«Η διόπτρα του Ήρωνος», Μουσείο Αρχαίας Ελληνικής Τεχνολογίας
Ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς, Έλληνας φυσικός και μαθηματικός. Ο τόπος και ο χρόνος της γέννησης και του θανάτου του είναι άγνωστα. Από πολλούς θεωρείται ότι άκμασε κατά τα μέσα του 1ου π.Χ. αιώνα, ενώ σύμφωνα με άλλους η ακμή του τοποθετείται στον 1ο μ.Χ. αιώνα. Το βέβαιο είναι ότι έζησε και έδρασε στην Αλεξάνδρεια, όπου διηύθυνε την Ανώτατη Τεχνική Ελληνική Σχολή.
Η διόπτρα του Ήρωνος (1ος αι. μ.Χ.), ένας θεοδόλιχος και ένας χωροβάτης από το …παρελθόν.
Πρόκειται για ένα εξαιρετικό γεωδαιτικό όργανο που ήταν κατάλληλο για την ακριβή μέτρηση της οριζόντιας, της κατακόρυφης και της γωνιακής απόστασης δύο ουράνιων ή γήινων σημείων. Σύμφωνα με τον Ήρωνα τον Αλεξανδρέα (Περί Διόπτρας) με επαναληπτική χρήση του οργάνου ήταν δυνατές «στη γεωγραφία η αποτύπωση νησιών και θαλασσών, στην αστρονομία ο υπολογισμός των αποστάσεων των αστέρων και η πρόβλεψη των εκλείψεων, στην οικοδομική η εκτέλεση πολύπλοκων δομικών έργων …».
Αποτελούνταν από ένα στυλίσκο που έφερε μια οριζόντια οδοντωτή βάση που μπορούσε να περιστραφεί με τη βοήθεια ενός ατέρμονα μικροβατικού κοχλία. Πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα ακριβές σύστημα διόπτευσης (θεοδόλιχος) που αποτελούνταν από έναν κατακόρυφο (πιθανόν βαθμονομημένο) ημικυκλικό δίσκο που μπορούσε να περιστραφεί με ακρίβεια με τη βοήθεια ενός ατέρμονα κοχλία και από έναν οριζόντιο (πιθανόν βαθμονομημένο) δίσκο που έφερε μία σταυρωτή περιστρεφόμενη σκοπευτική διάταξη.
Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να σκοπεύσει οποιοδήποτε σημείο στο χώρο και να σημειώσει τις γωνιακές συντεταγμένες του. Σε μια εναλλακτική χρήση του οργάνου πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα σύστημα οριζοντίωσης (χωροβάτης) που αποτελούνταν από δύο κατακόρυφους γυάλινους συγκοινωνούντες σωληνίσκους με νερό που χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό του οριζοντίου επιπέδου και μια ρυθμιζόμενη με ακρίβεια σκοπευτική διάταξη.
Το σύστημα είχε ως παρελκόμενα δύο βαθμονομημένους κανόνες που ο καθένας έφερε μια διάταξη κατακορύφωσης και μια ολισθαίνουσα ασπρόμαυρη ασπιδίσκη που έπαιζε το ρόλο του στόχου. Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να στοχεύσει δύο τυχαία σημεία στα οποία ήταν τοποθετημένοι οι δύο βαθμονομημένοι κανόνες και να υπολογίσει την υψομετρική τους διαφορά.
Στην επίλυση τοπογραφικών προβλημάτων με τη χρήση της διόπτρας ο Ήρων εφαρμόζει τις ευθυγραμμίες, την πολλαπλή καθετότητα και τις αναλογίες πλευρών ομοίων τριγώνων.
Είναι όμως βέβαιο ότι τουλάχιστον στον υπολογισμό αστρονομικών μεγεθών χρησιμοποιούνταν τα μοιρογνωμόνια της διόπτρας όπως ακριβώς και στους αστρολάβους.
