Среди многочисленных изобретений Архимеда одним из наиболее известных является Архимедов винт – устройство для поднятия воды и сыпучих материалов. Он представляет собой цилиндрическую трубу, открытую с обоих концов. Внутри трубы устанавливается вращающийся вал с винтовой поверхностью (аналогичной резьбе на винтах и шурупах, но с гораздо большим шагом, т. е. расстоянием между соседними витками). Архимедов винт до сих пор широко используется в различных производственных машинах и бытовых приспособлениях, например в ручной мясорубке.

Архимед открыл правило рычага, которое гласит, что два груза, подвешенные к стержню, уравновешивают друг друга, если они расположены по разные стороны от точки опоры рычага и удалены от нее на расстояния, обратно пропорциональные их массам. Из этого правила вытекало, что при наличии достаточно длинного рычага человек в состоянии поднять любую тяжесть. Говорят, что сам Архимед однажды сказал в шутку: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!»

Широко известна история, весьма похожая, впрочем, на легенду, о том, как Архимеду удалось открыть свой знаменитый закон о выталкивающей силе, действующей на тело, погруженное в жидкость. Однажды правитель Сиракуз, заподозривший в мошенничестве мастера, изготовившего ему корону, поручил Архимеду проверить, из чистого ли она золота. Для этого требовалось найти объем короны, чтобы затем по ее массе вычислить плотность материала, из которого она сделана. Ученый долго и безуспешно бился над этой задачей, пока, устав, не решил отдохнуть в бане. Едва Архимед погрузился в ванну, как его осенила блестящая догадка, и, громко крича: «Эврика! Эврика!» (что в переводе с древнегреческого означает: «Нашел! Нашел!»), он выскочил из бани и помчался нагишом по улицам Сиракуз. Суть идеи состояла в том, что если поместить корону в сосуд, до краев наполненный водой, то объем вытесненной из него воды будет в точности равен объему короны. Как повествует легенда, таким образом Архимеду удалось выполнить поручение правителя и уличить мастера в обмане, а «заодно» и открыть закон, названный впоследствии в его честь законом Архимеда.

Полагают, что Архимед сыграл свою роль и в реконструкции одного из 7 чудес Древнего мира. Это был маяк в Александрии, который придумал Птолемей I, правитель Египта. Маяк был примерно 122 метра высотой, его высотные огни всегда находились в зажженном состоянии. На маяке применялась система зеркал, разработанная Архимедом. Благодаря ей свет маяка был ночью виден на расстоянии в 50 километров.

Согласно легенде, Архимед погиб во время осады его родного город Сиракуз от руки одного из римских воинов.

О каждом выдающемся ученом принято рассказывать множество легенд. Говорят, что Майкл Фарадей (1791–1867) посетил в свое время одну из лекций Хемфри Деви, великого английского физика, изобретателя безопасной лампы для шахтеров. Фарадей сделал подробные записи лекции, переплел их и отослал Деви, который был настолько поражен, что предложил Фарадею работу. Так в двадцать два года Фарадей стал ассистентом в одной из лабораторий Королевского института в Лондоне. А в 1825 году он сменил Деви на посту директора лаборатории.

Основные работы Фарадея связаны с электричеством и магнетизмом. Намотав в виде спирали проволоку на кусок железа, он доказал, что при прохождении электричества через спираль железо превращается в магнит. Затем Фарадей удалил железо и выяснил, что магнитные свойства спирали не изменились. Этот прибор был назван им электромагнитом.

После этого Фарадей провел следующий опыт. Он намотал другую, изолированную спираль на тот же самый кусок железа. Присоединив провода к прибору, ученый обнаружил, что при извлечении куска железа в проводе появляется ток. Это явление было названо им электромагнитной индукцией. На нем основана работа таких широко распространенных приборов, как трансформатор и генератор. Они обессмертили имя Фарадея и дали начало эре практического использования электричества.

