одном из этих трех рассказов нет упоминания не только о сожжении кораблей зеркалами, но, и вообще о применении огня. Это обстоятельство служит основным доводом в пользу позднего происхождения легенды.

Первые ее следы обнаруживаются в литературе II века н. э. – два упоминания, сделанные вскользь, ради украшения текста. Греческий сатирик Лукиан в шутливой речи по поводу открытия бани говорит о важности союза теории и практики, и ставит в пример архитекторам Архимеда, который «при помощи своего искусства сжег неприятельские корабли».

Другое упоминание мы встречаем у знаменитого римского медика Галена. В сочинении «О темпераменте», описывая пожар, Гален рассказывает, что стена загорелась от жара пламени и добавляет «Таким же образом, говорят и Архимед поджег триремы врага зажигательными зеркалами».

Еще через четыреста лет византийский математик и архитектор Анфимий из Тралл в работе «О чудесных механизмах», отрывки из которой сохранились, специально разбирает вопрос о зеркалах Архимеда. Он стремится воссоздать архимедовы зеркала, считая, что их радиус действия равен дальности полета стрелы. Анфимий пишет: «Требуемое расстояние казалось большим и представлялось невозможным получить воспламенение, но поскольку никто не мог оспаривать славу Архимеда, который сжег корабли римлян с помощью отражения солнечных лучей (в этом все сходились единодушно), то резонно было полагать, что проблему можно решить».

Анализируя задачу, Анфимий приходит к выводу, что решение кроется в применении системы плоских зеркал: «При помощи многих плоских зеркал можно отразить в одну точку такое количество солнечного света, что его объединенное действие вызовет загорание, – пишет Анфимий и продолжает – Этот опыт можно сделать с помощью большого числа людей, каждый из которых будет держать зеркало в нужном положении. Но, чтобы избежать суматохи и путаницы, удобней применить раму, в которой следует закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, еще лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их так, чтобы солнечные лучи, отраженные от этих различных зеркал, отражались в ту же точку. Таким образом, если повторять это много раз и ставить другие зеркала, составленные по тому же принципу, что и первое, то все отражения сойдутся и произойдет загорание. Это удастся тем лучше, чем больше будет зеркал».

В заключение Анфимий для доказательства достоверности своей реконструкции пишет: «Следует заметить, что все прочие авторы, которые говорили о зеркалах божественного Архимеда, упоминали не об одном зеркале, но о многих».

Эта фраза показывает, что в эпоху Анфимия еще существовало несколько впоследствии утерянных источников, сообщавших об архимедовых зеркалах. Три последних сообщения о них, также византийские, относятся уже к XII веку. Первое, незначительное, принадлежит Евстахию Солунскому, который в «Комментариях к Илиаде» пишет: «Архимед при помощи правил «Катоптрики» сжег римский флот на расстоянии полета стрелы».

Более подробный рассказ содержится в «Истории», составленной Цецем, который, как на источник, ссылается на не дошедшую до нас часть истории греческого автора I века до н. э. Диодора Сицилийского. Цец пишет: «Когда римские корабли находились на расстоянии полета стрелы, Архимед стал действовать шестиугольным зеркалом, составленным из небольших четырехугольных зеркал, которые можно было двигать при помощи шарниров и металлических планок. Он установил это зеркало так, что. принятые этим зеркалом солнечные лучи, отражаясь, создавали жар, который обращал суда римлян в пепел, хотя они находились на расстоянии полета стрелы».

Совпадение ряда деталей устройства зеркала в описании Цеца и в реконструкции Анфимия показывает, что Цец, по-видимому, использовал ее в своем сообщении. Это снижает ценность рассказа Цеца, как источника.

Наконец, последнее, несколько загадочное сообщение сохранилось в «Анналах» византийского историка Зонары. Вот его рассказ: «Этот геометр, собрав солнечные лучи на зеркале, с помощью этих лучей, собранных и отраженных затем толщиной, и гладкостью зеркала, воспламенил воздух и разжег большое пламя, которое он затем направил на корабли, входившие в сферу его действия. Корабли были все обращены в пепел». Этим, собственно и исчерпываются исторические свидетельства об архимедовых зеркалах.

Вопрос о зеркалах Архимеда, естественно, распадается на два. Первый – научно-технический: возможно ли в принципе с помощью средств, которыми располагал Архимед, достигнуть такого эффекта? И второй, исторический, имеющий смысл только в случае, если первый решается положительно насколько вероятно применение жгущих зеркал Архимедом?

