Η τεχνολογική ακμή στηv Αλεξάνδρεια Του ΧΡΗΣΤΟΥ ΤΣΑΤΣΑΡΩΝΗ Μηχανικού Αυτοματισμών Τ.Ε., Μηχανικού SIEMENS Α.Ε.Κτησίβιος, Φίλων ο Βυζάντιος και Ήρων ο Αλεξανδρεύς: Μια τριάδα δημιουργών που συναρπάζει Ένας (ακόμη) τομέας όπου η συνεισφορά των αρχαίων Ελλήνων στην ιστορία των επιστημών, των τεχνών και του πνεύματος γενικότερα είναι σημαντική, είναι και αυτός της τεχνολογίας, παρ’ όλο που η συνεισφορά αυτή δεν έχει τύχει καθολικής αναγνώρισης (όπως έχει γίνει για τη φιλοσοφία, τα θεωρητικά μαθηματικά κ.ά.). Όμως, όπως αναλύεται σε μεγάλο πλήθος μελετών, τόσο τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του τεχνολογικού έργου των αρχαίων Ελλήνων όσο και η μεγάλη επιρροή που αυτό είχε στην εξέλιξη της τεχνολογίας για πολλές εκατοντάδες χρόνια, αποδεικνύουν τη μεγάλη σημασία και αξία του. Ιδιαίτερη άνθηση γνωρίζει η αρχαία τεχνολογία κατά τους ελληνιστικούς χρόνους στην Αλεξάνδρεια της Αίγυπτου. Εκεί, σε ένα περιβάλλον όπου η γνώση συγκεντρώνεται και καλλιεργείται συστηματικά στο Μουσείο και τη Βιβλιοθήκη, η ελληνική επιστημονική και τεχνική παράδοση μαζί με εκείνη άλλων μεγάλων πολιτισμών (Αιγυπτιακού, Περσικού κ.ά.) καταγράφεται και είναι διαθέσιμη σε όσους θέλουν να τη μελετήσουν, να την εφαρμόσουν, να τη βελτιώσουν και, βασισμένοι σε αυτήν. να δημιουργήσουν. Έτσι, στο έργο των μηχανικών της εποχής συναντούμε συνεχείς αναφορές σε παλαιότερους που είχαν ασχοληθεί με το ίδιο αντικείμενο. Σε ένα τέτοιο λοιπόν γόνιμο για την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας περιβάλλον και με νωπή την αύρα των μηχανικών που ο Αλέξανδρος είχε μαζί του για να δίνουν τεχνολογικές λύσεις στις εκστρατείες του, δημιουργήθηκε, με προπομπό το μεγάλο δάσκαλο Αρχιμήδη, η "σχολή των Αλεξανδρινών μηχανικών". Κύριοι εκπρόσωποι ήταν ο Κτησίβιος, ο Φίλων ο Βυζάντιος και ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς. Το έργο τους, παρότι εκτείνεται σε διάφορους τομείς (θεωρητικά μαθηματικά, στρατιωτική μηχανική, οπτική, δομική τεχνολογία κ.ά.), χαρακτηρίζεται από την ιδιαίτερη επικέντρωσή του στα αυτόματα πνευματικά, υδραυλικά και μηχανικά συστήματα. Με τη σύντομη αναφορά, που ακολουθεί, στη ζωή καθώς και σε κάποιες από τις δημιουργίες των τριών Ελλήνων μηχανικών της αρχαιότητας μπορούμε να πάρουμε μια γεύση για τη σπουδαιότητα αλλά και τον ιδιαίτερο χαρακτήρα του έργου τους. Γιατί ο Κτησίβιος, ο Φίλων και ο Ήρων προσέγγισαν την τεχνολογία με σκοπό δημιουργήματα που θα ήταν όχι μόνο λειτουργικά και χρήσιμα, αλλά και ικανά να προσφέρουν θαυμασμό, έκπληξη και αισθητική απόλαυση. Περισσότερο λοιπόν από 20 αιώνες πριν, στην Αλεξάνδρεια, οι Έλληνες μηχανικοί είχαν - θα μπορούσαμε να πούμε- συνδυάσει την τεχνολογία με την ποίηση και την τέχνη. Και μοιάζει ο συνδυασμός αυτός, όπως φαίνεται από τα έργα τους, τόσο αρμονικός σαν έτσι να είναι ορισμένο και σωστό να συμβαίνει.Κτησίβιος - Φίλων - Ήρων: εργοβιογραφία Κτησίβιος Σύμφωνα με την άποψη που περισσότερο επικρατεί, ο Κτησίβιος έζησε στην Αλεξάνδρεια από το 300 έως το 230 π.