پیچ ارشمیدس – همچنین به عنوان پیچ آب، پیچ مصری و پیچ هیدرودینامیکی شناخته می شود – ماشینی است که برای بالا بردن و انتقال آب استفاده می شود. این فناوری معمولاً دارای یک مارپیچ در داخل یک لوله توخالی است که با چرخش، آب را به طور مثبت از پایین به بالای سیلندر جابجا می کند.

اگرچه این فناوری اغلب به ریاضیدان و مخترع یونانی قرن سوم نسبت داده می شود. ارشمیدس سیراکوز، شواهدی وجود دارد که نشان می دهد پمپ های پیچی قرن ها قبل، هم در مصر و هم در آشور مورد استفاده قرار می گرفتند. در واقع، برخی از محققان این نظریه را مطرح می کنند که پمپ های پیچی در اوایل قرن هفتم قبل از میلاد به عنوان ابزار آبیاری مورد استفاده قرار می گرفتند.

بنابراین، پیچ ارشمیدس دقیقا چگونه کار می کند، چه زمانی اختراع شد و چرا به ارشمیدس نسبت داده می شود؟

پیچ ارشمیدس چگونه کار می کند؟

یک پمپ آب در مصر از دهه 1950 که از مکانیزم پیچ ارشمیدس استفاده می کند

اعتبار تصویر: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0، از طریق Wikimedia Commons

پیچ ارشمیدس اساساً یک لوله توخالی است که حاوی یک مارپیچ یا مارپیچ است که راه خود را به سمت استوانه می پیچد. سپس انتهای پایین لوله در یک بدنه آب قرار می گیرد و لوله می چرخد. همانطور که پیچ می چرخد، مقداری از آب را جمع می کند. چرخش های بیشتر آب را از طریق جیب های متوالی مارپیچ بالا می برد تا به بالای آن برسد.لوله.

به این ترتیب، آب از یک منبع پایین تر (مثلاً یک رودخانه) می تواند به راحتی به منبع دیگری (مانند یک خندق آبیاری که به زمین های کشاورزی می ریزد) افزایش یابد.

روش های چرخش پمپ پیچی در طول قرن ها بسیار متفاوت بوده است. در برخی از تمدن ها، شفت با کار دستی چرخانده می شود. در برخی دیگر، توسط گاو یا آسیاب بادی. در نهایت، موتورها برای نیرو دادن به پمپ‌های پیچی استفاده شدند.

چه کسی پیچ ارشمیدس را اختراع کرد؟ قرن قبل از میلاد در آن زمان از پیچ ارشمیدس برای بیرون آوردن آب از رود نیل استفاده می شد که به عنوان یک ابزار آبیاری عمل می کرد. با این حال، برخی از محققان نظریه‌پردازی کرده‌اند که تمدن‌های باستانی بسیار زودتر از قرن سوم قبل از میلاد از این فناوری برخوردار بودند.

نقش برجسته سنگی سناخریب از پای کودی داگی، در نزدیکی سیزر. بازیگران در لندشات، آلمان به نمایش گذاشته شده اند

اعتبار تصویر: Timo Roller، CC BY 3.0، از طریق Wikimedia Commons

استفانی دالی، آشوری شناس، نظریه ای را ارائه کرده است که از پیچ های آب در امپراتوری نوآشوری در زمان پادشاهی سناخریب (704-681 قبل از میلاد). دالی به کتیبه ای به خط میخی به عنوان مدرک اشاره می کند و از این اثر به عنوان دلیلی بر این موضوع استقبال می کند که آشوری ها در حدود قرن هفتم قبل از میلاد تلمبه های پیچی از برنز می ریختند.

Dalley’sاین نظریه با نوشته‌های استرابون مورخ یونانی باستان، که نوشته بود باغ‌های معلق بابل - دست نیافتنی‌ترین عجایب هفتگانه جهان باستان - با پیچ آبیاری شده است، همسو است.

این باغ‌ها هرگز آبیاری نشده‌اند. به طور قطعی قرار گرفته اند: برخی معتقدند که آنها در بابل قرار داشته اند اما در قرن اول پس از میلاد ویران شده اند، در حالی که برخی دیگر احتمال می دهند که آنها در نینوا در زمان پادشاه سناخریب ساخته شده باشند. بنابراین، هنوز هیچ راه قطعی برای دانستن نحوه آبیاری آنها وجود ندارد - چه با پمپ های پیچی یا نه.

چرا به عنوان پیچ ارشمیدس شناخته می شود؟ متفکر (همچنین به عنوان پرتره یک محقق شناخته می شود) توسط دومنیکو فتی، 1620. ارشمیدس مهمترین فیزیکدان دوران باستان در نظر گرفته می شود

اعتبار تصویر: دومنیکو فتی، مالکیت عمومی، از طریق Wikimedia Commons

بنابراین ، اگر آشوری ها و مصریان باستان ممکن است قبل از قرن سوم قبل از میلاد این فناوری را در اختیار داشته باشند، چرا نام آن به نام یک ریاضیدان و مخترع یونانی قرن سوم به نام ارشمیدس سیراکوزی گرفته شده است؟

یک نظریه بر این باور است که ارشمیدس خودش پمپ پیچ را به طور مستقل اختراع کرد. داستان از این قرار است که پادشاه هیرو از ارشمیدس خواسته بود ابزاری را اختراع کند که می‌توانست آب را از بدنه کشتی خارج کند، که باعث شد ارشمیدس پمپ پیچ را بسازد.

نظریه دیگری بیان می‌کند که ارشمیدس در حدود سال 234 از یونان به مصر سفر کرد. قبل از میلاد، جایی که او کشف کردفناوری که قبلاً در آنجا مورد استفاده قرار می گرفت. او سپس دست به دستکاری و بهبود اختراع بر اساس پارامترهای خودش زد. در واقع، شواهد نشان می دهد که ارشمیدس هرگز ادعا نکرد که این اختراع اختراع خود است، بلکه دو قرن بعد توسط مورخ یونانی قرن اول پیش از میلاد، دیودوروس، به او نسبت داده شد.

چگونه پیچ ارشمیدس بر جامعه تأثیر گذاشته است. ?

پیچ ارشمیدس به عنوان یک کمک حیاتی برای آبیاری در سراسر جهان باستان عمل می کرد، به طور معمول به عنوان وسیله ای برای بالا بردن آب از رودخانه ها و دریاچه ها به زمین های کشاورزی.

تا به امروز، پمپ های پیچی هستند. در تصفیه خانه های آب در سراسر جهان برای انتقال آب و فاضلاب استفاده می شود. این فناوری را می‌توان در برخی از پارک‌های تفریحی و در فواره‌های شکلاتی نیز یافت.

اگر آب به جای پایین، به بالای پیچ ارشمیدس هدایت شود، پیچ را مجبور به چرخش می‌کند. سپس می توان از آن به عنوان نوعی تولید برق استفاده کرد. پمپ‌های مولد آب از این نوع در رودخانه تیمز در انگلستان استفاده می‌شوند و نیروی تولید شده توسط آن به قلعه ویندزور وارد می‌شود.