Первый вопрос издавна занимал ученых, начиная с Анфимия, который, как мы видели, считал воспламенение дерева на расстоянии полета стрелы вполне возможным.

Реконструкцию Анфимия описал в своей «Оптике» польский математик XIII века Виттелий. Много позже немецкий математик и филолог Афанасий Кирхер предпринял попытку реализовать идею Анфимия. В изданной в 1671 году книге «Великое искусство света и тени» он рассказывает, что совмещал отражения солнца от пяти плоских зеркал и получил значительный нагрев, хотя и недостаточный для воспламенения дерева. Правда, сам Кирхер считал, что Архимед должен был воспользоваться для концентрации солнечных лучей трубчатым зеркалом в виде усеченного параболоида вращения или системой из двух таких зеркал, которые, по его мнению, способны создать пучок параллельных лучей, зажигающих на любом расстоянии. Именно такой прибор изображен на гравюре, помещенной в его книге.

Однако лет за сорок до выхода книги Кирхера два великих ученых, которые заложили основы геометрической оптики, Иоганн Кеплер и Рене Декарт, высказались отрицательно по поводу возможности существования архимедовых зеркал.

В своей «Диоптрике». Декарт убедительно показал, что поскольку солнце не есть световая точка, а имеет видимый угловой поперечник, равный 32х, то и размер отражения, отброшенного зеркалом любой формы, не может быть меньше хорды дуги 32', и чем дальше «зайчик» будет от зеркала, тем он будет крупнее, тем меньше (при той же площади зеркала) будет его освещенность. «Зажигательное зеркало, диаметр которого меньше, чем сотая часть расстояния между ним и местом, где сосредоточиваются солнечные лучи. даже если бы оно было отшлифовано ангелом, не может нагреть то место больше, чем лучи, излучаемые непосредственно солнцем», – пишет Декарт.

Простой расчет показывал, что Декарт прав, что зеркало, нужное для зажигания на расстоянии порядка полусотни метров, должно быть величиной с дом и практически неосуществимо.

И вот ровно через сто лет после выхода «Диоптрики» Декарта, в 1747 году, французский натуралист Жорж Луи Бюффон публикует свой «шестой мемуар» – «Изобретение зеркал для воспламенения предметов на больших расстояниях».

«Декарт, который родился, чтобы судить Архимеда и даже превзойти его, – пишет Бюффон, – высказался против этого случая. Тоном метра он отрицал возможность подобного изобретения, и его мнение одержало верх над свидетельствами и верой всей античной эпохи. Чтобы «обжаловать» приговор Декарта, нужно было располагать более сильным средством, чем просто различные доводы, поэтому противникам Декарта оставалось лишь одно – воспроизвести зеркала Архимеда. Я задумал эту идею уже давно и охотно признаю, что очень трудно было представить ее осуществленной, поскольку в процессе исполнения я сделал гораздо больше, чем ожидал»

Для определения нужных размеров зеркала Бюффон провел серию опытов над большим вогнутым зеркалом Академии наук, имевшим диаметр около метра. Диафрагмируя зеркало с помощью бумажных кругов, он установил, что для воспламенения в фокусе зеркала дерева достаточно иметь открытый участок диаметром всего 13 см. Задавшись дальностью действия в 80 м, Бюффон вычислил, что зеркало, которое было бы способно создать на этом расстоянии такую же освещенность, должно было бы иметь около 10 м в поперечнике. Однако, исходя из ряда дополнительных соображений, учитывающих условия нагрева, ученый, откинув сомнения, сооружает составное зеркало с площадью в 13 раз меньше расчетной. Надежды Бюффона оправдались – его зеркало воспламеняло дерево на расстоянии в 50 м.

Зеркало Бюффона, построенное механиком Пассманом, состояло из 168 плоских стеклянных зеркал размером 16,2 х 21,5 см, и имело полезную площадь 5,85 кв.м. Зеркала закреплялись так, что можно было сводить все отражения в заданной точке.

Вот несколько отрывков из мемуаров Бюффона, в которых он описывает испытания зеркала: «Первый опыт я провел 23 марта 1747 году при помощи всего лишь 40 зеркал я воспламенил буковую просмоленную доску на расстоянии 66 футов (22 м), т. е. я использовал только четвертую часть всего составного зеркала. Но здесь следует сказать, что зеркало еще не было установлено, поэтому его положение было очень неудобном, оно образовывало с Солнцем угол наклона около 20°».