Χ. περίπου. Ήταν γιος κουρέα και πιθανότατα κουρέας και ο ίδιος. Προσπαθώντας να στήσει ένα σύστημα ρυθμιζόμενων καθρεπτών στο κουρείο του πατέρα του παρατήρησε τον τρόπο που απελευθερωνόταν ο συμπιεσμένος αέρας με δυνατό θόρυβο από έναν στενό σωλήνα. Η παρατήρηση αυτή στάθηκε η αφορμή για πολλές από τις εφευρέσεις.1 / 14Για τα έργα του Κτησίβιου ξέρουμε ότι αφορούσαν τους τομείς των Πνευματικών των Υδραυλικών και της Στρατιωτικής Μηχανικής. Επίσης ξέρουμε ότι έγραψε ένα βιβλίο για τις εφευρέσεις και τα πειράματά του. Το βιβλίο του Κτησίβιου χάθηκε και όσα ξέρουμε για το έργο του είναι από παραπομπές και αποσπάσματα στο έργο μεταγενέστερων συγγραφέων, με πιο σημαντικό τον Βιτρούβιο.Φίλων ο Βυζάντιος Ο Φίλων ο Βυζάντιος, σύμφωνα με τους μελετητές, έζησε όχι παραπάνω από μία γενιά μετά τον Κτησίβιο, κι αυτό είναι το μόνο που ξέρουμε γι’ αυτόν, εκτός από το έργο του. Ο Φίλων έγραψε μια τεχνική εγκυκλοπαίδεια με τίτλο "Μηχανική Σύνταξις", όπου συγκέντρωσε την τεχνική γνώση της εποχής σε 9 βιβλία. Από αυτά, το 4ο ("Βελοποιικά"), μέρος του 7ου ("Παρασκευαστικά") και μέρος του 8ου ("Πολιορκητικά") έχουν διασωθεί στα ελληνικά, ενώ το 5ο ("Πνευματικά") έχει διασωθεί σε αραβική μετάφραση μόνο. Τα υπόλοιπα βιβλία είχαν θέματα σχετικά με τα εφαρμοσμένα μαθηματικά, τη θεωρία μοχλών και της στατικής, τη λιμενοποιία και στοιχεία δομικής και αρχιτεκτονικής, την τέχνη κατασκευής αυτόματων θεάτρων και εφαρμογές πολεμικών μηχανών.Ήρων ο Αλεξανδρεύς Η εποχή κατά την οποία έζησε ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς δεν έχει ακόμη καθοριστεί με βεβαιότητα. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές απόψεις που έχουν εκφραστεί σε αντίστοιχα πολλές μελέτες διαφόρων ερευνητών. Τα αποτελέσματα των μελετών αυτών παρέχουν μία κλίμακα χρονολογιών από το 100 π.Χ. μέχρι το 200 μ.Χ. Μέσα στην κλίμακα αυτή, σαν πιθανές χρονολογίες για τη ζωή και το έργο του Ήρωνος έχουν καθοριστεί οι πλέον διαφορετικές. Καθένας από τους μελετητές προβάλλει τα επιχειρήματά του, τα οποία όμως οι υπόλοιποι αντικρούουν προβάλλοντας τα δικά τους κ.ο.κ. Για τους παραπάνω λόγους το θέμα αυτό έχει γίνει ιστορικά γνωστό σαν το "Ηρώνειο Ζήτημα" (στα αγγλικά "The Heronian Question", στα γερμανικά "Die Heronische Frage"). Το έργο του Ήρωνος, που (ευτυχώς) στο μεγαλύτερο μέρος του διασώθηκε, έχει δομή αντίστοιχη με αυτό του Φίλωνος και περιλαμβάνει βιβλία με θέματα θεωρητικών μαθηματικών, στερεομετρίας, οπτικής, γενικών μετρήσεων, τοπογραφικών μετρήσεων, μηχανικής, θεωρίας βολής και ανάλυσης βαλλιστικών όπλων, υδροπνευματικών και αυτόματων μηχανισμών και τίτλους όπως: "Γεωμετρικά", "Στερεομετρικά", "Κατοπτρικά", "Μετρικά", "Περί Διόπτρας", "Μηχανική", "Βελοποιικά", "Πνευματικά", "Αυτοματοποιητική". Το εύρος αλλά και το περιεχόμενο του έργου του Ήρωνος του δίνουν τον τίτλο ενός από τους πιο σημαντικούς επιστήμονες της Ιστορίας. Ειδικά δε στον τομέα της τεχνολογίας, όπου και μέχρι την εποχή της Αναγέννησης οι άνθρωποι βασίζονταν στα έργα του Ήρωνα, η συνεισφορά του ήταν τέτοια που δεν είναι λίγοι όσοι τον θεωρούν το μεγαλύτερο μηχανικό της αρχαιότητας.