lunes, 20 de enero de 2014

Herón de Alejandría y la Eolípila

Herón (o Hero) de Alejandría (en griego: Ἥρων ὁ Ἀλεξανδρεύς, siglo I d. C.) fue un ingeniero y matemático helenístico que destacó en Alejandría (en la provincia romana de Egipto); ejerció de ingeniero en su ciudad natal, Alejandría. Este griego es considerado uno de los científicos e inventores más grandes de la antigüedad y su trabajo es representativo de la tradición científica helenista.

Historia

Tras el período helenístico, la ciencia helénica destacó en la ciudad de Alejandría, perdurando varios siglos (hasta la caída del Imperio romano), donde surgieron periódicamente destellos de genialidad. Uno de estos genios fue Herón, que demostró una actitud premoderna para la mecánica, descubriendo, aunque de forma arcaica, la ley de acción y reacción. Se basó a menudo en Ctesibio, inventor griego del siglo III antes de nuestra era, de quien se tienen noticias por el propio Herón y por Vitruvio. Describió gran número de máquinas sencillas y generalizó el principio de la palanca de Arquímedes. Ideó múltiples trabajos de inventiva y aportó muchas innovaciones en el campo de los autómatas que facilito los estudios a los científicos.


Trabajos en Geometria y Matemático.

Sin embargo, es conocido sobre todo como matemático, tanto en el campo de la geometría como en el de la geodesia (una rama de las matemáticas que se encarga de la determinación del tamaño y configuración de la Tierra, y de la ubicación de áreas concretas de la misma especie). Herón trató los problemas de las mediciones terrestres con mucho más acierto que cualquier otro de su época; por eso se dice que fue un gran científico.[cita requerida]
Herón trató los problemas de las mediciones terrestres con mucho más éxito que cualquier otro de su generación.
También inventó un método de aproximación a las raíces cuadradas y cúbicas de números que no las tienen exactas.

Como matemático, escribió La Métrica (μετρικά), obra en la que estudia las áreas de las superficies y los volúmenes de los cuerpos. Desarrolló también técnicas de cálculo, tomadas de los babilonios y egipcios, como el cálculo de raíces cuadradas mediante iteraciones.

Su logro más destacado en el campo de la geometría es la denominada fórmula de Herón, en la que se establece la relación entre el área de un triángulo y la longitud de sus lados:

    «En un triángulo de lados a, b, c, y semiperímetro s=(a+b+c)/2, su área es igual a la raíz cuadrada de s(s-a)(s-b)(s-c)

  A Herón se le ha atribuido en algunas ocasiones el haber desarrollado la fórmula para hallar el área de un triángulo en función de sus lados, pero esta fórmula, probablemente, había sido desarrollada antes de su época.

PUBLICACIONES

La Mecánica, en tres libros, estudia las máquinas simples y la composición de los movimientos. El texto original en griego se perdió, y quedó de él sólo una traducción árabe, descubierta por Carra de Vaux, quien la publicó en 1893 con el título de La Mecanique ou l'Elevateur de Héron d'Alexandrie. Herón parte de los principios de la mecánica aristotélica y de la ciencia de Arquimedes. Desarrolla la teoría de las cinco máquinas simples: palanca, tornillo, cuña, polea y plano inclinado, deduciéndola del estudio del movimiento de un cuerpo pesado sobre un plano inclinado, y la acompaña de numerosos problemas prácticos. Es notable en el tercero de los tres libros la definición de la hélice cilíndrica y de sus propiedades, que Herón verosímilmente saca de una obra perdida de Apolonio Pergeo, mientras que la teoría de los centros de gravedad, según confesión del propio Herón, está tomada de Arquímedes.
Parte de lo que se contiene en los dos libros de la Pneumática es sustancialmente obra de estudiosos anteriores y especialmente de Ctesibio, Filón y Arquímedes. La obra comienza con una disertación teórica sobre el "vacío", en la que se repite la errónea hipótesis por medio de la cual los antiguos explicaban todos aquellos fenómenos (acción de las bombas, de las jeringas) que sólo mucho más tarde habían de encontrar una exacta interpretación gracias al descubrimiento de la presión atmosférica por obra de Torricelli.
Sigue después la descripción de numerosísimos aparatos en gran parte movidos por la acción del aire, del agua o del fuego. Algunos de estos aparatos estaban destinados a suscitar en el vulgo ignorante un sentimiento de reverente estupor durante las funciones del culto: así el dispositivo (por medio de la dilatación del aire) que abría las puertas del templo cuando se encendía el fuego del altar. Entre esta clase de aparatos se encuentran también la célebre "fuente de Herón" y la "eolípila" en la que está contenido el germen de la primera máquina o, mejor dicho, de la primera "turbina" de vapor. Se describen asimismo otros muchos mecanismos, como el odómetro, el distribuidor automático, el molinillo de vapor o máquinas que funcionan con monedas.
El libro Sobre los autómatas describe la maquinaria de los teatros y es un interesante documento acerca de la escenografía y la tramoya griegas. La Dióptrica habla de un aparato empleado entonces por los topógrafos y astrónomos, análogo al moderno teodolito.
La Métrica, por último, es una obra en tres libros donde aparecen tratadas cuestiones de geodesia y de geometría práctica. Se enumeran las diferentes maneras de hallar las áreas de triángulos, cuadriláteros, polígonos regulares de tres a doce lados, círculos y elipses, así como el volumen de cilindros, conos y esferas, con procedimientos rigurosos y cálculos aproximados; se trata también la división de las figuras planas y sólidas en partes relacionadas entre sí y con la figura entera.