«3 апреля в четыре часа дня зеркало было поднято и установлено на свою опору; при помощи 112 зеркал было произведено воспламенение доски, покрытой рубленой шерстью, на расстоянии 138 футов (45 м), хотя солнце было очень слабым. Нужно быть осторожным, приближаясь к месту, где находятся воспламеняемые предметы и не смотреть на зеркало; если глаза окажутся в фокусе, человек будет ослеплен».

«10 апреля после полудня при достаточно ярком солнце воспламенили еловую просмоленную доску на расстоянии 150 футов (49 м) при помощи всего лишь 128 зеркал воспламенение произошло совершенно внезапно, причем на всей площади очага. Для установки зеркала и совмещения всех отражений в одной точке нужно около получаса, но, когда зеркало уже собрано, установлено и настроено, то им можно пользоваться в любой момент, стоит лишь отодвинуть занавеску. Описанные мною опыты были произведены публично в Саду короля на горизонтальной площадке» (Садом короля назывался Парижский ботанический сад, директором которого был Бюффон).

Бюффон, человек эпохи огнестрельного оружия, предполагал использовать свое изобретение в качестве «солнечной печи», не помышляя о его военном применении. Но проделанные ученым опыты не оставляют сомнения, что в эпоху Архимеда, когда основным оружием пехоты были мечи, луки и дротики, зеркало, подобное бюффоновскому, оказалось бы достаточно грозным оружием.

Бюффон успешно реализовал второй вариант реконструкции Анфимия – рамку с подвижными зеркалами, а совсем недавно было проверено и первое предложение византийского механика – сделана попытка сконцентрировать лучи «с помощью большого числа людей», вооруженных зеркалами.

В конце 1973 года греческий инженер Иоанис Саккас на берегу моря недалеко от Афин поставил 60 солдат с зеркалами размером 91 х 50 см. Мишенью служила лодка, груженная смолой и находившаяся в 50 м от берега. Когда помощникам Саккаса удалось навести «зайчики» большинства зеркал на лодку, она задымилась и вскоре вспыхнула. Значит, в принципе и этот способ мог быть применен Архимедом.

Мнение о реальности зеркал Архимеда возродилось и продержалось до середины XIX века. Однако скоро интерес к легенде упал. Если раньше сомнению подвергалась сама возможность такого события, то теперь возражения строились на отсутствии достоверных исторических свидетельств.

Убедившись, что с технической точки зрения применение зеркал вполне возможно, попытаемся, опираясь на источники, оценить степень достоверности этого события. Во-первых, требуется объяснить, почему ничего не упоминают о зеркалах писатели, сохранившие для нас рассказы об осаде Сиракуз, – Полибий, Ливий и Плутарх.

Молчание Полибия, писавшего всего через 50 лет после падения Сиракуз, кажется очень веским доводом «против». Полибий, сам в прошлом полководец, в своей истории уделяет очень большое внимание военному искусству – тактике, организации и боевой технике, которую, как правило, подробно описывает. На первый взгляд представляется совершенно невероятным, чтобы он прошел мимо сообщений о применении зажигательных зеркал, если бы такие сообщения были ему известны.

Но есть вполне вероятная причина, по которой Полибий мог и не упомянуть о зеркалах в своем сочинении возможно, трезвый и практичный историк уже в то время посчитал рассказы об этом нелепой легендой. Полибий чрезвычайно ревниво относился к достоверности излагаемых фактов. «Все рассказы, выходящие за пределы не только возможного, но, и вероятного, принадлежат к разряду детских побасенок», – пишет он.

Такая критическая настроенность Полибия могла восстановить его против источника, упоминавшего о зеркалах. Тем более, что сообщение могло исходить от людей, видевших применение зеркал, но не понимавших, как они действуют и содержать фантастические детали вроде «воспламененного воздуха». Представляется, например, весьма сомнительным, чтобы Полибий принял всерьез сообщение, подобное рассказу Зонары.

Тит Ливий в описании осады Сиракуз в основном следует Полибию. Несомненно, Полибий, как серьезный и знающий историк, должен был пользоваться доверием последующих авторов, и Ливий вполне мог не упомянуть о зеркалах, считаясь с его авторитетом. Кроме того, Ливий был по преимуществу литератором и военная техника его не интересовала.

Молчание Плутарха точно так же может объясняться недоверием к сообщениям об архимедовых зеркалах, которое благодаря Полибию могло укорениться среди серьезных писателей.