Μερικές κατασκευές Κτησίβιος - Το υδραυλικό ρολόι Το υδραυλικό ρολόι αναφέρεται από τον Βιτρούβιο (9,8) ως μία από τις εφευρέσεις του Κτησίβιου. Οι βασικές συσκευές μέτρησης χρόνου που προϋπήρχαν του υδραυλικού ρολογιού ήταν τα ηλιακά ρολόγια και οι κλεψύδρες. Όμως τα ηλιακά ρολόγια λειτουργούσαν μόνο όταν υπήρχε ηλιοφάνεια, δηλαδή όχι τις μέρες με συννεφιά και τις νύχτες. Οι δε κλεψύδρες δεν ήταν ακριβώς ρολόγια, αλλά συσκευές μέτρησης ενός συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος (όσο χρειαζόταν για να αδειάσει η άμμος ή το νερό από την κλεψύδρα) και δεν μπορούσαν να υποδιαιρέσουν το χρονικό αυτό διάστημα γιατί η ροή δεν ήταν σταθερή (όσο κατέβαινε η στάθμη τόσο μειωνόταν και η ταχύτητα εκροής). Το υδραυλικό ρολόι του Κτησίβιου είχε δύο μορφές. Στην πρώτη μορφή ήταν ένα χρονόμετρο με δυνατότητα συνεχούς μέτρησης του χρόνου, πράγμα που ο Κτησίβιος κατάφερε εξασφαλίζοντας τη σταθερή ροή του νερού με τη διάταξη που φαίνεται στο αριστερό μέρος του σχήματος 1: από την κεντρική παροχή Ρ το νερό έπεφτε σε ένα δοχείο που η στάθμη του διατηρείτο σταθερή μέσω της οπής υπερχείλισης Σ και της εκροής Τ.2 / 14Έτσι, σταθερή ήταν και η ροή του νερού στο δοχείο ΑΒΓΔ και επομένως σταθερή η ταχύτητα ανόδου του νερού στο δοχείο. Ενώ λοιπόν για τη μέτρηση του χρόνου θα αρκούσε μια κλίμακα σκαλισμένη στο εσωτερικό του δοχείου, που το νερό θα την κάλυπτε σιγά σιγά, ο Κτησίβιος προτίμησε κάτι πιο εντυπωσιακό. Τοποθέτησε έναν πλωτήρα ΕΖΞ στο δοχείο και εκμεταλλευόμενος τη σταθερή κίνηση του πλωτήρα προς τα πάνω, εκτός από τη χρήση του ως δείκτη για το χρόνο, με ένα σύστημα γραναζιών δημιούργησε μια σειρά από άλλες κινήσεις που είχαν αποτέλεσμα την εμφάνιση και κίνηση αγαλμάτων, την παραγωγή ήχων από σάλπιγγες, την περιστροφή οβελίσκων κ.λπ.Το υδραυλικό ρολόι του ΚτησίβιουΣτη μορφή αυτή του ρολογιού του Κτησίβιου εύκολα αναγνωρίζουμε έναν πρόγονο των ρολογιών με θεάματα, που βρίσκονται σε λειτουργία σε πολλά παλιά κτίρια (δημόσια κτίρια, εκκλησίες κ.λπ.) στην Ευρώπη. Να σημειώσουμε ότι ο πρακτικός Ρωμαίος Βιτρούβιος, περιφρονώντας αυτό το κομμάτι της κατασκευής του ρολογιού και δηλώνοντας ότι αυτά τα στοιχεία (που τα ονομάζει "πάρεργα") "...δεν είναι απαραίτητα, αλλά για διασκέδαση και απόλαυση..." δεν προχωρεί στην ανάλυσή τους αλλά μας παραπέμπει στο πρωτότυπο έργο του Κτησίβιου. Αυτό όμως δεν έχει διασωθεί. Στη δεύτερη μορφή του το ρολόι του Κτησίβιου μετρούσε τις ώρες της ημέρας και της νύχτας.3 / 14Όμως την εποχή εκείνη οι ώρες δεν είχαν την ίδια διάρκεια, γιατί χώριζαν την ημέρα σε 12 "ώρες" από την αυγή μέχρι τη δύση και σε 12 "βάρδιες" ή "αγρύπνιες" τη νύχτα. Κατά τον τρόπο αυτό οι "ώρες" ήταν μεγάλες το καλοκαίρι και οι "αγρύπνιες" μικρές, και αντίστροφα το χειμώνα. Ö Κτησίβιος προσπάθησε να κάνει το ρολόι του να μετρά τις διαφορετικής διάρκειας, ανάλογα με την εποχή, ώρες με ένα σύστημα με μεταβαλλόμενη ροή νερού. Το