Чаша Пифагора: как из неё пить?
1385 27/09/2024Среди множества изобретений, открытий и философских концепций, оставленных человечеству древнегреческим философом Пифагором, есть изобретение небольшое, но забавное. А некоторые видят в этом изобретении даже большой философский и воспитательный смысл, и считают, что великий мыслитель эту хитроумную как бы игрушку создал для того, чтобы учить людей умеренности, а также для решения важных социальных проблем своего времени. Мол, великий Пифагор мелочами не занимался!
Это изобретение – Чаша Пифагора, известная также как Кубок Правосудия или же Чаша Жадных. Чаша Пифагора была устроена таким образом, что, пока в неё наливали жидкость до определённого уровня, всё было в порядке. Но если кто-либо пожадничает и нальёт воды (или вина) больше, чем положено, вся жидкость быстро вытечет через отверстие в основании, и тому, кто «пожадничал» не достанется ничего. Чудо? Чудо!
Как это было устроено?
Но правильно говорят, что для тех, кто изучал физику, нет чудес. Посмотрим, как устроена чаша Пифагора и благодаря каким физическим законам она ограничивает потребности пьющего.
В центре чаши находится колонка, которая выглядит, как декоративный объект, отмечающий тот уровень, выше которого наполнять кружку нельзя. На самом деле внутри колонки проходят два сообщающихся вертикальных параллельных канала. Один канал начинается у дна чаши и поднимается вверх, где соединяется с другим каналом, который сообщается с отверстием в основании чаши.
При наполнении чаши в соответствии с законом сообщающихся сосудов заливаемая жидкость поднимается не только внутри чаши, но и по одному из вертикальных рукавов канала. Пока жидкость не достигает высоты, где поднимающийся внутри центральной колонки канал изгибается и уходит вниз, чаша работает как обычный сосуд: наливай и пей! Разрешённый уровень указывает не только высота центральной колонки, но и круговая отметка на внутренней стороне чаши.
Когда жидкость наливают выше отмеченного уровня, она перетекает через внутренний изгиб канала и начинает стекать вниз, к отверстию в дне чаши. При этом возникает непрерывный столб жидкости от дна чаши до отверстия в её основании. Такой столб называется сифоном. И этот сифон начинает работать. Теперь давление воздуха выдавливает жидкость, находящуюся в чаше, и эта жидкость непрерывным потоком выливается наружу через отверстие, которое расположено в основании чаши. Истечение будет продолжаться до полного опустошения чаши.
Если вы ещё не поняли, что такое эффект сифона, вспомните, как советские водители откачивали бензин или соляру из топливного бака. Опускали в бак шланг и втягивали из него воздух. Вслед за воздухом поднималось топливо, и создавался непрерывный столб жидкости. Тут главное было уловить момент, когда топливо уже дошло до края шланга и вовремя отстраниться, чтобы поток топлива попал не в рот, а в канистру. А дальше – выкачивай хоть весь бак. Главное, чтобы струя топлива не прервалась.
Какова мораль?
Согласно древним источникам, чаша Пифагора была создана и внедрена в жизнь для решения совершенно реальных проблем. В его родном Самосе был постоянный дефицит питьевой воды. Рабов, трудившихся на жаре, было много. Когда доходила очередь до питья, первые выпивали больше воды, а последующим её не хватало. В результате возникали ссоры и даже драки. Чаша Пифагора навела порядок в распределении ценного ресурса. Те, кто наливали себе воды сверх нормы, оставались совсем без неё. Торжество справедливости!
С точки зрения Пифагора, как философа и математика, мир управляется гармонией и порядком. Чаша Пифагора наглядно демонстрировала эти принципы. Если все соблюдают меру, то соблюдается и всеобщий порядок. Но если кто-то выходит за пределы, ситуация изменяется так, что преступник потеряет всё.
