История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Анфимий из Тралл, что в Лидии, и Исидор из Милета оставили видный след в истории реконструкцией церкви Святой Софии, точнее, Хагия София, церкви Божественной мудрости (рис. 4.16). Реконструкция началась в 532 году по распоряжению императора Юстиниана. Как и Архимед, Анфимий был математик и опытный экспериментатор в области механики и оптики. Он описал, как Архимед сжег корабли с помощью системы зеркал, и, как утверждают, изучал параболу. Традиционно считается, что он открыл использование пороха. До нас дошли только отдельные фрагменты его трудов. Об Исидоре известно лишь то, что он был известным математиком, а также коллегой и преемником Анфимия в реконструкции собора Святой Софии.

Византийские инженеры расширили и развили принцип арки. Речь идет о фиксации напряжений от более или менее постоянной нагрузки с тем, чтобы распределить по отдельным точкам опоры, между которыми останется свободное пространство. Византийская конструкция, ушедшая далеко вперед по сравнению с трудами египтян, греков и римлян, состояла из купола или полой полусферы, опиравшейся на углы квадратной башни, диагонали которой равнялись диаметру основания купола. Части купола, которые иначе должны были свисать, переходили в плоскости боковых стен башни, образуя полукруглые арки и оставляя над каждым углом башни перевернутый сферический треугольник, известный в архитектуре как тромп купола, который передавал вес купола и того, что на нем располагалось, башне и далее фундаменту. В некоторых случаях вертикальный цилиндр, находившийся на главном куполе, венчал меньший.

Основываясь на этих принципах, Анфимий, Исидор и их коллеги возвели конструкцию, считающуюся одним из величайших творений человеческого гения. Она стоит на каменном основании, и ее сложнейшая крыша поддерживается на высоте 180 футов над землей четырьмя арками с пролетом 100 футов и колоннами толщиной 25 футов. Святая София простояла более четырнадцати столетий. Нам неизвестен точный состав раствора, который использовался в этом сооружении, так же как и, вероятно, в других постройках этого периода. Георгий Кодинос, известный автор XIV–XV веков, утверждал, что раствор состоит из битой черепицы, вареного ячменя, извести и рубленой коры ильма. Чтобы замедлить его схватывание, использовалась тепловатая вода. Он утверждает, что в конечном счете раствор стал твердым, словно железо. Не исключено, что ему можно верить, потому что автор, как известно, имел доступ к древним манускриптам. Очевидно, никому не пришло в голову провести современные испытания прочности раствора из Святой Софии на разрыв.