Фізики за допомогою прискорювача частинок виявили втрачений рукопис Архімеда: як це сталося

Складно собі уявити зв'язок між давньогрецьким ученим Архімедом і прискорювачем частинок. І все ж він існує. Адже завдяки прискорювачу частинок вчені змогли виявити втрачені наукові праці Архімеда. Це одна з найдивовижніших історій, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Початок історії

Відомий давньогрецький учений інженер Архімед (287 р. до н.е. — 212 р. до н.е.) жив у місті Сіракузи на острові Сицилія. За своє життя він фактично винайшов математику, фізику та інженерію, якими ми їх знаємо відтоді. Він заклав основи цих наук, які потім використовували вчені через багато століть після його смерті.

Попри те, що Архімед створив багато інноваційних винаходів для свого часу, а також заклав підвалини для сучасної математики та фізики, збереглося дуже мало його наукових праць. Усі оригінальні рукописи Архімеда назавжди втрачені і збереглися до наших днів за допомогою копій і репродукцій лише три. Хоча їх могло бути всього два.

Історія з християнським ченцем

У 1229 році через 1400 років після смерті Архімеда ченцю на ім'я Йоганнес Миронас, який жив у монастирі неподалік Єрусалима, знадобився пергамент. Ченцеві потрібно було створити копію "Євхологія", тобто православної богослужбової книги.

Проблема була в тому, що пергамент був дорогим і його було важко знайти. Тож монах узяв нікому не потрібний старий рукопис із математичними записами, зішкрябав текст і використав його як сторінки для книги. Такі рукописи відомі як палімпсест. Виявилося, що при створенні копії богослужбової книги монах ледь не знищив одну з найцінніших наукових робіт Архімеда. Це була копія, створена візантійськими ченцями в Х столітті.

Архімед і 2 млн доларів

Майже 800 років "Євхологій" перевозили різними церквами, поки книга не опинилася в одній із православних церков Стамбула. 1906 року Йоган Людвіг Гейберг із Копенгагенського університету в Данії припустив, що на старих сторінках книжки містяться рядки із втраченої роботи Архімеда. Після цього палімпсест десятиліттями зникав і з'являвся знову. Допоки не опинився на аукціоні в Нью-Йорку 1998 року. Його купив анонімний колекціонер за 2 млн доларів. Але після цього палімпсест було передано до Художнього музею Волтерса в Балтіморі, США. До 2005 року міжнародна група вчених займалася дослідженням цього документа, який, як передбачалося, приховує копію наукових робіт Архімеда. Він отримав назву палімпсест Архімеда.

Архімед і прискорювач частинок

Найджел Вілсон із Кембриджського університету під час вивчення палімпсеста, зрозумів, що вже бачив схожий фрагмент переписаної роботи Архімеда. Вчений і його команда використовували ультрафіолетове світло для того, щоб побачити окремі рядки, приховані новим текстом.

Після цього фізик Уве Бергманн у 2005 році вирішив використати прискорювач частинок для повної візуалізації оригінального тексту Архімеда. Ідея полягала в тому, що за допомогою прискорювача частинок, відомого як синхротрон, потрібно піддати рукопис бомбардуванню рентгенівськими фотонами, випущеними зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Враховуючи, що в чорнилі рукопису було виявлено залізо, після бомбардування рентгенівськими фотонами воно почало світиться. Таким чином було виявлено оригінальний текст копії рукопису Архімеда. У палімпсесті було виявлено тексти таких наукових праць Архімеда, як "Про плаваючі тіла", "Метод механічних теорем" і "Стомахіон".

Якби християнський чернець не використав рукопис Архімеда для написання богослужбової книги, то, ймовірно, наукова праця вченого назавжди була б втрачена.

Як уже писав Фокус, фізики наблизилися до розгадки секрету таких фундаментальних частинок, як кварки. Виявилося, що однією з перешкод на шляху до розуміння змішування кварків довгий час стояла одна з головних сил Всесвіту.

Також Фокус писав про те, що археологи знайшли важливий артефакт язичницьких часів. У Болгарії археологи виявили голову статуї богині Тихе, яку шанували в багатьох містах. Ця знахідка — важливе свідчення перехідного періоду від язичництва до християнства.