Den arkimediske skrue - også kendt som vandskrue, egyptisk skrue og hydrodynamisk skrue - er en maskine, der bruges til at hæve og transportere vand. Teknologien består typisk af en spiral i et hult rør, som, når den roteres, fortrænger vandet positivt fra bunden til toppen af cylinderen.

Selv om teknologien ofte tilskrives den græske matematiker og opfinder Archimedes fra Syrakus fra det 3. århundrede, er der beviser for, at skruepumper var i brug flere århundreder tidligere i både Egypten og Assyrien. Nogle forskere hævder faktisk, at skruepumper blev brugt som vandingsredskaber så tidligt som i det 7. århundrede f.Kr.

Hvordan fungerer den arkimediske skrue helt præcist, hvornår blev den opfundet, og hvorfor er den tilskrevet Arkimedes?

Hvordan fungerer den arkimediske skrue?

En vandpumpe i Egypten fra 1950'erne, der anvender den arkimediske skruemekanisme

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

Den arkimediske skrue er i bund og grund et hult rør, der indeholder en spiral eller spiral, som snor sig op ad cylinderen. Den nederste ende af røret placeres i et vandområde, og røret roteres. Når skruen drejer, opsamler den noget af vandet. Yderligere omdrejninger løfter vandet gennem spiralens lommer, indtil det når toppen af røret.

På denne måde kan vand fra en lavere kilde (f.eks. en flod) let hæves op til en anden kilde (f.eks. en vandingsgrøft, der løber til landbrugsjord).

Metoderne til at dreje skruepumpen har varieret meget gennem århundreder. I nogle civilisationer blev akslen drejet manuelt, i andre med hjælp af kvæg eller vindmøller. Til sidst blev der brugt motorer til at drive skruepumperne.

Hvem opfandt den arkimediske skrue?

Der er beviser for, at den arkimediske skrue var i brug i den hellenistiske periode af Egyptens oldtidshistorie omkring det 3. århundrede f.Kr. På det tidspunkt blev den arkimediske skrue brugt til at hæve vand fra Nilen og fungerede som et vandingsredskab. Nogle forskere har dog teoretiseret, at oldtidens civilisationer var i besiddelse af teknologien langt tidligere end det 3. århundrede f.Kr.

Afstøbning af et stenrelief af Sennacherib fra foden af Cudi Dağı, nær Cizre. Afstøbningen er udstillet i Landshut, Tyskland.

Billede: Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons

Assyriologen Stephanie Dalley har f.eks. fremsat en teori om, at vandskruer var i brug i det nyassyriske rige under kong Sennacherib (704-681 f.Kr.). Dalley citerer en kileskrift som bevis for, at artefakten er et bevis på, at assyrerne støbte skruepumper i bronze omkring det 7. århundrede f.Kr.

Dalleys teori stemmer overens med den gamle græske historiker Strabo, som skrev, at Babylons hængende haver - det mest undvigende af de "syv vidundere i den antikke verden" - var blevet vandet med skruer.

Haverne er aldrig blevet lokaliseret endeligt: Nogle mener, at de lå i Babylon, men blev ødelagt i det første århundrede e.Kr., mens andre mener, at de måske blev bygget i Nineveh under kong Sennacherib. Så der er endnu ingen endelig måde at vide, hvordan de blev vandet - om det var med skruepumper eller ej.

Hvorfor er den populært kendt som Archimedes-skruen?

Archimedes tænksom (også kendt som Portræt af en lærd) af Domenico Fetti, 1620. Archimedes anses for at være den vigtigste fysiker i antikken.

Billede: Domenico Fetti, Public domain, via Wikimedia Commons

Så hvis assyrerne og de gamle egyptere kan have været i besiddelse af teknologien før det 3. århundrede f.Kr., hvorfor er den så opkaldt efter en græsk matematiker og opfinder fra det 3. århundrede, Archimedes af Syrakus?

En teori går ud på, at Archimedes selv opfandt skruepumpen uafhængigt af hinanden. Historien går på, at kong Hiero fik Archimedes til at opfinde et redskab, der kunne fjerne vand fra skibsskroget, hvilket fik Archimedes til at skabe skruepumpen.

En anden teori går ud på, at Archimedes rejste fra Grækenland til Egypten omkring 234 f.Kr., hvor han opdagede den teknologi, der allerede var i brug der. Han gik derefter i gang med at justere og forbedre opfindelsen efter sine egne parametre. Faktisk tyder beviserne på, at Archimedes aldrig gjorde krav på opfindelsen som sin egen, men at den blev krediteret ham to århundreder senere, af den græskehistoriker, Diodorus.

Hvordan har Archimedes-skruen påvirket samfundet?

Den arkimediske skrue var en vigtig hjælp til kunstvanding i hele den antikke verden, typisk som et middel til at hæve vand fra floder og søer til landbrugsjord.

Den dag i dag bruges skruepumper i vandbehandlingsanlæg verden over til at flytte vand og spildevand. Teknologien kan også findes i nogle forlystelsesparker og i chokoladefontæner.

Hvis vandet ledes ind i toppen af en Archimedes-skrue i stedet for i bunden, tvinger det skruen til at rotere. Dette kan så udnyttes til at producere elektricitet. Sådanne vandkraftpumper anvendes på Themsen i England, og den strøm, der produceres ved hjælp af disse pumper, forsyner Windsor Castle med strøm.