When you think of Archimedes' "Eureka!" moment, you probably think of this. As it turns out, it may have been more like this. In the third century BC, Hieron, king of the Sicilian city of Syracuse, chose Archimedes to supervise an engineering project of unprecedented scale. Hieron commissioned a sailing vessel 50 times bigger than a standard ancient warship, named the Syracusia after his city. Hieron wanted to construct the largest ship ever, which was destined to be given as a present for Egypt's ruler, Ptolemy. But could a boat the size of a palace possibly float? In Archimedes's day, no one had attempted anything like this. It was like asking, "Can a mountain fly?" King Hieron had a lot riding on that question. Hundreds of workmen were to labor for years on constructing the Syracusia out of beams of pine and fir from Mount Etna, ropes from hemp grown in Spain, and pitch from France. The top deck, on which eight watchtowers were to stand, was to be supported not by columns, but by vast wooden images of Atlas holding the world on his shoulders. On the ship's bow, a massive catapult would be able to fire 180 pound stone missiles. For the enjoyment of its passengers, the ship was to feature a flower-lined promenade, a sheltered swimming pool, and bathhouse with heated water, a library filled with books and statues, a temple to the goddess Aphrodite, and a gymnasium. And just to make things more difficult for Archimedes, Hieron intended to pack the vessel full of cargo: 400 tons of grain, 10,000 jars of pickled fish, 74 tons of drinking water, and 600 tons of wool. It would have carried well over a thousand people on board, including 600 soldiers. And it housed 20 horses in separate stalls. To build something of this scale, only for that to sink on its maiden voyage? Well, let's just say that failure wouldn't have been a pleasant option for Archimedes. So he took on the problem: will it sink? Perhaps he was sitting in the bathhouse one day, wondering how a heavy bathtub can float, when inspiration came to him. An object partially immersed in a fluid is buoyed up by a force equal to the weight of the fluid displaced by the object. In other words, if a 2,000 ton Syracusia displaced exactly 2,000 tons of water, it would just barely float. If it displaced 4,000 tons of water, it would float with no problem. Of course, if it only displaced 1,000 tons of water, well, Hieron wouldn't be too happy. This is the law of buoyancy, and engineers still call it Archimedes' Principle. It explains why a steel supertanker can float as easily as a wooden rowboat or a bathtub. If the weight of water displaced by the vessel below the keel is equivalent to the vessel's weight, whatever is above the keel will remain afloat above the waterline. This sounds a lot like another story involving Archimedes and a bathtub, and it's possible that's because they're actually the same story, twisted by the vagaries of history. The classical story of Archimedes' Eureka! and subsequent streak through the streets centers around a crown, or corona in Latin. At the core of the Syracusia story is a keel, or korone in Greek. Could one have been mixed up for the other? We may never know. On the day the Syracusia arrived in Egypt on its first and only voyage, we can only imagine how residents of Alexandria thronged the harbor to marvel at the arrival of this majestic, floating castle. This extraordinary vessel was the Titanic of the ancient world, except without the sinking, thanks to our pal, Archimedes.
Al pensar en el "momento eureka" de Arquímedes probablemente pienses en esto. Pero resulta que pudo haber sido más bien así. En el siglo III a.C., Hierón, rey de la ciudad siciliana de Siracusa, eligió a Arquímedes para supervisar un proyecto de ingeniería de una escala sin precedentes. Hierón encargó una nave de vela 50 veces más grande que un antiguo buque de guerra estándar, llamada Siracusia en honor a la ciudad. Hierón quería construir la mayor nave de la historia, para obsequiársela al gobernante de Egipto, Ptolomeo. Pero ¿flotaría una nave del tamaño de un palacio? En la época de Arquímedes, nadie había intentado nada como esto. Era como preguntar: "¿Puede volar una montaña?" El rey Hierón ponía muchas expectativas en esa pregunta. Cientos de obreros trabajarían durante años en el Siracusia con vigas de pino y abeto del Monte Etna, cuerdas de cáñamo cultivadas en España, y brea de Francia. La cubierta superior, con 8 torres de vigilancia en pie, no se apoyaría en columnas, sino en vastas imágenes de madera de Atlas sosteniendo el mundo sobre sus hombros. En la proa del barco una catapulta enorme podría disparar proyectiles de piedra de 80 kilos. Para el disfrute de sus pasajeros, la nave contaría con un paseo bordeado de flores, una piscina cubierta, y baño público con agua caliente. Una biblioteca llena de libros y estatuas, un templo a la diosa Afrodita, y un gimnasio. Y para hacer las cosas más difíciles para Arquímedes, Hierón pretendía cargar la nave con 400 toneladas de granos, 10 000 frascos de pescado en escabeche, 74 toneladas de agua potable, y 600 toneladas de lana. Llevaría más de mil personas a bordo, incluyendo 600 soldados. Y albergaría 20 caballos en puestos separados. ¿Construir algo de esta magnitud solo para que se hunda en su viaje inaugural? Bueno, digamos que el fracaso no habría sido una opción agradable para Arquímedes. Así que abordó el problema: ¿se hundirá? Quizá estaba sentado en el baño público, un día, preguntándose cómo puede flotar una pesada bañera, cuando le vino la inspiración. Un objeto parcialmente sumergido en un fluido está impulsado por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el objeto. O sea, si un Siracusia de 2000 toneladas desplazara 2000 toneladas de agua, apenas flotaría. Si desplazara 4000 toneladas de agua, flotaría sin ningún problema. Claro, si solo desplazara 1000 toneladas de agua, bueno, Hierón no estaría demasiado feliz. Esta es la ley de flotabilidad, y los ingenieros aún la llaman el Principio de Arquímedes. Dice por qué un superpetrolero de acero flota fácilmente como un bote de remos o una bañera. Si el peso del agua desplazada por el buque debajo de la quilla es equivalente al peso del recipiente, lo que está encima de la quilla quedará por encima de la línea de flotación. Esto se parece mucho a la otra historia de Arquímedes y la bañera, y es posible que en realidad sea el mismo cuento con una variante debido a los caprichos de la historia. La historia clásica del eureka de Arquímedes y su recorrido por las calles gira en torno a una corona, una corona en latín. En el centro de la historia del Siracusia hay una quilla, o "korone" en griego. ¿Se podría haber cambiado una palabra por otra? Nunca lo sabremos. El día en que el Siracusia llegó a Egipto en su primer y único viaje, solo podemos imaginar cómo los residentes de Alejandría atestaron el puerto para maravillarse con la llegada de este majestuoso castillo flotante. Esta nave extraordinaria fue el Titanic del mundo antiguo, pero sin hundimiento, gracias a nuestro amigo Arquímedes.