σύστημα αυτό όμως δεν λειτούργησε ικανοποιητικά και έτσι στράφηκε στη λύση της μεταβαλλόμενης κλίμακας, που φαίνεται και στο σχήμα. Η μεταβαλλόμενη κλίμακα σχηματιζόταν από παράλληλες ευθείες στον κάθετο άξονα που τέμνονταν από πλάγιες ευθείες έτσι σχεδιασμένες ώστε σε κάθε κάθετη ευθεία να υπάρχουν 12 ίσα μεταξύ τους διαστήματα, αλλά το μήκος των διαστημάτων να διαφέρει από ευθεία σε ευθεία. Η κάθε ευθεία αναπαριστούσε την ημέρα ή τη νύχτα και τα 12 διαστήματα τις "ώρες" ή τις "αγρύπνιες". Η κλίμακα ήταν προσαρμοσμένη σε κύλινδρο που περιστρεφόταν ανάλογα με το αν ήταν μέρα ή νύχτα και ανάλογα με την εποχή. Να παρατηρήσουμε εδώ ότι ενώ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένας απλός δείκτης για την κλίμακα, ο Κτησίβιος χρησιμοποίησε ένα μικρό αγαλματίδιο που έδειχνε το χρόνο.Κτησίβιος - Η ύδραυλις Η ύδραυλις, το υδραυλικό μουσικό όργανο του Κτησίβιου, είναι ο πρόγονος του εκκλησιαστικού οργάνου. Όπως φαίνεται και στο σχήμα, οι 4 συστοιχίες των αυλών και η πληκτροφόρος του οργάνου ήταν τοποθετημένα σε μια βάση που εξωτερικά είχε το σχήμα βωμού, στην πραγματικότητα όμως ήταν μια δεξαμενή νερού. Μέσα στη δεξαμενή υπήρχε ένας αεροθάλαμος σε σχήμα ανεστραμμένης χοάνης που γέμιζε με νερό έως ένα συγκεκριμένο ύψος και ονομαζόταν "πνιγεύς". Δεξιά και αριστερά από το κυρίως σώμα του οργάνου υπήρχαν δυο εμβολοφόρες αντλίες που διοχέτευαν αέρα στον πνιγέα. Η πίεση του νερού σταθεροποιούσε τη ροή του αέρα προς το πάνω μέρος του οργάνου όπου με μια αρκετά πολύπλοκη κατασκευή ο αέρας διοχετευόταν επιλεκτικά στις οριζόντιες σειρές των αυλών με βαλβίδες που λειτουργούσαν με χειρολαβές, ενώ στις κάθετες σειρές των αυλών ο αέρας διοχετευόταν με το πάτημα των πλήκτρων.Το υδραυλικό μουσικό όργανο του Κτησίβιου4 / 14Φίλων - Ο αυτόματος νιπτήρας Ο Φίλων στα Πνευματικά του παρουσιάζει 4 αυτόματους νιπτήρες. Οι νιπτήρες αυτοί είναι έτσι κατασκευασμένοι ώστε να προκαλούν ευχάριστη έκπληξη και θαυμασμό στους καλεσμένους σε ένα σπίτι, σε ένα συμπόσιο κ.λπ., ενώ ταυτόχρονα είναι απόλυτα λειτουργικοί. Στον αυτόματο νιπτήρα, που φαίνεται στο σχήμα 3, η λειτουργία είναι η ακόλουθη: υπάρχει μια βρύση με σχήμα ράμφους πουλιού και πάνω από αυτήν ένα χέρι που κρατά μια ελαφρόπετρα (το υποκατάστατο του σαπουνιού την εποχή εκείνη). Αν ο καλεσμένος πάρει την ελαφρόπετρα, το χέρι εξαφανίζεται πίσω από μια πόρτα που κλείνει και η βρύση αρχίζει να τρέχει νερό, λίγο στην αρχή για να υγρανθεί η ελαφρόπετρα και μετά αρκετό για πλύσιμο. Ύστερα η ροή του νερού σταματά, η πόρτα ανοίγει και το χέρι εμφανίζεται και πάλι κρατώντας μια νέα ελαφρόπετρα για τον επόμενο καλεσμένο. Για να υλοποιηθούν όλες αυτές οι προγραμματισμένες και συγχρονισμένες κινήσεις αυτόματα, στο εσωτερικό της κατασκευής υπήρχε μια σειρά σύνθετων μηχανισμών που λειτουργούσαν με βαλβίδες, αντίβαρα κ.