关键点
- 克特西比奥斯(希腊语Κτησίβιος),又译科泰西比乌斯,是古希腊的发明家和数学家,出生在埃及亚历山大。
- 克特西比奥斯被认为发明了许多东西,包括水泵、水风琴和水钟。
- 克特西比奥斯可能生活在公元前285年至222年之间。
克特西比奥斯
克特西比奥斯(希腊语Κτησίβιος)出生在埃及亚历山大,是古希腊的发明家和数学家,亚历山大古代工程传统的第一个伟大人物。他被认为发明了许多东西,包括水泵、水风琴、更精确的水钟,以及青铜弹簧和气动弹弓,几个自动化机器等。
他的工作被许多后来的发明家如拜占庭的菲洛、维特鲁维奥、亚里士多德等所记录。克特西比奥斯在公元5世纪的晚期,被拜占庭的普罗克鲁斯·利卡奥斯引用,而在公元10世纪,被拜占庭的英雄引用。
克特西比奥斯可能生活在公元前285年至222年之间。他写了关于压缩空气科学及其在泵中的应用的第一本幸存下来的论文。这个论文连同他关于空气弹性的研究,使他获得了“气动学之父”的称号。他的所有著作都没有幸存下来,包括他的研究汇编《回忆录》,该书被2世纪的纳克拉提斯的亚耐阿乌斯引用。
遗憾的是,关于克特西比奥斯的生平和工作知之甚少。
克特西比奥斯是亚历山大的一个理发师的儿子,根据传统,这位年轻人在父亲的理发店工作。他似乎在理发期间发明了一个带有平衡重的镜子。在理发店,他制造了一个装置-一个镜子固定在杆的一端,而重量与镜子相同的铅块在另一端。
这起到了平衡的作用,并使镜子能够使用一些杆的系统,以适应不同顾客的高度。克特西比奥斯让铅平衡重物在一个管子里运行,并注意到随着平衡重物迅速通过管子移动,压缩的被困空气会发出巨大的噪音。
这一现象引起了他对空气能力和音乐乐器(如水风琴)的好奇,最终导致了他著名的《气动学》。
一些历史学家认为克特西比奥斯是埃及国王托勒密二世(也被称为托勒密二世菲拉德尔福斯,公元前283年至公元前246年在位)的宠臣,支持这位发明家,而其他人则声称他的一生都过得非常贫穷。据说克特西比奥斯娶了一个叫做塔伊斯的女人。
克特西比奥斯的水钟
除了发明水风琴(hydraulis)和抽水泵,克特西比奥斯还完善了第一台准确的水钟(见上图)。之前的水钟无法保持准确的时间,因为水流进入时钟的流速无法正确调节。克特西比奥斯首先用金或其他不会被水侵蚀和不会积聚污垢的物质制造出口。
克特西比奥斯保证了时钟第一个仓中不间断的水流,然后设计了一种方法来保持该仓中的水位恒定。
一个自动阀门,由浮标控制,当水室中的水上升过高时关闭供水,只要足够的水流入时钟的第二个水室,它就会重新打开。因此,从第一个水室到第二个水室的水流始终相同,一定量的水流代表了一段时间的流逝。
在最简单的水钟上,可以通过注意第二个水室侧面的标记来确定经过的时间。更为复杂的水钟有复杂而富有想象力的标示时间的方式。
克特西比奥斯还以几个其他发现而著名,例如使用压缩空气操作的火炮和能够提升非常重物的液压起重机。
克特西比奥斯还被认为是许多为娱乐而设计的自动装置的发明者。其中包括:
1. 一个歌唱的丰饶之角,被纳入托勒密为了纪念他的妻子和妹妹阿尔西诺埃而建造的纪念碑中(公元前270年)。
2. 一个由凸轮驱动的神秘神像,在著名的盛大游行中占据重要位置,它进行连续表演,通过起身和坐下来娱乐节日的人群。
对于这种非常简单的齿轮和齿条装置的应用所产生的兴奋,很可能是因为齿轮是最近的发明,几乎可以肯定它们的可能性仍在探索中(在亚里士多德的《难题》中有一段文字,其中亚里士多德对于两个相交齿轮所产生的反向运动感到有趣)。
克特西比奥斯被认为是亚历山大学派数学和工程学的奠基人,很可能是亚历山大图书馆的首任馆长。