Archimédův šroub - známý také jako vodní šroub, egyptský šroub nebo hydrodynamický šroub - je stroj používaný ke zvedání a přepravě vody. Tato technologie obvykle obsahuje spirálu v duté trubce, která při otáčení pozitivně vytlačuje vodu ze spodní části válce do horní.

Ačkoli se tato technologie často připisuje řeckému matematikovi a vynálezci Archimédovi ze Syrakus ze 3. století, existují důkazy, že šroubová čerpadla se používala již o několik století dříve, a to jak v Egyptě, tak v Asýrii. Někteří vědci dokonce předpokládají, že šroubová čerpadla byla používána jako zavlažovací nástroje již v 7. století př. n. l.

Jak přesně Archimédův šroub funguje, kdy byl vynalezen a proč je připisován Archimédovi?

Jak funguje Archimédův šroub?

Vodní čerpadlo v Egyptě z 50. let 20. století, které využívá Archimédův šroubový mechanismus.

Obrázek: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Archimédův šroub je v podstatě dutá trubice, která obsahuje spirálu nebo šroubovici, jež se vine nahoru válcem. Spodní konec trubice se umístí do vodní nádrže a trubice se otáčí. Jak se šroub otáčí, nabírá část vody. Další otáčky zvedají vodu přes po sobě jdoucí kapsy šroubovice, dokud nedosáhne vrcholu trubice.

Tímto způsobem by se voda z nižšího zdroje (například z řeky) mohla snadno dostat k jinému zdroji (například k zavlažovacímu příkopu vedoucímu na zemědělskou půdu).

Způsoby otáčení šroubového čerpadla se v průběhu staletí značně lišily. V některých civilizacích se hřídel otáčela ruční prací, v jiných pomocí dobytka nebo větrných mlýnů. Nakonec se k pohonu šroubových čerpadel začaly používat motory.

Kdo vynalezl Archimédův šroub?

Existují důkazy, že Archimédův šroub byl používán v helénistickém období dějin starověkého Egypta, přibližně ve 3. století př. n. l. Archimédův šroub se tehdy používal k vynášení vody z Nilu a fungoval jako zavlažovací nástroj. Někteří vědci však vyslovili teorii, že starověké civilizace vlastnily tuto technologii mnohem dříve než ve 3. století př. n. l.

Odlitek skalního reliéfu Sennacheriba z úpatí hory Cudi Dağı u Cizre. Odlitek je vystaven v Landshutu v Německu.

Obrázek: Timo Roller, CC BY 3.0 , přes Wikimedia Commons

Asyrioložka Stephanie Dalleyová například vyslovila teorii, že vodní šrouby se v novoasyrské říši používaly již za vlády krále Sennacheriba (704-681 př. n. l.). Dalleyová jako důkaz uvádí klínopisný nápis, který tento artefakt označuje za důkaz, že Asyřané odlévali šroubová čerpadla z bronzu již kolem 7. století př. n. l.

Dalleyho teorie se shoduje se spisy starořeckého historika Strabóna, který napsal, že babylonské visuté zahrady - nejnepolapitelnější ze "7 divů starověkého světa" - byly zavlažovány pomocí šroubů.

Zahrady nebyly nikdy definitivně lokalizovány: podle některých teorií se nacházely v Babylonu, ale byly zničeny v 1. století n. l., zatímco jiní tvrdí, že mohly být vybudovány v Ninive za krále Sennacheriba. Zatím tedy nelze s jistotou říci, jak přesně byly zavlažovány - zda pomocí šroubových čerpadel, či nikoli.

Proč se mu lidově říká Archimédův šroub?

Archimedes zamyšlený (známý také jako Portrét učence) od Domenica Fettiho, 1620. Archimedes je považován za nejvýznamnějšího fyzikálního vědce starověku.

Obrázek: Domenico Fetti, Public domain, via Wikimedia Commons

Pokud tedy Asyřané a staří Egypťané mohli mít tuto technologii již před 3. stoletím př. n. l., proč je pojmenována po řeckém matematikovi a vynálezci Archimédovi ze Syrakus ze 3. století?

Jedna z teorií tvrdí, že Archimedes vynalezl šroubové čerpadlo sám, nezávisle na sobě. Podle pověsti král Hiero nechal Archimeda vynalézt nástroj, který by dokázal odčerpat vodu z trupu lodi, což Archimeda přivedlo k vytvoření šroubového čerpadla.

Jiná teorie tvrdí, že Archimédes odcestoval z Řecka do Egypta kolem roku 234 př. n. l., kde objevil technologii, která se tam již používala. Poté se pustil do vylepšování a přizpůsobování vynálezu svým vlastním parametrům. Důkazy skutečně naznačují, že Archimédes nikdy neprohlásil vynález za svůj, ale byl mu připsán až o dvě století později, v 1. století př. n. l. řeckým autoremhistorik Diodorus.

Jak Archimédův šroub ovlivnil společnost?

Archimédův šroub sloužil jako důležitá pomůcka pro zavlažování v celém starověkém světě, obvykle jako prostředek pro přivádění vody z řek a jezer na zemědělskou půdu.

Šroubová čerpadla se dodnes používají v čistírnách odpadních vod po celém světě k přepravě vody a odpadních vod. Tuto technologii lze nalézt také v některých atrakcích v zábavních parcích a v čokoládových fontánách.

Pokud je voda vedena do horní části Archimédova šroubu, nikoliv do jeho spodní části, nutí šroub k otáčení. Toho lze pak využít k výrobě elektřiny. Takováto vodní čerpadla se používají na řece Temži v Anglii, kde se vyrobená energie přivádí do hradu Windsor.