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 você imagina Arquimedes dizedo 'Eureka!' provavelmente imagina isso. Na verdade, é mais provável que tenha sido assim. No século 3 a.C., Hierão, rei de Siracusa, cidade da Sicília, escolheu Arquimedes para supervisionar um projeto de engenharia de escala sem precedentes. Hierão encomendou um navio 50 vezes maior do que um navio de guerra normal, com o nome de Siracusia em homenagem à sua cidade. Hierão queria construir o maior navio de todos os tempos e que seria dado de presente a Ptolomeu, que governava o Egito. Mas um navio do tamanho de um palácio seria capaz de flutuar? Na época de Arquimedes, ninguém havia tentado algo assim. Era o mesmo que perguntar: “Uma montanha pode voar?” O rei Hierão investiu muito neste projeto. Centenas de pessoas trabalhariam por anos na construção do Siracusia usando vigas de pinho e abeto do Monte Etna, cordas feitas com cânhamo da Espanha e piche da França. O convés superior, no qual haveria oito torres de vigilância, seria sustentado não por colunas, mas por enormes imagens de Atlas sustentando o mundo sobre os ombros. Na proa do navio, haveria uma enorme catapulta capaz de atirar pedras de 80 quilogramas. Para a diversão dos passageiros, o navio teria um passeio ornado por flores, uma piscina coberta, sala de banhos com água aquecida, uma biblioteca com livros e estátuas, um templo em honra à deusa Afrodite e um ginásio. E para complicar ainda mais para Arquimedes, Hierão pretendia encher o navio com cargas: 400 toneladas de grãos, 10 mil frascos de peixe em conserva, 74 toneladas de água potável e 600 toneladas de lã. Ele teria capacidade de transportar mais de mil pessoas, incluindo 600 soldados. E abrigaria 20 cavalos em estábulos separados. Construir algo deste tamanho, e naufragar na viagem inaugural? Bem, digamos que o fracasso não seria uma opção agradável para Arquimedes. Ele aceitou o desafio: ele afundaria? Talvez ele estivesse sentado na sala de banho algum dia, perguntando-se como uma banheira pesada poderia flutuar, quando veio-lhe a inspiração. Um objeto imerso num fluido sofre uma força de flutuação igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Em outras palavras, se um Siracusia de 2 mil toneladas deslocasse exatamente 2 mil toneladas de água, ele flutuaria precariamente. Se ele deslocasse 4 mil toneladas de água, flutuaria sem nenhum problema. É claro que se deslocasse apenas 1 mil tonelada de água, bem, Hierão não ficaria muito feliz. Esta é a lei da flutuabilidade, e os engenheiros ainda a chamam de Princípio de Arquimedes. Ele explica por que um superpetroleiro de aço pode flutuar tão bem quanto um barco a remo ou uma banheira. Se o peso da água deslocada pela quilha da embarcação for equivalente ao peso do navio, tudo o que estiver acima da quilha flutuará acima da linha d’água. Isto lembra uma outra história sobre Arquimedes e uma banheira, talvez porque sejam a mesma história, misturadas pelos caprichos da história. A clássica história do ‘Eureka!’ de Arquimedes, que saiu correndo nu pelas ruas, gira em torno de uma coroa, ou <i>corona</i> em Latim. No cerne da história do Siracusia está uma quilha, ou <i>korone</i> em grego. Uma palavra teria sido confundida com a outra? Talvez nunca saibamos. No dia em que o Siracusia chegou ao Egito na sua primeira e única viagem, podemos imaginar como os habitantes de Alexandria superlotaram o porto e ficaram maravilhados com a chegada do majestoso castelo flutuante. Este extraordinário navio foi o Titanic do mundo antigo, exceto por não ter naufragado, graças ao nosso amigo Arquimedes.