Σημαντικό έργο του Ήρωνα είναι τα Κατοπτρικά, που περιέχει αρκετές προτάσεις οι οποίες απαντούν και στο ομώνυμο έργο που αποδίδεται στον Ευκλείδη. Στα Κατοπτρικά ο Ήρων εξηγεί την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός και τον γνωστό νόμο της ισότητας της γωνίας πρόσπτωσης με τη γωνία ανάκλασης.
Ο Ήρων είναι ο πρώτος Έλληνας συγγραφέας που αναφέρει τις πηγές που χρησιμοποιεί. Μεταξύ των επινοήσεων και θεωριών του συγκαταλέγονται και οι εξής: Τονίζει ότι στη φύση δεν υπάρχει απόλυτο κενό και ότι ο αέρας έχει μεγάλη ελαστικότητα και μπορεί να ασκήσει μεγάλη πίεση. Ερμηνεύει τη διαστολή του αέρα ύστερα από θέρμανση και την υδροστατική πίεση τόσο στα τοιχώματα όσο και στον πυθμένα ενός δοχείου. Χρησιμοποιεί το παραλληλόγραμμο των ταχυτήτων, εξετάζει το κεκλιμένο επίπεδο και εισάγει τον πειραματικό προσδιορισμό του κέντρου βάρους ενός στερεού σώματος. Χρησιμοποιεί ποικιλοτρόπως τους μοχλούς, περιγράφει τον τρόπο ενέργειας του κοχλία. Εξετάζει επίσης την πίεση που μπορούν να επιφέρουν ο μοχλός και ο κοχλίας.
Η διόπτρα του Ήρωνος είναι, κατά τον Χόπε, έξοχο δημιούργημα του ελληνικού πνεύματος. Ο Ήρων είναι ο πρώτος φυσικός που διατύπωσε τη φράση: «μερικοί χρησιμοποιούν τον υδράργυρο, αντί του ύδατος, δια την επιφοράν πιέσεως». Τα έργα του Ήρωνος, εκτός από τη μετάφρασή τους στην Αραβική, διαδόθηκαν και στην Ινδία κατά τους πρώτους μ.Χ. αιώνες και αποτελούσαν, παράλληλα προς τα Στοιχεία του Ευκλείδη, τη βάση για τη διδασκαλία των μαθηματικών και της πειραματικής φυσικής.
Πρόκειται για ένα εξαιρετικό γεωδαιτικό όργανο που ήταν κατάλληλο για την ακριβή μέτρηση της οριζόντιας, της κατακόρυφης και της γωνιακής απόστασης δύο ουράνιων ή γήινων σημείων. Σύμφωνα με τον Ήρωνα τον Αλεξανδρέα (Περί Διόπτρας) με επαναληπτική χρήση του οργάνου ήταν δυνατές «στη γεωγραφία η αποτύπωση νησιών και θαλασσών, στην αστρονομία ο υπολογισμός των αποστάσεων των αστέρων και η πρόβλεψη των εκλείψεων, στην οικοδομική η εκτέλεση πολύπλοκων δομικών έργων …».
Αποτελούνταν από ένα στυλίσκο που έφερε μια οριζόντια οδοντωτή βάση που μπορούσε να περιστραφεί με τη βοήθεια ενός ατέρμονα μικροβατικού κοχλία. Πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα ακριβές σύστημα διόπτευσης (θεοδόλιχος) που αποτελούνταν από έναν κατακόρυφο (πιθανόν βαθμονομημένο) ημικυκλικό δίσκο που μπορούσε να περιστραφεί με ακρίβεια με τη βοήθεια ενός ατέρμονα κοχλία και από έναν οριζόντιο (πιθανόν βαθμονομημένο) δίσκο που έφερε μία σταυρωτή περιστρεφόμενη σκοπευτική διάταξη.
Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να σκοπεύσει οποιοδήποτε σημείο στο χώρο και να σημειώσει τις γωνιακές συντεταγμένες του. Σε μια εναλλακτική χρήση του οργάνου πάνω στη βάση μπορούσε να τοποθετηθεί ένα σύστημα οριζοντίωσης (χωροβάτης) που αποτελούνταν από δύο κατακόρυφους γυάλινους συγκοινωνούντες σωληνίσκους με νερό που χρησιμοποιούνταν για τον καθορισμό του οριζοντίου επιπέδου και μια ρυθμιζόμενη με ακρίβεια σκοπευτική διάταξη.
Το σύστημα είχε ως παρελκόμενα δύο βαθμονομημένους κανόνες που ο καθένας έφερε μια διάταξη κατακορύφωσης και μια ολισθαίνουσα ασπρόμαυρη ασπιδίσκη που έπαιζε το ρόλο του στόχου. Ο χειριστής του οργάνου μπορούσε να στοχεύσει δύο τυχαία σημεία στα οποία ήταν τοποθετημένοι οι δύο βαθμονομημένοι κανόνες και να υπολογίσει την υψομετρική τους διαφορά.
Στην επίλυση τοπογραφικών προβλημάτων με τη χρήση της διόπτρας ο Ήρων εφαρμόζει τις ευθυγραμμίες, την πολλαπλή καθετότητα και τις αναλογίες πλευρών ομοίων τριγώνων.
Είναι όμως βέβαιο ότι τουλάχιστον στον υπολογισμό αστρονομικών μεγεθών χρησιμοποιούνταν τα μοιρογνωμόνια της διόπτρας όπως ακριβώς και στους αστρολάβους.
Σημαντικό έργο του Ήρωνα είναι τα Κατοπτρικά, που περιέχει αρκετές προτάσεις οι οποίες απαντούν και στο ομώνυμο έργο που αποδίδεται στον Ευκλείδη. Στα Κατοπτρικά ο Ήρων εξηγεί την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός και τον γνωστό νόμο της ισότητας της γωνίας πρόσπτωσης με τη γωνία ανάκλασης.
Ο Ήρων είναι ο πρώτος Έλληνας συγγραφέας που αναφέρει τις πηγές που χρησιμοποιεί. Μεταξύ των επινοήσεων και θεωριών του συγκαταλέγονται και οι εξής: Τονίζει ότι στη φύση δεν υπάρχει απόλυτο κενό και ότι ο αέρας έχει μεγάλη ελαστικότητα και μπορεί να ασκήσει μεγάλη πίεση. Ερμηνεύει τη διαστολή του αέρα ύστερα από θέρμανση και την υδροστατική πίεση τόσο στα τοιχώματα όσο και στον πυθμένα ενός δοχείου. Χρησιμοποιεί το παραλληλόγραμμο των ταχυτήτων, εξετάζει το κεκλιμένο επίπεδο και εισάγει τον πειραματικό προσδιορισμό του κέντρου βάρους ενός στερεού σώματος. Χρησιμοποιεί ποικιλοτρόπως τους μοχλούς, περιγράφει τον τρόπο ενέργειας του κοχλία. Εξετάζει επίσης την πίεση που μπορούν να επιφέρουν ο μοχλός και ο κοχλίας.
Η διόπτρα του Ήρωνος είναι, κατά τον Χόπε, έξοχο δημιούργημα του ελληνικού πνεύματος. Ο Ήρων είναι ο πρώτος φυσικός που διατύπωσε τη φράση: «μερικοί χρησιμοποιούν τον υδράργυρο, αντί του ύδατος, δια την επιφοράν πιέσεως». Τα έργα του Ήρωνος, εκτός από τη μετάφρασή τους στην Αραβική, διαδόθηκαν και στην Ινδία κατά τους πρώτους μ.Χ. αιώνες και αποτελούσαν, παράλληλα προς τα Στοιχεία του Ευκλείδη, τη βάση για τη διδασκαλία των μαθηματικών και της πειραματικής φυσικής.