Inventos y descubrimientos

Su mayor logro fue la invención de la primera máquina de vapor, conocida como eolípila, y la Fuente de Herón, cuya aplicación prática en los templos le granjearon el pseudónimo de El Mago. La eolípila era una máquina que consistía en una esfera hueca a la que se le adaptaban dos tubos curvos. El interior de la esfera estaba repleto con agua, la que se hacía hervir provocando que por los tubos arrancara el vapor, haciendo girar la bola muy rápido.

Es autor de numerosos tratados de mecánica, como La neumática (πνευματικά) en la que estudia la hidráulica, y Los autómatas: el primer libro de robótica de la historia.3 En La dioptra (δίοπτρα) describe el funcionamiento de este aparato, similar al actual teodolito, usado en observaciones terrestres y astronómicas durante siglos. También en este libro describe el odómetro, utilizado para medir distancias recorridas por un viandante (o un vehículo).

Describió, aunque de forma arcaica, la ley de acción y reacción de Isaac Newton, experimentando con vapor de agua. Generalizó el principio de la palanca de Arquímedes. Además, realizó una descripción detallada del hýdraulis de Ctesibio (un órgano que funcionaba con agua).

En óptica, propuso en su Catóptrico que la luz viaja siguiendo el camino geométricamente más corto.


MÁQUINA DE VAPOR DE HERÓN (EOLIPA)
.
La primera máquina de vapor fue ideada por Herónde Alejandría,mediante experimentos con vapor deagua que le llevaría a descubrir de forma muy antigua la llamada ley de acción y reacción.
Cabe decir que las máquinas térmicas en general (entre las cuales la Aelópila es
probablemente la de primera invención)transforman energía térmica en energía mecánica, todas estas funcionan tomando calorde una fuente caliente y entregando auna fuente fría el que no se ha transforma do en trabajo. Es así como la Aelópila en particular, la fuente caliente es el mechero
a alcohol. Sobre éste se encuentra una esferacon agua en su interior. Al encender el mech
ero se calienta el agua o que pasa en formade vapor a través de pequeñas aberturas en
brazos salientes de la esfera. Es la presión ejercida por dicho vapor la que impulsa la Aelópila que comienza a girar, según la ley de acción-reacción.
Aún así con la decadencia del Imperio Alejandrino, y con él la ciencia griega, hizo que esta máquina no fuese científicamente estudiada permaneciendo en el olvido y sirviendo sólo de juguete o entretenimiento.



LOS PAJAROS DE HERÓN.

En el año 62 Herón de Alejandría describe múltiples aparatos en su libro "Autómata". Entre ellos aves que
vuelan, gorjean y beben. Todos ellos fueron diseñados como juguetes, sin mayor interés por encontrarles aplicación.

EL TEMPLO DE HERÓN.

En el siglo I d.C. los griegos no daban crédito a lo que veían sus ojos y es que en aquellos templos donde había trabajado Herón de Alejandría, a quien algunos llamaban “El Mago“ , resultaban ser residencia habitual de los dioses.

Las pruebas de que las divinidades escogían aquellos templos como su morada eran claras y podía verlas cualquiera que por allí pasara. Las puertas se abrían solas y cuando entrabas se escuchaba música celestial. Una vez dentro, en uno de los altares, podías ver una esfera luminosa levitando como por arte de magia y en otro altar podías contemplar con tus propios ojos como los dioses danzaban  a su alrededor.

Lo que desconocían la mayoría de la gente de aquella época es que aquello no era más que simple ciencia. La creatividad de Herón de Alejandría llegó a tal extremo que casi se convirtió en un  maestro de los efectos especiales.

Para lograr que las grandes puertas se abrieran y cerraran solas usó un mecanismo que utilizaba depositos de agua y contrapesos.

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