ά.) αλλά και έξυπνες συλλήψεις, όπως ο στενός μικρού μήκους σωλήνας για την αρχική περιορισμένη ροή του νερού και ο μεγαλύτερος σε διατομή αλλά και διαδρομή σωλήνας, που διοχέτευε μεγάλη ποσότητα νερού στη βρύση αλλά καθυστερημένα. Ο ίδιος ο Φίλων δηλώνει στην αρχή του κεφαλαίου πως οι αυτοματισμοί του νιπτήρα είναι αντίστοιχοι με αυτούς που χρησιμοποιούνται και στα "πάρεργα" των ρολογιών.Ο αυτόματος νιπτήρας του Φίλωνα, σε σχέδιο του Carra de Vaux5 / 14Φίλων - Ο Δράκοντας που πίνει νερό Τόσο ο Φίλων όσο και Ήρων στην εισαγωγή των Πνευματικών τους αναλύουν τις αρχές της υδροστατικής (όπως εκείνοι τις αντιλαμβάνονται), καθώς και τη λειτουργία των σιφώνων, όπου οι αρχές αυτές ισχύουν. Στη συνέχεια αναφέρουν τις συσκευές που μπορούν να κατασκευαστούν και να λειτουργήσουν σε αυτή τη βάση, πάντα στο πλαίσιο του συνδυασμού της χρηστικότητας και της αισθητικής.Μηχανισμός με δράκο που πίνει νερόΜια τέτοια κατασκευή παρουσιάζει ο Φίλων στα Πνευματικά του. Πρόκειται για μια αυτόματη παράσταση με κινήσεις προσαρμοσμένες σε έναν μύθο. Ένας Δράκοντας δεν πίνει το νερό που του προσφέρουμε με κύπελλο, όσο ο θεός Παν κοιτάει προς το μέρος του. Αν όμως στρέψουμε το ομοίωμα του Πανός (στο πρωτότυπο "Πανίσκος") προς άλλη κατεύθυνση, τότε άφοβα πίνει νερό από το κύπελλο. Και να πώς λειτουργεί ο μηχανισμός: η βάση στην οποία βρίσκονται ο Δράκοντας και ο Παν είναι μια δεξαμενή χωρισμένη σε δύο οριζόντια διαμερίσματα. Από την κρήνη Ω το νερό πέφτει στο κάτω διαμέρισμα και το κρατά συνεχώς γεμάτο γιατί η εκροή γίνεται αργά από το καμπύλο σιφώνι. Έτσι το νερό που βρίσκεται στο κύπελλο μπροστά από το Δράκοντα δεν μπορεί να διοχετευθεί από το σωλήνα ΕΖΗ και το κύπελλο να αδειάσει όσο ο Παν είναι στραμμένος προς το Δράκοντα. Αν ο Παν στραφεί αλλού, το νερό της κρήνης διοχετεύεται έξω από τη δεξαμενή μέσω του μηχανισμού που υπάρχει στον άξονα στήριξης του ομοιώματος του Πανός. Τότε το κάτω διαμέρισμα αρχίζει να αδειάζει από το νερό και λόγω της υποπίεσης που δημιουργείται το νερό αναρροφάται μέσω του σωλήνα ΕΖΗ και -τι έκπληξη!- το κύπελλο αδειάζει, ο Δράκοντας πίνει!6 / 14Ήρων - Η πυροσβεστική αντλία Πρόκειται για ένα εμβολοφόρο αντλητικό σύστημα, ο ρόλος του οποίου προσδιορίζεται από τον ίδιο τον Ήρωνα ως πυροσβεστικός. Παρόμοιες αντλίες συναντάμε και στον Κτησίβιο και στον Φίλωνα. Το διπλό σύστημα των αντλιών τοποθετείται μέσα σε νερό, π.χ. δεξαμενή. Τα έμβολα κινούνται με κοινό μοχλό. Στον πυθμένα κάθε εμβόλου και στο στόμιο του σωλήνα εκροής υπάρχουν βαλβίδες. Κατά την κίνηση του εμβόλου προς τα πάνω, στη μία αντλία η βαλβίδα του πυθμένα ανοίγει ενώ η βαλβίδα του σωλήνα εκροής κλείνει και έτσι η αντλία γεμίζει νερό. Όταν το έμβολο κατεβαίνει, συμβαίνει το αντίθετο -δηλαδή κλείνει η βαλβίδα στον πυθμένα και ανοίγει η βαλβίδα εκροής και το νερό διοχετεύεται μέσα από το σωλήνα προς τα έξω. Η λειτουργία δε του ενός εμβόλου είναι την ίδια στιγμή ακριβώς αντίστροφη από του άλλου. Έτσι, τα δύο έμβολα εναλλακτικά αντλούν και διοχετεύουν νερό, και το τελικό αποτέλεσμα είναι η συνεχής, χωρίς διακοπές, άντληση και παροχή νερού. Η κατασκευή του σωλήνα είναι ειδικά μελετημένη. Ο σωλήνας μπορεί να περιστρέφεται σε δύο άξονες (οριζόντια και κάθετα). Ο συνδυασμός αυτών των κινήσεων επιτρέπει την εύκολη αλλαγή κατεύθυνσης της ροής του νερού προς οποιοδήποτε επιθυμητό σημείο.