알렉산드리아의 헤론(Hero of Alexandria)은 로마 이집트의 알렉산드리아에서 활동했던 그리스-이집트 수학자이자 공학자입니다. 그는 고대의 가장 위대한 실험자로 여겨지며, 그의 업적은 헬레니즘 과학 전통을 대표합니다.
헤론은 에올리필(aeolipile)이라고 불리는 증기 동력 장치에 대한 잘 알려진 설명을 발표했으며, 때로는 "헤론 엔진"이라고도 불립니다. 그의 가장 유명한 발명품 중 하나는 풍차로, 육지에서 바람을 이용한 가장 초기의 사례입니다. 그는 원자론자들의 추종자였던 것으로 알려져 있습니다. 그의 저작 『역학』에서 그는 판토그래프에 대해 설명했습니다. 그의 일부 아이디어는 Ctesibius의 저작에서 비롯되었습니다.
수학에서 그는 주로 헤론의 공식으로 알려져 있으며, 이는 삼각형의 변의 길이만을 이용하여 삼각형의 넓이를 계산하는 방법입니다.
헤론의 원본 저작과 설계의 대부분이 손실되었지만, 일부 저작은 보존되었으며, 주로 동로마 제국의 필사본과 라틴어 또는 아랍어 번역본에 남아 있습니다.
생애 및 경력
헤론의 민족은 그리스인이거나 헬레니즘화된 이집트인이었을 것으로 추정됩니다. 헤론이 유명한 알렉산드리아 도서관을 포함한 무사이움에서 가르쳤을 가능성이 거의 확실한데, 그의 대부분의 저작이 수학, 역학, 물리학, 공기 역학 강좌의 강의 노트로 나타나기 때문입니다. 이 분야가 20세기에 이르러서야 공식화되었지만, 헤론의 업적, 특히 그의 자동화 장치는 사이버네틱스에 대한 초기의 공식적인 연구를 나타낸다고 생각됩니다.
발명품
헤론은 에올리필의 구조를 설명했으며, 이것의 한 버전은 "헤론 엔진"으로 알려져 있으며, 이는 로켓과 같은 반작용 엔진이자 최초로 기록된 증기 엔진입니다. 그러나 Vitruvius는 헤론보다 약 100년 전에 『건축론』에서 에올리필을 언급했습니다. 이것은 산업 혁명이 일어나기 약 2천 년 전에 만들어졌습니다. 또 다른 엔진은 밀폐된 실의 공기를 제단의 불로 데워 밀폐된 용기에서 물을 배출했으며, 물을 모아 그 무게로 밧줄을 당겨 사원의 문을 열었습니다. 일부 역사가들은 두 발명을 혼동하여 에올리필이 유용한 일을 할 수 있었다고 주장했습니다.
- 최초의 자동 판매기도 그의 발명품 중 하나였습니다. 기계 상단의 슬롯을 통해 동전을 넣으면 일정한 양의 성수가 나왔습니다. 이는 그의 저작 『역학과 광학』의 발명품 목록에 포함되었습니다. 동전이 입금되면 레버에 부착된 팬 위에 떨어졌습니다. 레버가 밸브를 열어 물이 흘러나왔습니다. 팬은 동전의 무게로 계속 기울어지다가 떨어지면, 추가 레버를 다시 들어올려 밸브를 닫았습니다.
- 오르간을 작동시키는 풍차로, 역사상 최초로 바람이 기계에 동력을 공급한 사례입니다.
- 헤론은 또한 그리스 극장을 위한 많은 메커니즘을 발명했으며, 거의 10분 길이의 완전히 기계적인 연극을 포함했으며, 로프, 매듭, 회전하는 원통형 톱니바퀴로 작동하는 단순 기계의 이진 방식 시스템으로 동력을 얻었습니다. 천둥 소리는 숨겨진 북 위에 금속 공을 기계적으로 시간을 맞춰 떨어뜨려 만들어졌습니다.
- 강제 펌프는 로마 세계에서 널리 사용되었으며, 한 가지 용도는 소방 엔진이었습니다.
- 주사기 같은 장치는 헤론이 공기나 액체의 공급을 제어하기 위해 설명했습니다.
