Учёные из Шеффилдского университета смогли воссоздать технологию изготовления древнеримского стекла. Оно меняет цвет в зависимости от освещения. Об этом сообщила газета The Guardian.
Такими оптическими свойствами обладает кубок Ликурга — стеклянный сосуд IV века, который в 2022 году признали одним из семи чудес света мирового стекольного искусства. В отражённом свете он выглядит зелёным, а если смотреть сквозь стекло на источник света, то приобретает красный оттенок.
Как выяснили учёные, секрет заключается в мельчайших частицах золота и серебра, содержащихся в стекле. Свет по-разному взаимодействует с ними в зависимости от того, как проходит через сосуд или отражается от него. Используя эти знания, специалисты смогли воспроизвести эффект и получить оттенки, близкие к цветам оригинального кубка.
Однако цветное стекло — не единственная технология прошлого, которая удивляет современных исследователей. RT собрал несколько примеров древних изобретений, принципы работы которых учёные продолжают изучать и сегодня.
Самый древний компьютер
В 1901 году у греческого острова Антикитера нашли фрагменты бронзового устройства, созданного примерно в II веке до нашей эры. Оказалось, что находка была сложным механическим прибором, предназначенным для астрономических расчётов.
Внутри механизма находились десятки зубчатых колёс, соединённых друг с другом. Они приводили в движение указатели на циферблатах, которые отображали фазы Луны и различные астрономические циклы. С помощью этого устройства можно было также предсказывать солнечные и лунные затмения.
Для своего времени механизм был очень сложным, поэтому теперь его часто называют древнейшим в истории компьютером. Сохранились лишь фрагменты механизма. Чтобы восстановить его устройство, учёные используют рентгеновскую томографию, позволяющую заглянуть внутрь составных частей, изучить расположение шестерёнок и прочитать надписи, которые невозможно разобрать невооружённым глазом. Исследования помогают понять, какие именно расчёты выполнял прибор и как его использовали в античности.
Римский бетон, который «залечивает» трещины
Многие сооружения Древнего Рима сохранились на протяжении столетий, несмотря на воздействие воды и окружающей среды. Долговечность римского бетона давно интересует исследователей, и одна из возможных причин кроется в особенностях его изготовления.
В 2023 году учёные из Массачусетского технологического института (MIT) и их коллеги опубликовали исследование, в котором изучили небольшие известковые включения в составе древнего бетона. Согласно гипотезе, они возникали при «горячем смешивании» негашёной извести и вулканического материала.
По мнению исследователей, такие включения «помогали» материалу восстанавливаться после повреждений. Когда вода проникала в трещину, она вступала в реакцию с известью. В результате образовывались минералы, которые постепенно заполняли пустоты и уменьшали повреждение.
Чтобы проверить эту версию, учёные приготовили бетон по похожей технологии и намеренно создали в нём трещины. После попадания воды повреждения действительно начали «затягиваться».
Тайна узора на древних клинках
Дамасские клинки славятся высокой прочностью и необычными узорами. Их изготавливали из высокоуглеродистой тигельной стали, связанной с индийской традицией производства стали вутц. При правильной обработке в металле формировалась особая структура, создававшая рисунок, напоминающий волны или струящуюся воду. Однако со временем секреты изготовления исторических клинков были утрачены.
С дамасской сталью часто сравнивают русский булат. Их объединяют традиции производства высокоуглеродистой стали, но технологии изготовления отличаются.
В XIX веке раскрыть секрет старинных клинков попытался российский инженер и металлург Павел Аносов. Он исследовал восточное оружие, проводил эксперименты с составом металла и со способами его обработки. Результаты своих опытов Аносов изложил в работе «О булатах», опубликованной в 1841 году.
Современные исследователи продолжают изучать структуру необычных клинков. В 2006 году немецкие учёные обнаружили в образце дамасской сабли XVII века углеродные нанотрубки и тонкие структуры из цементита — соединения железа с углеродом. Сами по себе нанотрубки крепкие, поэтому учёные предположили, что именно они влияют на прочность стали.
В 2014 году китайские исследователи предложили объяснение происхождения необычного рисунка на клинках. Такой узор мог возникать из-за образования «островков» из атомов фосфора, серы и некоторых других примесей внутри куска стали при его медленном остывании, предположили они. Но механизм образования узора изучают до сих пор.
Железная колонна, которая почти не ржавеет
В Дели находится железная колонна высотой около 7,2 м и весом примерно 6 т. Её установили в 415 году в память об императоре Чандрагупте II. Несмотря на многовековое пребывание под открытым небом, памятник не покрылся толстым слоем ржавчины, из-за чего и стал объектом исследований в области металлургии.
Тайну раскрыли в 2003 году исследователи из Индийского технологического института (IIT). Они обратили внимание на значительное содержание фосфора в металле и на его роль в формировании защитного слоя. Помимо высокого содержания фосфора, делийскую колонну отличает отсутствие в составе серы и магния, присутствующих в современном железе.
При этом важен способ изготовления памятника. Древние мастера нагревали железные заготовки и соединяли их ковкой. Устойчивость столба исследователи объясняют сочетанием химического состава металла и особенностей обработки.
Огонь, который боялись в море
Военное преимущество Византии во многом определял «греческий огонь». Византийцы применяли его с VII века, в том числе в морских сражениях. Горючую смесь выбрасывали из специальных устройств — сифонов, которые по принципу действия напоминают ранние огнемёты. Оружие представляло особую опасность для деревянных кораблей, поскольку смесь продолжала гореть даже на поверхности воды.
«Греческий огонь» использовали не только на море, но и при обороне крепостей. Помимо сифонов, применялись сосуды с горючим веществом и другие приспособления для его доставки к противнику.
Однако точный рецепт огня до сих пор не установлен. Византийцы тщательно охраняли секрет его изготовления, а письменные свидетельства не позволяют однозначно восстановить состав. Предполагается, что основу смеси составляла нефть, к которой могли добавлять смолы и другие вещества, влиявшие на горение и сцепление с поверхностями.