Η πυροσβεστική αντλία του ΉρωναΉρων - Αυτόματο μηχάνημα που λειτουργεί με κέρματα Το μηχάνημα είναι ένα αγγείο απ’ όπου έπαιρναν σπονδές ("σπονδείον"), ένα είδος αγιασμού στην είσοδο των ναών, και λειτουργεί ως εξής: από το στενό στόμιο του αγγείου ρίχνουμε το νόμισμα. Στο εσωτερικό υπάρχει ένα μικρότερο αγγείο γεμάτο νερό. Ένας σωλήνας εκροής (Μ) βγαίνει έξω και από το μεγάλο αγγείο. Το άλλο άκρο του σωλήνα κλείνει με ένα στρογγυλό καπάκι. Το καπάκι είναι ενωμένο με κατακόρυφο στέλεχος το οποίο στο άλλο άκρο του συνδέεται με οριζόντιο μικρότερο στέλεχος που στηρίζεται σε άξονα και έχει τη μια του άκρη πεπλατυσμένη.7 / 14Αυτόματο μηχάνημα προσφοράς αγιασμούΤο καπάκι είναι βαρύτερο από το σύστημα των στελεχών οπότε σε ηρεμία κλείνει την εκροή του νερού. Αν όμως κάποιος ρίξει ένα νόμισμα στο αγγείο, αυτό πέφτει στο πεπλατυσμένο μέρος του οριζοντίου στελέχους, το καπάκι σηκώνεται και τρέχει νερό που έπειτα από λίγο σταματά, αφού το νόμισμα πέφτει από το κεκλιμένο στέλεχος και το καπάκι επιστρέφει στη θέση του.Ήρων - Σταθερό αυτόματο, ο προγραμματισμός των κινήσεων Ο Ήρων στο βιβλίο του με τον ποιητικό τίτλο "Αυτοματοποιητική" μας παρουσιάζει τη μορφή αλλά και τον τρόπο λειτουργίας και κατασκευής των αυτόματων θεάτρων. Τα αυτόματα θέατρα χωρίζονται από τον Ήρωνα σε δύο κατηγορίες: τα κινητά και τα σταθερά. Τα πρώτα ήταν κατασκευές μετρίου μεγέθους, που έμοιαζαν με ναούς ή βωμούς και είχαν τη δυνατότητα να μετακινούνται από μόνες τους προς διάφορες κατευθύνσεις, να σταματούν και πάλι να ξεκινούν. Επίσης, πάνω τους υπήρχαν μορφές (ομοιώματα θεοτήτων κ.ά.) που και αυτές μπορούσαν να περιστρέφονται και να κινούνται υπό τους ήχους μουσικής, φωτιές άναβαν αυτόματα σε βωμούς, εμφανίζονταν λουλούδια που στόλιζαν το ναό, σε ορισμένο χρόνο έτρεχε γάλα ή κρασί κ.ά. Το αποτέλεσμα ήταν ένα ολοκληρωμένο θέαμα, μια παράσταση όπου όλες οι κινήσεις γίνονταν αυτόματα, με μια συγκεκριμένη λογική αλληλουχία, και ανταποκρίνονταν σε κάποιο "σενάριο", σε κάποιο μύθο.8 / 14Το κινητό αυτόματο του ΉρωναΤα σταθερά αυτόματα ήταν μια κατασκευή που έμοιαζε με θεατρική σκηνή και ήταν τοποθετημένη σε ένα μικρό στύλο. Οι πόρτες άνοιγαν και έκλειναν αυτόματα ανάμεσα στις σκηνές του έργου. Το έργο που είχε συγκεκριμένη πλοκή παρουσίαζε ζωγραφισμένες μορφές ανθρώπων, ζώων, πλοίων κ.λπ. να κινούνται σαν αληθινές με τη συνοδεία των αντίστοιχων ήχων, να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται από μόνες τους, φωτιές να ανάβουν στη σκηνή κ.