Возможно и другое в тексте Плутарха, относящемся к первому штурму Сиракуз, как раз в месте, где описывается отражение морской атаки римлян, имеется пропуск. Не исключено, что утраченная часть текста содержала упоминание о зеркалах.

До нашего времени дошли жалкие крохи великой античной литературы, в том числе исторической. Мы знаем, что об осаде Сиракуз писали Диодор Сицилийский и Дион Кассий, но рассказы их не сохранились. Анфимий ссылается на сообщения неведомых нам «прочих авторов», на основании которых он попытался воссоздать архимедовы зеркала. Удивительной кажется правильность найденного им решения, которое через двенадцать столетий было реализовано Бюффоном, а через четырнадцать – нашим современником Сакасом. Идея замены криволинейного зеркала рядом плоских далеко не тривиальна. По сути дела, Анфимий изобрел гелиоконцентратор – устройство, которое широко применяет современная солнечная энергетика. Но, может быть, он только восстановил изобретение Архимеда по неизвестным нам описаниям?

За свидетельством Анфимия следуют два сообщения, отделенные от события четырнадцатью веками, – Цеца и Зонары.

Рассказ Цеца, как уже говорилось, вероятно, навеян сочинением Анфимия. Гораздо интереснее сообщение Зонары, анализ которого приводит к неожиданным выводам. В сообщении Зонары нас сразу же поражает нелепость в описании действия зеркала. Согласно Зонаре, Архимед с его помощью сперва «воспламенил воздух», а потом уже получившееся пламя «направил на корабли». Самое поразительное, что зрелище, напоминающее «горение воздуха», можно наблюдать на гелиоустановках, если в фокус крупного зеркала попадает дым. Освещенный собранными лучами солнца, он выглядит, как парящий в воздухе клубок огня.

Во время штурма над местом схватки могли оказаться и дым, и пыль от разрушаемых крепостных стен. Тогда действие зеркала Архимеда выглядело бы именно так, как описывает Зонара и именно так могло быть воспринято очевидцем.

Таким образом, «нелепая подробность» рассказа Зонары – горящий воздух – дает возможность предполагать, что его сообщение пришло из неизвестных нам достоверных источников.

И, наконец, несколько дополнительных обстоятельств. Прежде всего легенда приписывает создание жгущих зеркал Архимеду, человеку, действительно способному их создать. Для этого у него было время, были и средства, щедро отпускавшиеся на укрепление Сиракуз.

Известно, что Архимед занимался оптикой и написал о ней не дошедшее до нас сочинение – «Катоптрику». Перечисление затронутых там вопросов сохранилось в «Апологии». Апулея «почему в плоских зеркалах предметы сохраняют свою натуральную величину, в выпуклых – уменьшаются, в вогнутых – увеличиваются, почему левые части предмета видны справа и наоборот; когда изображение в зеркале исчезает и, когда появляется; почему вогнутые зеркала, будучи поставлены против солнца, зажигают поднесенный к ним трут; почему в небе видна радуга.»

В «Катоптрике». Архимед рассматривал и теорию зажигательных зеркал. А стремление осуществлять и применять на деле результаты своих теоретических работ было в характере Архимеда.

В пользу реальности зеркал свидетельствуют и обстоятельства битвы. Римляне шли на город с моря и с суши. Вообще говоря, зеркала можно было применить и против осадной техники пехоты, причем, возможно, с не меньшим успехом. Однако в легенде говорится только о сожжении кораблей. Оказывается, положение солнца по отношению к сражающимся, исключало применение зеркал против пехоты. Пешее войско наступало со стороны Гексапил – ворот, расположенных в центре северо-западной стены города. В первой половине дня, когда происходила битва, солнце находилось за спиной защитников Гексапил – обстоятельство, делавшее невозможным использование зеркал. Флот Марцелла, напротив, атаковал Ахрадину, район, обращенный на восток: здесь солнце светило со стороны моря и условия для применения зеркал были наилучшими.

Интересно и следующее: было всего два штурма Сиракуз – дневной и после его неудачи – ночной. Может быть, план ночного нападения был продиктован отчасти желанием римлян парализовать действие зеркал?

Мы видим, что имеется достаточно оснований признать легенду о зеркалах Архимеда отражением действительных событий. Возможно, мы должны в дополнение к другим заслугам великого ученого древности считать его еще и отцом гелиотехники.