Aeolipile

De aeolipile is het vroegst bekende voorbeeld van een stoommachine , uitgevonden door Heron van Alexandrie in de 1e eeuw . ^[1] De naam is afgeleid van Aeolos ( Oudgrieks : Α?ολο?) de Griekse god van de wind en het Latijnse woord pila wat 'bal' betekent (gebaseerd op de bolvormige drukkamer). Aeolipile betekent dus letterlijk "de bal van Aeolos". Heron van Alexandrie heeft deze naam echter nooit aan zijn uitvinding gegeven. ^[2]^[3]

Werking [ bewerken | brontekst bewerken ]

Een aeolipile wordt gekenmerkt als een luchtdichte bolvormige kamer die middels de energie van een warmtebron tot draaien komt. Onder de bol zit een waterreservoir (AB) met deksel (D) die via gebogen buizen (EFG & CML) in verbinding staat met de bol (a). Door de opwarming van het water in het reservoir ontstaat er stoom, welke via deze gebogen buizen (die tevens fungeren als as) opstijgt naar de bol. Eenmaal in de bol ontsnapt de stoom via twee op de bol aanwezige, diametraal tegenover elkaar staande buisjes (H & K). De uiteinden van deze buisjes staan in tegenovergestelde richting. Door de stuwkracht die ontstaat als de stoom de buisjes verlaat, start de bol met draaien en ontwikkelt torsie . ^[3]

Hiermee is de aeolipile naast het vroegste voorbeeld van een stoommachine ook een zeer vroeg voorbeeld van hoe de derde wet van Newton
( ${\vec {F}}_{\text{actie}}=-{\vec {F}}_{\text{reactie}}$ ) praktisch kan worden toegepast. ^[4] De aeolipile is in feite een primitieve versie van de raketmotor . ^[5]

Originaliteit [ bewerken | brontekst bewerken ]

In zijn bespreking over hoe er rekening gehouden moet worden met de wind ten aanzien van de plaatsing van huizen, beschrijft de Romeinse architect Vitruvius een experiment met een aeolipile . ^[6] Ruim een eeuw eerder dan Heron van Alexandrie. Vitruvius' verhandeling over de aeolipile verschilt met die van Heron van Alexandrie omdat Vitruvius de aeolipile alleen bij naam noemt en louter als een metafoor voor het weer gebruikt. ^[6] Heron van Alexandrie geeft daarentegen een uitgebreide beschrijving van de werking en bouw van een aeolipile . ^[3]

Dit is dan ook de reden dat de uitvinding van de aeolipile over het algemeen wordt toegeschreven aan Heron van Alexandrie. Net zoals dat er in de Grieks - Romeinse literatuur en antieke filosofie een trend te zien is waarbij auteurs op elkaar voortbouwen, is bij de uitvinders in deze periode een soortgelijke trend aanwezig. Het is dan ook zeer aannemelijk dat Heron van Alexandrie met zijn beschrijving van de aeolipile - naast Vitruvius - voortbouwde op eerdere ideeen van o.a. Archimedes , Ktesibios van Alexandrie , Hippocrates en Philon van Byzantium . ^[7]^[8]

Praktische toepasbaarheid [ bewerken | brontekst bewerken ]

Praktisch potentieel [ bewerken | brontekst bewerken ]

Op het eerste oog lijkt de aeolipile een legio aan mogelijkheden te bieden wat betreft automatisering . Zeker gezien het feit dat stoommachines pas prominent werden ten tijde van de industriele revolutie , lijkt de aeolipile een uitvinding die zijn tijd ver vooruit was. Archeoloog Kevin Greene noemt de aeolipile dan ook een voorbeeld van de incompetentie binnen de antieke wereld om technologische innovatie ten volle te benutten. ^[9] De filosoof Robert Brumbaugh stelt zelfs dat er geen enkele uitvinding is geweest waarvan het potentieel zo ondergewaardeerd is als bij de aeolipile . ^[1]

Kritiek [ bewerken | brontekst bewerken ]

In zijn boek Engineering in the Ancient World bestrijdt classicus John Gray Landels het idee dat de aeolipile een veelbelovend potentieel had. Landels noemt het een onmogelijke compromis om met de toen beschikbare technologie enerzijds de luchtdichtheid van de bol te waarborgen en anderzijds de frictie tussen de bol en de as minimaal te houden. ^[10] In hedendaagse reconstructies van de aeolipile is het hoogst behaalde toerental 1500 RPM. Heron van Alexandrie zou hiermee wel de uitvinder geweest zijn van het in die tijd snelst draaiende object. Desalniettemin is de aeolipile te inefficient om van praktisch nut te kunnen zijn geweest. ^[10]

Ook het feit dat Heron van Alexandrie in zijn ontwerp heeft gekozen voor een bol in plaats van bijvoorbeeld een cilinder is een bemoeilijkende factor in het praktisch toepasbaar maken van de aeolipile , ondanks dat hij bij andere uitvindingen wel gebruikmaakt van deze techniek (bijvoorbeeld bij zijn windmolen). ^[11]^[12] Dit pleit voor het idee dat de aeolipile voor een ander doel uitgevonden is dan het zijn van een praktisch hulpmiddel.