ά. Ο Ήρων περιγράφει τέτοια έργα με πέντε πράξεις, όπως την παράσταση με το μύθο του Ναυπλίου.9 / 14Ο μηχανισμός περιστροφής των θυρών του σταθερού αυτόματουΟ προγραμματισμός της αυτόματης περιστροφής των θυρών10 / 14Κινητήρια συστήματα των αυτομάτων: α) με σύστρεμμα νεύρων, β) με μολύβδινο ΒάροςΣχετικά με την κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας των αυτομάτων του Ήρωνα, την κίνηση έδινε ένα μολύβδινο βάρος που έπεφτε σιγά-σιγά και καθώς ήταν συνδεδεμένο μέσω ενός νήματος με έναν κινητήριο άξονα μετέδιδε την κίνηση στα διάφορα κινούμενα μέρη καθώς και στους τροχούς. Πέρα από τους διάφορους επιμέρους πολύπλοκους και ιδιοφυείς μηχανισμούς που υλοποιούσαν τις κινήσεις, εκείνο που εντυπωσιάζει είναι ο προγραμματισμός των κινήσεων, η επιλογή της κατεύθυνσης και της χρονικής τους διάρκειας. Ο Ήρων επιτυγχάνει να φτιάξει το "πρόγραμμα" των αυτομάτων του βασισμένος σε μια λογική τριών καταστάσεων, χρησιμοποιώντας τρεις διαφορετικές τυποποιημένες περιελίξεις του νήματος πάνω στον κινητήριο άξονα: δεξιόστροφη περιέλιξη για κίνηση μπροστά, αριστερόστροφη για κίνηση πίσω και ελεύθερη για ακινησία. Με συνδυασμούς αυτών των περιελίξεων οι κινήσεις των αυτομάτων γίνονταν με συγκεκριμένο από πριν καθορισμένο τρόπο, δηλαδή "προγραμματισμένα"! Η ιστορική εξέλιξη Η επιρροή του έργου των αρχαίων Ελλήνων και συγκεκριμένα της Σχολής των Αλεξανδρινών μηχανικών, του Κτησιβίου, του Φίλωνος του Βυζαντίου και του Ήρωνος του Αλεξανδρέως, στη μετέπειτα εξέλιξη της τεχνολογίας είναι μεγάλη και σημαντική και στις ισλαμικές χώρες και στο Βυζάντιο και στην Ευρώπη του Μεσαίωνα και της Αναγέννησης. Η επιρροή αυτή αποδεικνύεται: 1Από το γεγονός ότι ακόμη και στην εποχή μας λειτουργούν συσκευές και μηχανισμοί που εκείνοι (οι Αλεξανδρινοί μηχανικοί) πρώτοι εμπνεύστηκαν, σχεδίασαν και κατασκεύασαν (τα ρολόγια με θεάματα, το μουσικό όργανο κ.ά.), αλλά και από τις σπουδαίες εφευρέσεις που αποτελούν σταθμό στην Ιστορία, όπως η εφεύρεση της ατμοκίνησης από τον Ήρωνα, πρόδρομο της ατμομηχανής.2Το έργο μηχανικών όπως του Ήρωνος αδιάκοπα μεταφραζόταν και μεταγραφόταν σε διάφορες γλώσσες, εποχές και πολιτισμούς, απόδειξη του πόσο ενδιαφέρον το θεωρούσαν.3Μελετώντας το ίδιο το έργο μεταγενέστερων μηχανικών, η επιρροή είναι φανερή και αυταπόδεικτη. Χαρακτηριστικό παράδειγμα το έργο (το σχετικό με την τεχνολογία) που μας άφησε "ο Μάγος από το Βίντσι" της Ιταλίας. Σε ορισμένα σχέδια μηχανών του Leonardo η επιρροή είναι τόσο φανερή που δεν μπορεί κανείς παρά να συμπεράνει πως το έργο των Ελλήνων μηχανικών της αρχαιότητας κατάφερε να διανύσει μια χρονική περίοδο 15 και πάνω αιώνων για να συμβάλει στην ευρωπαϊκή Αναγέννηση.■Τα σχέδια είναι από το Βιβλίο Αυτοµατοποιπτική, η τέχνη της κατασκευής των αυτοµάτων, Ήρωνα του Αλεξανδρινού του ∆. Καλλιγερόπουλου, Αθήνα, 1990., Οι φωτογραφίες του εξώφυλλου και του οπισθόφυλλου αφορούν οµοιώµατα αυτόµατων µηχανών του Ήρωνα του Αλεξανδρινού, που µελέτησε και κατασκεύασε ο καθ. ∆ηµήτρης Καλλιγερόπουλος και που εκτέθηκαν στον Κρυπτοστοά της Θεσσαλονίκης το Σεπτέµβριο του 1997 στο πλαίσιο της Έκθεσης "Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία, Θεσσαλονίκη, Πολιτιστική Πρωτεύουσα της Ευρώπης", που διοργάνωσε η Εταιρεία Μελέτης Αρχαίας Ελληνικής Τεχνολογίας και το Τεχνικό Μουσείο Θεσσαλονίκης11 / 14Αυτόματες θεατρικές παραστάσεις Στο κεφάλαιο 22 της Αυτοματοποιητικής του ο ελληνιστής