Однако ученый прославился не только этим. Фарадей хотел, чтобы то, чем он занимается, было понятно и тем, кто не получил специального образования. Для этого он занялся популяризацией научных знаний.

С 1826 года Фарадей начал читать свои знаменитые рождественские лекции. Одна из самых известных лекций Фарадея называлась «История свечи с точки зрения химии». Позже она была издана отдельной книгой и стала одним из первых научно-популярных изданий в мире.

Любопытно, что в Лондонском Королевском институте такие лекции ежегодно проводятся до сих пор и для их чтения приглашаются крупнейшие ученые.

Когда была опубликована эта теория, считалось, что во всем мире ее смогут понять не больше десятка ученых! Вот почему мы и не будем стараться представить ее технические особенности. Однако будет полезно понять, чем занимался Эйнштейн, какие исследовал проблемы.

Мы знаем, что любое движение «относительно». Это означает, что его можно измерить по отношению к чему-то. Например, мы находимся в вагоне поезда и смотрим в окно. Наблюдая за мелькающими за окном предметами, мы знаем, что поезд движется. Но по отношению к пассажиру, сидящему напротив вас, вы остаетесь на месте!

Поэтому наличие движения можно определить по отношению к чему-то неподвижному. Это первая часть теории Эйнштейна. Мы можем сформулировать его следующим образом: движение тела с постоянной скоростью в космическом пространстве невозможно зафиксировать безотносительно к другим объектам.

Вторым основным положением теории Эйнштейна является то, что единственным неизменным параметром во Вселенной является скорость света. Нам известна эта скорость – около 300 000 километров в секунду. Но нам трудно даже представить, что это неизменная величина. И вот почему: если автомобиль движется со скоростью 100 километров в час, это означает, что его скорость по отношению к неподвижно стоящему наблюдателю, составляет 100 километров в час. Если первый автомобиль обгоняет второй, движущийся со скоростью 60 километров в час, это значит, что скорость первого на 40 километров в час выше, чем второго. А если второй автомобиль едет навстречу, их суммарная скорость в точке встречи составит 160 километров в час.

Итак, согласно теории Эйнштейна, если измерять скорость движения луча света таким же образом (например, мы движемся в одном направлении, а луч света – в противоположном), его скорость останется неизменной – порядка 300 000 километров в секунду. Это дает только общее представление о теории относительности Эйнштейна. Кроме того, он исследовал вопросы, связанные с массой и энергией, способами перехода одного состояния в другое.

Для измерения любой физической величины создается специальная шкала, которую можно представить в виде линии с нанесенными на ней числовыми значениями измеряемой величины. Чтобы создать такую шкалу, требуется предварительно выбрать точку отсчета (то есть такую точку, в которой значение измеряемой величины принимается равным нулю), а также единицу измерения. Для одной и той же величины может существовать много различных шкал. Так, в роли единицы измерения длины в различных системах мер, т. е. в различных шкалах, выступают метр, фут, аршин и т. д.

Для измерения температуры также существует несколько шкал. Одной из них (кстати, именно ей мы пользуемся в быту) является шкала Цельсия. Эта шкала названа так по имени шведского астронома Андерса Цельсия, предложившего ее в 1742 году.

В качестве точки отсчета (нулевой температуры) в своей шкале Цельсий выбрал температуру, при которой происходит превращение чистой воды в лед или, наоборот, таяние льда. Подобный выбор был обусловлен двумя причинами. Во-первых, вода является самым распространенным на Земле веществом, и температура ее замерзания находится примерно посередине интервала температур, встречающихся на поверхности нашей планеты. Во-вторых, переход любого вещества из одного агрегатного состояния в другое (например, из жидкого в твердое при замерзании воды) всегда происходит при постоянной температуре, в том случае, конечно, если внешнее давление также не изменяется. За нулевую температуру в шкале Цельсия принята температура замерзания воды при нормальном атмосферном давлении.