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.
Quando si pensa al momento "Eureka" di Archimede, probabilmente lo si immagina così. Come è stato dimostrato, potrebbe essere stato più così. Nel terzo secolo a.C., Geróne II, re della città siciliana di Siracusa, chiamò Archimede per supervisionare un progetto ingegneristico senza precedenti. Geróne II commissionò un'imbarcazione a vela 50 volte più grande di una normale antica nave da guerra, chiamata "Siracusia" in onore della città. Geróne II voleva costruire la nave più grande mai costruita, destinata ad essere un regalo per il sovrano d'Egitto, Tolomeo. Ma come poteva galleggiare una barca delle dimensioni di un palazzo? Ai tempi di Archimede, nessuno prima aveva provato a fare una cosa simile. Era come chiedersi: "Può una montagna volare?" Re Geróne II aveva pensato molto a quella domanda. Per anni, centinaia di operai lavorarono alla costruzione della Siracusia usando travi di pino e abete del Monte Etna, corde di canapa coltivata in Spagna, e pece dalla Francia. Il ponte superiore, sul quale dovevano innalzarsi otto torri di guardia, non doveva essere sostenuto da colonne, ma da enormi immagini di legno di Atlante mentre sorregge il mondo sulle spalle. Sulla prua della nave, un'enorme catapulta doveva essere in grado di sparare missili di pietra da 82 chili. Per il piacere dei suoi passeggeri, la nave doveva contenere una passeggiata fiancheggiata da fiori, una piscina al coperto, delle terme con acqua riscaldata, una biblioteca piena di libri e statue, un tempio per la dea Afrodite, e una palestra. E per rendere le cose ancora più complicate per Archimede, Geróne voleva riempire il vascello di merci: 400 tonnellate di grano, 10 000 barattoli di pesce marinato, 74 tonnellate di acqua potabile, e 600 tonnellate di lana. Avrebbe dovuto trasportare ben più di mille persone, 600 soldati inclusi. E alloggiava 20 cavalli in stalle separate. Costruire qualcosa di queste dimensioni, per poi farlo affondare durante il viaggio inaugurale? Va bene, diciamo solo che il fallimento non sarebbe stata un'opzione piacevole per Archimede. Quindi si adoperò per risolvere il problema: affonderà? Forse un giorno stava seduto alle terme, chiedendosi come una vasca pesante può galleggiare, quando fu preso da ispirazione. Un oggetto parzialmente immerso in un fluido riceve una forza pari al peso del fluido che l'oggetto è in grado di spostare. Cioè se la nave di 2000 tonnellate avesse spostato 2000 tonnellate di acqua la Siracusia avrebbe potuto galleggiare a malapena. Se avesse spostato 4000 tonnellate d'acqua avrebbe potuto galleggiare senza problemi. Ovvio che se avesse spostato solo 1000 tonnellate d'acqua, Geróne II non ne sarebbe stato molto felice. Questa è la legge della galleggiabilità, e gli ingegnieri la chiamano ancora il Principio di Archimede. Spiega perché una superpetroliera gallegia facilamente come una barca a remi o come una vasca. Se il peso dell'acqua spostata dal vascello sotto la chiglia è equivalente al peso del vascello, qualsiasi cosa sopra la chiglia rimarrà a galla sopra la linea d'acqua. Questo suona come un'altra storia che coinvolgeva Archimede e una vasca, ed è possibile in quanto queste sono di fatto la stessa storia, attorcigliate dai capricci della Storia. L'aneddoto dell'Eureka di Archimede e la sua corsa nudo nelle strade si incentra intorno ad una corona, dal latino corona. Al centro della storia della Siracusia c`è una chiglia, dal greco koroné. È possibile che una sia stata scambiata con l'altra? Non lo sapremo mai. Il giorno in cui la Siracusia arrivò in Egitto, nel suo primo ed unico viaggio, possiamo solo immaginare come i residenti di Alessandria affollarono il porto per meravigliarsi dell'arrivo di questo maestoso castello galleggiante. Questo vascello straordinario era il Titanic del mondo antico eccetto l'affondamento, grazie al nostro amico, Archimede.