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 pensamos no momento "Eureka!" de Arquimedes, provavelmente pensamos nisto. Mas acontece que talvez tenha sido antes assim. No século III a.C., Hierão, rei da cidade siciliana de Siracusa, escolheu Arquimedes para supervisionar um projeto de engenharia duma escala sem precedentes. Hierão encomendou um barco 50 vezes maior do que um tradicional vaso de guerra antigo, com o nome de Siracusa, tal como a sua cidade. Hierão queria construir o maior navio de sempre, que pretendia oferecer de presente a Ptolomeu, o governante do Egito. Mas seria possível que um barco do tamanho de um palácio flutuasse? Na época de Arquimedes, ninguém tinha tentado nada como aquilo. Era como perguntar: "Uma montanha pode voar?" O rei Hierão investiu muito nisso. Iam trabalhar centenas de operários, durante anos, para construir o Siracusa com toros de pinho e abeto do Monte Etna, cordas de cânhamo vindas de Espanha, e pez vindo de França. O convés superior, em que iriam estar oito torres de vigia, não seria sustentado por colunas, mas por enormes figuras de madeira de Atlas, a sustentar o mundo sobre os ombros. No bojo do navio, uma enorme catapulta podia lançar projéteis de pedra de 90 quilos. Para entretenimento dos passageiros, o barco iria ter um passadiço ladeado de flores, uma piscina com cobertura, e um balneário com água quente, uma biblioteca cheia de livros e estátuas, um templo à deusa Afrodite, e um ginásio. Para tornar as coisas ainda mais difíceis para Arquimedes, Hierão tencionava encher o navio de carga: 400 toneladas de cereais, 10 000 boiões de peixe em conserva, 74 toneladas de água potável e 600 toneladas de lã. Teria que transportar bem mais de mil pessoas a bordo, incluindo 600 soldados. E albergar 20 cavalos, em baias separadas. Construir uma coisa desta dimensão, para se afundar logo na viagem inicial? Digamos que tal fracasso não seria uma opção simpática para Arquimedes. Portanto, ele agarrou no problema: Vai afundar-se? Talvez ele estivesse, certo dia, no balneário, a pensar como uma banheira pesada consegue flutuar quando lhe chegou a inspiração. Um objeto parcialmente imerso num fluido é empurrado de baixo para cima por uma força igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Por outras palavras, se o Siracusa de 2000 toneladas deslocasse exatamente 2000 toneladas de água, só dificilmente conseguia flutuar. Se deslocasse 4000 toneladas de água, flutuaria sem problemas. Claro, se apenas deslocasse 1000 toneladas de água, Hierão não ficaria muito satisfeito. É esta a lei a flutuação. Os engenheiros continuam a chamar-lhe o Princípio de Arquimedes. Explica porque é que um enorme navio-tanque de aço flutua tão facilmente como uma chata de madeira. ou uma banheira. Se o peso da água deslocada pelo navio, abaixo da quilha for equivalente ao peso do navio, tudo o que estiver acima da quilha ficará a flutuar acima da linha de água. Isto é muito parecido com outra história que envolve Arquimedes e uma banheira, e é possível, porque na realidade trata-se da mesma história, deturpada pelos caprichos da História. A história clássica do "Eureka!" de Arquimedes e a sua subsequente corrida pelas ruas passa-se em torno duma coroa ou "corona" em latim. No âmago da história do Siracusa, há uma quilha, ou "korone" em grego. Será que houve confusão entre as duas? Nunca saberemos. No dia em que o Siracusa chegou ao Egito, na sua primeira e única viagem, podemos imaginar como os residentes de Alexandria se apinharam no porto para admirarem a chegada daquele majestoso castelo flutuante. Aquele navio extraordinário era o Titanic da Antiguidade, só que não se afundou, graças ao nosso amigo Arquimedes.