Чаша Пифагора позволяла соблюдать тот же принцип умеренности и в потреблении вина. Знаете ли Вы, что у древних греков называлось «симпозием»? Совместный пир, сопровождавшееся умными беседами, но очень часто заканчивающееся буйным весельем. Пифагор, несомненно поощрял умные беседы за полным столом, но пьянство без нормы, конечно же не одобрял. А вот если приём вина на пирушке дозировать с помощью чаши, им придуманной, за столом воцарялся желаемый философом порядок. Все сидели и слушали умные речи Пифагора.
Легенды и мифы Древней Греции
Чаша Пифагора, по-видимому пользовалась популярностью при застольях. У неё было и другое название, чаша Тантала. Часто такие чаши были украшены изображением мифического Тантала.
Не знаю, что более знакомо читателю: миф о танталовых муках или металл, получение которого далось химикам так тяжело, что они припомнили древнегреческий миф о царе Тантале, как символе мучений.
Кто же такой был этот Тантал? Сначала был он удачливый парень, поскольку ему повезло с папой. Отцом Тантала был сам Зевс!
При таком папаше трудно не стать мажором. Тантала приглашали на небесный Олимп на симпозии богов. Вы ещё не забыли, что симпозия – это дружеская пирушка? То есть, Тантал сидел с богами за одним столом, был с ними на равных, пил нектар и вкушал амброзию. И на земле жизнь Тантала тоже удалась. Царь, не хухры-мухры!
Жить бы да радоваться! Но мальчик слишком разбаловался. Три раза ему прощали провинности, и не малые. То украл со стола богов нектар и амброзию, чтобы его друзья попробовали угощения олимпийцев, то разболтал смертным застольные разговоры богов, то пытался обмануть всеведущих богов. В общем, папа Зевс разозлился и низверг Тантала в ад. И то сказать, не жалко. У царя богов на земле детей было множество, без арифмометра не сосчитать.
А Танталу в аду досталось стоять в прозрачной холодной воде, которую испить ему не удавалось. Как только он наклонялся к воде, она тут же опускалась, и в рот не попадало ни капли. Не мог он утолить жажду, не мог утолить и голод. Над головой у него росли прекрасные (и, наверное, вкусные) плоды. Но едва он протягивал руку к ветке, ветка поднималась так, что не дотянешься. Как говорилось в одном советском фильме: «Имею желание, но не имею возможности».
Судя по всему, Тантала довольно часто изображали на чашах для застолий, в том числе, и на чашах Пифагора тоже. Во-первых, чтобы напомнить о том, что вести себя должны хорошо даже цари и даже дети богов. А хорошо себя вести согласно учению пифагорейцев, значило во всём соблюдать меру. А во-вторых, чтобы, посмотрев на Тантала, всяк мог порадоваться: он-то выпить не может, а мы – пожалуйста.
Внедрение в производство
Вклад Пифагора в науку и философию остаётся неоценимым. Помимо теоремы своего имени, он начал изучать музыкальную гармонию и открыл гармоничные музыкальные интервалы, исследовал правильные многогранники и даже высказал идею о том, что Земля сферична.
Вряд ли Пифагор придумал идею сифона, непрерывного потока жидкости, позволяющего опустошить любую ёмкость. Но он придумал, как применить эту идею в забавном и полезном устройстве. Мало того, он показал, что даже такое простое устройство может воплощать в себе глубокие философские идеи и служить людям на протяжении веков. Ученики-пифагорейцы только руками развели. Надо же, а мы и не думали!
Чуть позже идею сифона использовал механик Герон из Александрии, создавая автоматы, отпускающие воду на разлив. Бросил монетку – наполнил кувшин. Сифон работал прекрасно, автомат Герона отпускал идеально равные порции.
Принцип, заложенный в основу работы чаши Пифагора оказался удивительно долговечным. Сегодня его используют в различных бытовых приборах: от бачков унитазов до кондиционеров и стиральных машин