- 광학에서 헤론은 빛의 최단 경로 원리를 공식화했습니다: 빛의 광선이 같은 매질 내의 점 A에서 점 B로 전파되면, 따르는 경로의 길이는 가능한 가장 짧습니다. 약 1000년이 지난 후 Alhacen은 반사와 굴절 모두에 원리를 확장했으며, 원리는 나중에 Pierre de Fermat에 의해 1662년에 이 형태로 명시되었습니다. 가장 현대적인 형태는 광학 경로가 정체되어 있다는 것입니다.
- 자체 포함된 정수력 에너지 하에서 작동하는 독립형 분수, 현재 헤론의 분수라고 불립니다.
- 떨어지는 무게로 동력을 얻는 프로그래밍 가능한 카트입니다. "프로그램"은 구동축 주위에 감긴 문자열로 구성되었습니다.
수학
헤론은 수의 제곱근을 반복적으로 계산하는 방법을 설명했습니다. 그러나 오늘날 그의 이름은 주로 삼각형의 변의 길이로부터 넓이를 구하는 헤론의 공식과 관련되어 있습니다. 그는 또한 1세기 AD에 세제곱근을 계산하는 방법을 고안했습니다. 그는 또한 최단 경로 알고리즘을 설계했으며, 직선의 한쪽에 두 점 A와 B가 주어지면, AC+BC를 최소화하는 직선 위의 점 C를 찾는 것입니다.
문화적 참조
- 1979년 소비에트 단편 애니메이션은 헤론의 에올리필 발명에 중점을 두고 있으며, 그를 우발적으로 터빈을 발명한 평범한 장인으로 보여줍니다.
- 2007년 The History Channel 텔레비전 쇼 Ancient Discoveries는 헤론의 대부분의 장치를 재현합니다.
- 2010년 The History Channel 텔레비전 쇼 Ancient Aliens 에피소드 "Alien Tech"는 헤론의 증기 엔진에 대한 논의를 포함합니다.
- 2014년 The History Channel 텔레비전 쇼 Ancient Impossible 에피소드 "Ancient Einstein"
- Paul Levinson의 2006년 공상과학 소설 『The Plot to Save Socrates』는 헤론을 미국 시간 여행자로 묘사합니다.
- 2020년 Netflix 성인 애니메이션 텔레비전 시리즈 『Blood of Zeus』는 Heron을 Zeus의 반신반인 아들이자 Seraphim의 이복형제로 묘사하며, Derek Phillips가 목소리를 맡았습니다.
참고문헌
헤론의 저작에 대한 가장 포괄적인 판본은 1903년 라이프치히의 출판사 Teubner에서 5권으로 출판되었습니다.
헤론이 저술한 것으로 알려진 저작:
- Pneumatica, 공기, 증기 또는 수압으로 작동하는 기계에 대한 설명으로, 수압 오르간(water organ) 포함
- Automata, 기계적 또는 공기 역학적 수단을 통해 사원에서 기적을 가능하게 하는 기계에 대한 설명, 예: 사원 문의 자동 개폐, 포도주를 붓는 상(statue) 등. Automaton과 Bernardino Baldi의 번역을 참조하세요.
- Mechanica, 아랍어로만 보존되며, 건축가를 위해 작성되었으며, 무거운 물체를 들어올리는 방법 포함
- Metrica, 다양한 물체의 표면과 부피를 계산하는 방법에 대한 설명
- On the Dioptra, 길이를 측정하는 방법의 모음으로, 오도미터와 신기경(theodolite)과 유사한 장치인 디옵트라(dioptra)에 대해 설명한 저작
- Belopoeica, 전쟁 기계에 대한 설명
- Catoptrica, 빛의 진행, 반사, 거울의 사용에 관한 저작
때때로 헤론에게 귀속된 저작이지만 현재 다른 사람이 저술한 것으로 생각되는 저작:
- Geometrica, Metrica의 첫 번째 장을 기반으로 한 방정식 모음
- Stereometrica, Metrica의 두 번째 장을 기반으로 한 3차원 계산의 예
- Mensurae, Stereometrica와 Metrica를 기반으로 측정을 수행하는 데 사용할 수 있는 도구
- Cheiroballistra, 투석기에 관한 저작
- Definitiones, 기하학의 용어 정의를 포함
단편으로만 보존된 저작:
- Geodesia
- Geoponica
