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.
כשאתם חושבים על רגע ה"איוריקה" של ארכימדס, אתם כנראה חושבים על זה. אבל מסתבר, שאולי זה היה יותר ככה. במאה השלישית לפני הספירה, הירון, מלך העיר הסיציליאנית סירקיוז, בחר בארכימדס כדי לפקח על פרוייקט הנדסי בקנה מידה שלא נראה כמותו. הירון הזמין כלי שייט גדול פי 50 מהסטנדרט של ספינות מלחמה עתיקות, בשם סיקריוזיה על שם העיר. הירון רצה לבנות את הספינה הגדולה ביותר אי פעם, שהיתה מיועדת להנתן כמתנה לשליט מצרים, פטולמי. אבל האם ספינה בגודל של ארמון היתה יכולה בכלל לצוף? בימיו של ארכימדס, אף אחד לא ניסה משהו כזה. זה היה כמו לשאול, "האם הר יכול לעוף?" למלך הירון הרבה היה תלוי בשאלה זו. מאות עובדים היו אמורים לעבוד שנים על בניית הסירקיוזה מקורות אורן ואשוח מהר אתנה, חבלים מקנביס שגודל בספרד, וזפת מצרפת. הסיפון העליון, עליו היו אמורים לעמוד שמונה מגדלי שמירה, לא נתמך על ידי עמודים, אלא על ידי פסלי עץ של אטלס מחזיק את העולם על כתפיו. על אחורי הספינה, קטפולטה עצומה היתה מסוגלת לירות פגזי אבן במשקל 90 קילו. לבידור הנוסעים, היתה אמורה להיות על הספינה טיילת פרחונית, בריכת שחיה מקורה, ובתי מרחץ עם מים מחוממים, ספריה מלאה בספרים ופסלים, מקדש לאלה אפרודיטה, וחדר כושר. ורק כדי לעשות את הדברים קשים יותר לארכימדס, הירון התכוון למלא את הספינה במטען: 400 טונות של חיטה, 10,000 צנצנות של דגים משומרים, 74 טונות של מי שתיה, ו 600 טונות של צמר. היא היתה נושאת יותר מאלף אנשים על סיפונה, כולל 600 חיילים. והיא שיכנה 20 סוסים בתאים נפרדים. כדי לבנות משהו בקנה מידה כזה, רק כדי שהיא תשקע במסע הבכורה שלה? ובכן, בואו רק נגיד שכישלון לא היה אופציה נעימה לארכימדס. אז הוא לקח עליו את הבעיה: האם היא תשקע? אולי הוא ישב בבית מרחץ יום אחד, ותהה איך אמבטיה כבדה תצוף, כשההשראה נחתה עליו. עצם שהיה שקוע חלקית בנוזל צף בכוח ששווה למשקל הנוזל שנדחק על ידי העצם. במילים אחרות, אם הסירקיוזה במשקל 2,000 טונות הזיחה 2,000 טונות של מים, היא בקושי תצוף. אם היא היתה מזיחה 4,000 טונות של מים, היא תצוף ללא בעיה. כמובן, אם היא תזיח 1,000 טונות של מים, ובכן, הירון לא יהיה ממש שמח. זה חוק הציפה, ומהנדסים עדיין קוראים לו חוק ארכימדס. הוא מסביר למה מיכליות ענק מפלדה יכולות לצוף באותה קלות של סירת חתירה מעץ או אמבטיה. אם המשקל של המים שמוזח על ידי כלי השייט מתחת לשדרית שווה למשקל כלי השייט, מה שמעל השדרית ישאר צף מעל פני המים. זה נשמע דומה לסיפור אחר שכולל את ארכימדס ואמבטיה, וזה אפשרי שזה בגלל שהם למעשה אותו סיפור, מעוות על ידי ההסטוריה. הסיפור הקלאסי של איוריקה של ארכימדס והריצה ברחובות שאחריה מתרכזת סביב הכתר, או קורונה בלטינית. בלב סיפור הסירקיוזה יש שדרית, או קורונה ביוונית. האם אחת היתה יכולה להתבלבל עם השניה? אולי לעולם לא נדע. ביום שהסירקיוזה הגיעה למצרים במסע הראשון והיחיד שלה, אנחנו רק יכולים לדמיין איך התושבים של אלכסנדריה זרמו אל הנמל כדי לחזות בפלא ההגעה של הטירה המלכותית הצפה הזו. כלי השייט יוצא הדופן הזה היה הטיטניק של העולם העתיק, חוץ מהחלק של הטביעה, תודות לחברינו, ארכימדס.