Doel [ bewerken | brontekst bewerken ]

Het meest aannemelijk lijkt dat de aeolipile bedoeld was om te dienen als demonstratief instrument ten behoeve van natuurwetenschappelijke theorieen. ^[13] Er zijn voornamelijk aanwijzingen dat de aeolipile bedoeld was om kritiek te leveren op Aristoteles ' fysica . ^[5] Aristoteles verdedigde het idee dat het noodzakelijk is, voor een object om in beweging te komen, dat het zich afzet tegen iets dat niet beweegt en dus weerstand biedt. ^[14]

De aeolipile vormt dus een tegenvoorbeeld van Aristoteles' theorie, omdat afgezien van de as waar de bal op rust, de aeoplile geen externe onbewegende weerstand behoeft om in beweging te komen. ^[5] Het is daarom zeer aannemelijk dat de aeoliplile door Heron van Alexandrie is uitgevonden met als doel het demonstreren van Aristoteles' ongelijk wat betreft de voorwaarde voor beweging. ^[5]

Receptie van de aeolipile [ bewerken | brontekst bewerken ]

De Duitse Astronoom Regiomontanus stuitte op het hoogtepunt van de Italiaanse renaissance (1491), tijdens een bezoek aan talie, op een Oudgrieks manuscript van Heron van Alexandrie's Pneumatica . Hij vertaalde het en legde zo de basis voor de heropleving van de de kennis over de aeolipile in Europa . ^[15]
Leonardo da Vinci zou de aeolipile hebben aangehaald als een ideaal instrument voor het aandrijven van een braadspit . ^[16]
De Spaanse zeeman Blasco de Garay zou in 1543 een uitvinding hebben geclaimd waarmee boten zich zonder hulp van de wind konden verplaatsen. De uitvinding die Blasco beschrijft is in feite een aeolipile met minieme aanpassingen. ^[17]

Zie ook [ bewerken | brontekst bewerken ]

Externe links [ bewerken | brontekst bewerken ]

Referenties

↑ ^a ^b Brumbaugh 1966, p. 108.
↑ Keyser 1992, p. 112.
↑ ^a ^b ^c Heron 1899, II.11.
↑ Keyser 1992, p. 111.
↑ ^a ^b ^c ^d Keyser 1992, p. 116.
↑ ^a ^b Vitruvius 1914, I.VI.2.
↑ Keyser 1988, p. 219.
↑ Keyser 1992, pp. 108-111.
↑ Greene 2008, p. 809.
↑ ^a ^b Landels 1978, p. 29.
↑ Keyser 1992, pp. 112-3.
↑ Heron 1899, I.43.
↑ Keyser 1992, p. 114.
↑ ( en ) Aristoteles, De Motu Animalium 2 , Wikisource .
↑ Kitsikopoulos 2013, p. 307.
↑ White 1974, pp. 91-2.
↑ Kitsikopoulos 2013, pp. 307-8.

Bibliografie

Primair

( de ) Heron van Alexandrie , W. Schmidt (vertaler) ( 1899 ). Pneumatica et automata . B.G. Teubner .
( en ) Vitruvius , Morris Hicky Morgan (vertaler) (1914). The Ten Books on Architecture . Harvard University Press.

Secundair

( en ) Keyser, Paul (1988). ‘Suetonius “Nero” 41.2 and the Date of Heron Mechanicus of Alexandria’ . Classical Philology Vol. 83
( en ) Keyser, Paul (1992). A new look at Heron's "Steam Engine" . Archive for History of Exact Sciences Vol. 44
( en ) Kevin Greene (2008). Inventors, Invention and Attitudes toward Innovation in The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-518731-1 .
( en ) John Gray Landels (1978). Engineering in the Ancient World . University of California Press. ISBN 0-520-03429-5 .
( en ) Robert S. Brumbaugh (1966). Ancient Greek Gadgets and Machines . Greenwood Press. ISBN 0-8371-7427-9 .
( en ) Lynn White jr. (1974). Medieval Technology and Social Change . Oxford University Press.
( en ) Kitsikopoulos, Harry (2013). From Hero to Newcomen: The Critical Scientific and Technological Developments That Led to the Invention of the Steam Engine . Proceedings of the American Philosophical Society Vol. 157

Zie de categorie Aeolipile van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.

[gadget-1] Brumbaugh 1966, p. 108.

[2] Keyser 1992, p. 112.

[heron1-3] Heron 1899, II.11.

[4] Keyser 1992, p. 111.

[Keyser116-5] Keyser 1992, p. 116.

[Vitr1-6] Vitruvius 1914, I.VI.2.

[7] Keyser 1988, p. 219.

[8] Keyser 1992, pp. 108-111.

[9] Greene 2008, p. 809.

[Landels1-10] Landels 1978, p. 29.

[11] Keyser 1992, pp. 112-3.

[12] Heron 1899, I.43.

[13] Keyser 1992, p. 114.

[ari-14] ( en ) Aristoteles, De Motu Animalium 2 , Wikisource .

[15] Kitsikopoulos 2013, p. 307.

[16] White 1974, pp. 91-2.

[17] Kitsikopoulos 2013, pp. 307-8.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]