μηχανικός και μαθηματικός, εφευρέτης και καλλιτέχνης, Ήρων ο Αλεξανδρινός περιγράφει μιαν εξαίσια θεατρική παράσταση που παιζόταν εξ ολοκλήρου σε ένα από τον ίδιο κατασκευασμένο σταθερό αυτόματο θέατρο. Παραθέτουμε χωρίς σχόλια το σχετικό απόσπασμα του έργου πλαισιωμένο από πρωτότυπα σχέδια. (Η μετάφραση και τα σχέδια είναι από το βιβλίο: Δ. Καλλιγερόπουλος, Αυτοματοποιητική - Η τέχνη της κατασκευής των αυτομάτων Ήρωνα του Αλεξανδρινού, Αθήνα 1996) "Στα σταθερά αυτόματα θέατρα οι αρχαίοι αυτοματοποιοί παρουσίαζαν μιαν απλήν υπόθεση... Οι σύγχρονοι με μας αυτοματοποιοί ανεβάζουν στις σκηνές των αυτόματων θεάτρων μύθους ευχάριστους και χρησιμοποιούν κινήσεις πολλές και ανόμοιες. Και όπως προανήγγειλα, θα μιλήσω για ένα θέατρο που κατά τη γνώμη μου είναι ανώτερο όλων. Στο θέατρο αυτό παρουσιάζεται ο μύθος του Ναυπλίου. Τα μέρη, οι πράξεις του έργου, είναι οι εξής.Το σταθερό αυτόματο θέατρο του Ήρωνα12 / 14ΠΡΑΞΗ ΠΡΩΤΗ Στην αρχή ανοίγει η σκηνή και φαίνονται δώδεκα ζωγραφισμένες μορφές, χωρισμένες σε τρεις σειρές. Οι μορφές απεικονίζουν κάποιους Δαναούς να επισκευάζουν τα πλοία και να τα ρίχνουν στη θάλασσα. Και οι μορφές αυτές κινούνται, άλλες μεν πριονίζοντας, άλλες δουλεύοντας με τα πελέκια και τα σφυριά και άλλες χρησιμοποιώντας χειροδράπανα και τρυπάνια, κάνοντας θόρυβο πολύ, σαν να γίνονταν όλα στην πραγματικότητα. Σκηνή πρώτη Οι Δαναοί επισκευάζουν τα πλοίαΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΑΞΗ Ύστερα από αρκετό χρόνο, πάλι κλείνουν και ανοίγουν οι πόρτες και παρουσιάζεται μια άλλη εικόνα. Οι Αχαιοί φαίνονται να ρίχνουν τα πλοία τους στη θάλασσα. Σκηνή δεύτερη Οι Αχαιοί ρίχνουν τα πλοία στη θάλασσαΤΡΙΤΗ ΠΡΑΞΗ Πάλι κλείνουν και ανοίγουν οι πόρτες και τίποτε δεν φαίνεται στη σκηνή εκτός από ζωγραφισμένο ουρανό και θάλασσα. Σκηνή τρίτη Θάλασσα και ουρανόςΈπειτα όμως από λίγο χρόνο παρουσιάζονται τα πλοία να πλέουν σε διάταξη στόλου, κι άλλα να κρύβονται κι άλλα να εμφανίζονται. Σκηνή τρίτη (συνεχεία) Τα πλοία ταξιδεύουν13 / 14Συχνά κολυμπούν στο πλάι τους δελφίνια, άλλοτε βουτώντας μέσ’ στη θάλασσα κι άλλοτε ξεπροβάλλοντας σαν να ήταν αληθινά Σκηνή τρίτη (συνέχεια) Τα δελφίνια κολυμπούνΎστερα από λίγο φαίνεται η θάλασσα να φουρτουνιάζει και τα πλοία τρέχουν συνεχώς. Σκηνή τρίτη (συνεχεία) Η θάλασσα φουρτουνιάζειΤΕΤΑΡΤΗ ΠΡΑΞΗ Κι όταν κλείσει κι ανοίξει πάλι η αυλαία, δεν φαίνεται κανένα πλεούμενο, αλλά εμφανίζεται ο Ναύπλιος κρατώντας τον πυρσό και η Αθηνά να στέκεται πλάι του. Τότε φωτιά ανάβει πάνω στη σκηνή, που φαίνεται σαν φλόγα πάνω στον πυρσό. Σκηνή τέταρτη Ο Ναύπλιος με τον πυρσό και η ΑθηνάΠΕΜΠΤΗ ΠΡΑΞΗ Κλείνει κι ανοίγει πάλι η σκηνή και φαίνονται τα πλοία να βουλιάζουν και ο Αίαντας να κολυμπά. Και η Αθηνά με μηχανή σηκώνεται πάνω από τη σκηνή. Σκηνή πέμπτη Τα πλοία βουλιάζουν και ο Αίαντας κολυμπάΚι από τη σκηνή ακούγεται βροντή και πέφτει κεραυνός πάνω στον Αίαντα και η μορφή του χάνεται. Κι όταν η αυλαία κλείνει, τελειώνει ο μύθος. Σκηνή πέμπτη (συνέχεια) Η Αθηνά και ο κεραυνός14 / 14