Где и когда зародилась наука о металлах?

Где и когда зародилась наука о металлах?
              “Танах  — наш патент на величие”
             Маймонид , «Путеводитель заблудших"               

Какие есть доказательства тому, что металлургия, химия, наука по исследованию свойств веществ зародились в древнем Израиле?
В Танахе упоминается семь металлов. известных древним евреям: золото, медь, серебро, свинец, олово, ртуть и железо. Конечно, они перепробовали сплавлять их и убедились, что наиболее пригоден к использованию сплав меди и олова – бронза. Сплав бронза обладал требуемой твердостью для изготовления режущего оружия, до появления этого сплава оружие было колющим: наконечники стрел, копий. Важной особенностью этого сплава являются его высокие литейные свойства. Он прекрасно заполняет литейную форму. Необходимо только устроить «выпар» — сигнальный выход для металла, показывающий, что процесс заполнения формы закончен.
Другим источником доказательств авторства является кабалистическая книга «Эш а-Мецареф» («Огонь очищающий»).1 В этой книге приводятся магические квадраты для каждого из известных древним евреям металлов. Конечно, эта книга придает каждому квадрату мистический смысл. Почему был взят древним исследователем металлов квадрат? Квадрат есть фигура уникальная, ибо его стороны означают молчание, глубину мысли, разум и истину. Противоположные стороны квадрата означают тепло и холод, свет и тьму. Но что могли бы означать цифры, вписанные в маленькие клеточки общего большого квадрата? Не есть ли эти цифры результат взвешиваний  каких-то кусочков металла и не связаны они с попыткой выяснить, как один металл отличается от другого по весу. Попробуем доказать эту гипотезу! Предположим, что взвешивание производилось на примитивных (аптечных) весах. Эти весы имеют простую конструкцию и, наверняка, были известны древним торговцам. Палка-рычаг подвешивалась к опоре с помощью веревочки, расположенной посредине рычага. К каждому концу рычага также с помощью веревочек прикреплялись чашечки, одна для взвешиваемого тела, а друга для гирь. Но мы не знаем эталонов веса (веса гирек) и объема взвешиваемых тел. Мы не можем установить более позднюю характеристику вещества – его удельный вес по результатам взвешиваний древнего исследователя. Задача кажется высоко неопределенной! Где ключ к разгадке?
Предположим, что гирями служили стеклянные бусы в виде шариков. Почему логично такое предположение? Мы видим в малых квадратиках разные цифры от 1 до 25. Следовательно, точность взвешивания производилась до веса одного шарика - бусинки.
Удельный вес простого не легированного стекла около  R = 2,5 г/см в кубе. Мы можем подсчитать размер бус и чашечки весов для взвешивания. Наибольшее число бус из записанных в малых квадратах в большом квадрате железа есть 25 (очевидно, штук бусинок). Предположим, что вес одной бусинки 1 грамм в современной системе измерений веса, тогда объем V, который занимают 25 бусинок, равен:
V = 25 г : 2,5 г/см в кубе = 10 см куб.
Предположим, что высота борта чашечки была h=0,8 см, тогда площадь дна чашечки S равна:
S = V : h;    S = 10 см в кубе : 0,8 см  = 12,5 см в кв. 
или диаметр чашечки D:
D = корень кв. из   S:0,785 ; D = 12,5 см : 0,785 = 3,99 см
Конечно, чашечка для гирь должна была уравновесить чашечку, предназначенную для помещения взвешиваемого металла, и поэтому она имела те же размеры и была изготовлена из того же металла.
Определим размеры гирьки-бусинки. Предположим, что бусинка имела шаровидную форму, тогда ее объем V  : Для шара: V  = 0,5236*d в кубе  или
V = 1 г: 2,5 г/ см куб = 0,4 см куб.
d = корень куб. из 0,4 см  : 0,5236 = 0,92 см
Если диаметр чашечки был 3, 99 см, а диаметр бусинки 0,92 см, то мы можем свободно уложить в первом ряду 12 гирек-шариков. во втором ряду, помещенном в углубления между бусами первого ряда еще 10 гирек, а в третьем ряду еще 8. Всего мы можем положить 42 гирьки для одного взвешивания.
Достаточно ли этих предположений для изучения результатов взвешиваний древнего исследователя? Нет! Нет сведений о величине взвешиваемых объемов металлов. Поэтому попробуем найти ключ к загадке, приняв во внимание то обстоятельство, что ртуть есть жидкость, заполняющая объем без пор и пустот. Расположим металлы в последовательности убывания их удельных весов, для каждого металла укажем число малых квадратов, которые содержатся в соответствующем большом квадрате (по нашему предположению, число, указанное в малом квадрате, есть результат взвешивания, а количество малых квадратов есть число взвешиваний) и общий результат взвешиваний получается сложением чисел, указанных в малых квадратах. Определим среднее значение взвешивания, т.е. результат деления общего веса на количество взвешиваний (малых квадратов). Сравним удельные веса и результаты измерений древнего исследователя сначала с удельным весом ртути (Таблица 1), потом золота и серебра, вычисли процент ошибки. Разве не удивительно то, что процент ошибки очень мал и может быть объясним как несовершенством изготовления гирек-бусинок так и другими причинами. Но ясно, что древний исследователь разработал систему сравнения металлов по весу. Он был скромен и не кричал восторженно – Эврика!
Понял ли он, что нужно сравнивать между собой металлы равного объема? Превратим средние данные взвешиваний в средние объемы и проанализируем полученные результаты. Смотри таблицу 1. Да! Исследователь стремился взвешивать одинаковое по объему количество вещества. Это ему удавалось делать с   7% точностью. Этот результат легко объясним: металлы представляли собой кусочки, которые не могут прилегать друг к другу без промежутков, а вот замеры жидкой ртути дали высокую точность.
Перед нами факт первого научного исследования, которое построено на статистическом математическом методе обработки результатов взвешивания! Снимите шляпу перед памятью неизвестного ученого, господа!

Таблица 1
___________________________________
Название   !  Удель-  ! Число   !  Общий     !  Средний      ! Объем ,   ! % откл металла       вес     ! взвешиваний! результат !   результат   ! в см   

Золото       19,32           36 216         6 0,31          -5,8   
Ртуть        13,5           64 324         5,06 0,37          -0,7 
Свинец      11,34           9 45         5 0,4409         +7,3
Серебро      10,5           81     69             4,56     0,4343         -6,6   
 
Медь          8,94           49 175         3,57 0.399         +3,1
Железо        7,9           25     65             2,6     0,329          -               
Олово       7,3           16 34         2,125 0,291         -7,7   



Примечание:
Процент отклонения от значения удельного веса, установленного современными методами меньше всего для  ртути. Это наиболее чистый металл. Наибольший  процент отклонения для олова, которое легче и имеет примеси. Удельный вес железа может быть разным от 7,9 г/см  до 7,64 г/см в кубе. Перевод в метрическую размерность сделан автором.


Рецензии