Den arkimediska skruven - även känd som vattenskruv, egyptisk skruv och hydrodynamisk skruv - är en maskin som används för att höja och transportera vatten. Tekniken består vanligtvis av en spiral i ett ihåligt rör som, när den roteras, förskjuter vatten från botten till toppen av cylindern.

Även om tekniken ofta tillskrivs den grekiske matematikern och uppfinnaren Archimedes från Syrakusa på 300-talet, finns det bevis för att skruvpumpar användes flera århundraden tidigare, både i Egypten och Assyrien. Vissa forskare menar att skruvpumpar användes som bevattningsverktyg redan på 700-talet f.Kr.

Hur fungerar Archimedes skruv egentligen, när uppfanns den och varför är den tillskriven Archimedes?

Hur fungerar den arkimediska skruven?

En vattenpump i Egypten från 1950-talet som använder Archimedes skruvmekanism.

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

Den arkimediska skruven är i princip ett ihåligt rör med en spiral eller spiral som slingrar sig uppåt i cylindern. Den nedre änden av röret placeras sedan i en vattensamling och röret roteras. När skruven roterar tar den upp en del av vattnet. Ytterligare vändningar höjer vattnet genom spiralens på varandra följande fickor tills det når toppen av röret.

På så sätt kan vatten från en lägre källa (t.ex. en flod) lätt höjas till en annan källa (t.ex. ett bevattningsdike som rinner till jordbruksmark).

Metoderna för att få skruvpumpen att rotera har varierat mycket under århundradena. I vissa civilisationer drevs axeln med hjälp av manuellt arbete, i andra med hjälp av boskap eller väderkvarnar. Så småningom användes motorer för att driva skruvpumparna.

Vem uppfann den arkimediska skruven?

Det finns bevis för att den arkimediska skruven användes under den hellenistiska perioden i Egyptens historia, omkring 300-talet f.Kr. Vid den tiden användes den arkimediska skruven för att höja vatten från Nilen, vilket fungerade som ett bevattningsverktyg. Vissa forskare har dock hävdat att forntida civilisationer hade tillgång till tekniken långt tidigare än 300-talet f.Kr.

Avgjutning av en stenrelief av Sennacherib från foten av Cudi Dağı, nära Cizre. Avgjutningen är utställd i Landshut, Tyskland.

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

Assyriologen Stephanie Dalley har till exempel hävdat att vattenskruvar användes i det nyassyriska riket under kung Sennacheribs regeringstid (704-681 f.Kr.). Dalley hänvisar till en inskrift i kilskrift som bevis för att assyrierna gjöt skruvpumpar i brons omkring 700-talet f.Kr.

Dalleys teori stämmer överens med vad den grekiske historikern Strabo skrev om att Babylons hängande trädgårdar - det mest svårfångade av den antika världens sju underverk - hade bevattnats med hjälp av skruvar.

Trädgårdarna har aldrig varit definitivt lokaliserade: vissa menar att de låg i Babylon men förstördes på första århundradet e.Kr., medan andra antar att de kan ha byggts i Nineveh under kung Sennacherib. Ännu finns det alltså inget definitivt sätt att veta exakt hur de bevattnades - om det var med skruvpumpar eller inte.

Varför kallas den populärt för Archimedes-skruven?

Archimedes tankeväckande (även känd som Porträtt av en lärd man) av Domenico Fetti, 1620. Archimedes anses vara antikens viktigaste fysiker.

Bild: Domenico Fetti, Public domain, via Wikimedia Commons

Om assyrierna och de gamla egyptierna kan ha haft tillgång till tekniken före 300-talet f.Kr., varför är den då uppkallad efter en grekisk matematiker och uppfinnare från 300-talet, Arkimedes av Syrakusa?

Enligt en teori uppfann Archimedes skruvpumpen själv, oberoende av varandra. Historien säger att kung Hiero bad Archimedes uppfinna ett verktyg som kunde ta bort vatten från ett fartygs skrov, vilket ledde till att Archimedes skapade skruvpumpen.

En annan teori går ut på att Arkimedes reste från Grekland till Egypten omkring 234 f.Kr. där han upptäckte den teknik som redan användes där. Han började sedan att justera och förbättra uppfinningen enligt sina egna parametrar. Faktum är att bevisen tyder på att Arkimedes aldrig gjorde anspråk på uppfinningen som sin egen, utan att den snarare tillskrevs honom två århundraden senare, av den grekiska författaren från 1000-talet f.Kr.historikern Diodorus.

Hur har Archimedes skruv påverkat samhället?

Den arkimediska skruven var ett viktigt hjälpmedel för bevattning i hela den antika världen, vanligtvis för att höja vatten från floder och sjöar till jordbruksmark.

Än i dag används skruvpumpar i vattenreningsverk runt om i världen för att flytta vatten och avloppsvatten. Tekniken finns också i vissa nöjesparksattraktioner och i chokladfontäner.

Om vatten leds in i toppen av en arkimedisk skruv, snarare än i botten, tvingar det skruven att rotera. Detta kan sedan användas för att generera elektricitet. Vattengenererande pumpar av detta slag används i floden Themsen i England, och den energi som genereras av dessa pumpar matas sedan in i Windsor Castle.