Table of contents
阿基米德螺杆--也被称为水螺杆、埃及螺杆和流体动力螺杆--是一种用于提升和运输水的机器。 该技术的典型特征是在一个空心管内有一个螺旋,当旋转时,积极地将水从缸底移到缸顶。
虽然这项技术通常归功于3世纪的希腊数学家和发明家,锡拉库扎的阿基米德,但有证据表明,螺旋泵早在几个世纪前就在埃及和亚述使用了。 事实上,一些学者推测,螺旋泵早在公元前7世纪就被用作灌溉工具。
那么,阿基米德螺钉究竟是如何工作的,它是什么时候发明的,为什么它被记在阿基米德的名下?
See_also: 谁是皮鲁斯,什么是皮鲁斯式的胜利?阿基米德螺钉是如何工作的?
20世纪50年代埃及的一个水泵,它使用了阿基米德的螺旋机制。
图片来源:Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons
阿基米德螺旋体本质上是一个空心管,其中包含一个螺旋体或螺旋线,在圆柱体上蜿蜒而上。 然后将管子的底端放在水体中,并旋转管子。 当螺旋体转动时,它舀起一些水。 进一步的转动使水通过螺旋体的连续口袋,直到到达管顶。
这样一来,来自较低源头的水(例如河流)可以很容易地提升到不同的源头(例如流向农业用地的灌溉沟渠)。
几个世纪以来,旋转螺杆泵的方法有很大的不同。 在一些文明中,轴是通过手工劳动来转动的。 在其他文明中,是通过牛或风车来转动的。 最终,电机被用来驱动螺杆泵。
谁发明了阿基米德螺钉?
有证据表明,阿基米德螺杆在古埃及历史上的希腊化时期(大约在公元前3世纪)就已经开始使用了。 当时,阿基米德螺杆被用来从尼罗河提水,作为一种灌溉工具发挥作用。 然而,一些学者推测,古代文明拥有这项技术的时间远远早于公元前3世纪。
西纳赫里布的岩石浮雕铸件,来自于Cizre附近的Cudi Dağı山脚。 该铸件在德国兰茨胡特展出。
图片来源:Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons
See_also: 希律王墓的发现例如,亚述学家斯蒂芬妮-达利(Stephanie Dalley)推断,新亚述帝国在西拿基里布国王统治时期(公元前704-681年)就开始使用水螺丝。 达利引用了一个楔形文字铭文作为证据,称该文物证明亚述人在公元前7世纪左右就开始用青铜铸造螺丝泵。
达利的理论与古希腊历史学家斯特拉波的著作相一致,他写道,巴比伦的悬空花园--"古代世界七大奇迹 "中最难以捉摸的--是用螺丝来灌溉的。
这些花园从未被确定过位置:有些人认为它们位于巴比伦,但在公元1世纪被摧毁,而另一些人则认为它们可能是在西拿基立国王统治下的尼尼微建造的。 因此,到目前为止,还没有确切的方法知道它们到底是如何灌溉的--是否使用螺旋泵。
为什么它被俗称为阿基米德螺钉?
阿基米德深思熟虑》(又称《学者肖像》),多梅尼科-费蒂创作,1620年。 阿基米德被认为是古代最重要的物理学家。
图片来源:Domenico Fetti,公共领域,通过维基共享资源
那么,如果亚述人和古埃及人可能在公元前3世纪之前就已经掌握了这种技术,为什么它以3世纪希腊数学家和发明家、锡拉库扎的阿基米德的名字命名呢?
有一种理论认为,阿基米德是自己独立发明的螺旋泵。 故事说,希罗国王让阿基米德发明一种可以从船体中排除水的工具,这促使阿基米德创造了螺旋泵。
另一种理论认为,阿基米德在公元前234年左右从希腊前往埃及,在那里发现了已经在那里使用的技术。 然后他开始按照自己的参数调整和改进这项发明。 事实上,证据表明,阿基米德从未声称这项发明是他自己的,而是在两个世纪之后,由公元前1世纪的希腊人将其归功于他。历史学家,迪奥多鲁斯。
阿基米德螺钉对社会有什么影响?
阿基米德螺旋桨是整个古代世界灌溉的重要辅助工具,通常是作为将水从河流和湖泊提升到农田的一种手段。
时至今日,螺杆泵仍被用于世界各地的水处理厂,用来输送水和污水。 在一些游乐园的游乐设施和巧克力喷泉中也可以看到这种技术。
如果将水引入阿基米德螺杆的顶部,而不是底部,就会迫使螺杆旋转。 然后,这可以作为一种发电形式加以利用。 这种水力发电泵在英国泰晤士河上使用,其产生的电力随后被输入温莎城堡。