Die brennenden Spiegel ermöglichen entfernte Zündmaterialien.
Es heißt jetzt Brennspiegel ein experimentelles Gerät verwendet vor allem in der Wissenschaft Büros XVII - ten und XVIII - ten Jahrhundert. Dies sind zwei konkave (parabolische) Metallspiegel, in deren Mitte Körbe platziert werden können, einer mit heißen Kohlen, der andere (meistens) Zunder .
Wenn sich die beiden Spiegel gegenüberstehen, trifft das von den heißen Kohlen abgestrahlte Licht auf den Zunder, der Feuer fängt.
Diese Vorrichtungen veranschaulichen daher im Wesentlichen die Ausbreitung der Wärme in Form von Strahlungslicht (Wärmestrahlung) im Infrarot .
Archimedes ist bekannt als guter Stratege und Erfinder vieler Kriegsmaschinen, insbesondere während des Zweiten Punischen Krieges für die berühmte Belagerung von Syrakus (213 v. Chr. ), Die mit den Karthagern verbündet war, um den von General Marcellus angeführten römischen Truppen zu widerstehen. Der Legende nach entwickelte er riesige Spiegel, um die Sonnenstrahlen in den Segeln römischer Schiffe zu reflektieren und zu konzentrieren und sie so in Brand zu setzen. Es war Anthemius von Tralles (474-534), der zum ersten Mal über die Verwendung von Katapulten und feurigen Spiegeln berichtete.
Umstrittene wissenschaftliche FaktenViele Wissenschaftler bezweifeln heute jedoch die Plausibilität der vorgeschlagenen Tatsachen. Descartes war der erste, der das Archimedes zugeschriebene Kunststück kritisierte, und seitdem ist Skepsis in der wissenschaftlichen Gemeinschaft immer noch unabdingbar.
1977 befasste sich der englische Physiker DL Simms, ein Spezialist für Verbrennung, erneut mit der Frage: Wenn die historischen Beweise nach wie vor sehr schwach sind, ist es technisch und wissenschaftlich unmöglich, dass Archimedes das Kunststück eines fernbrennenden Feindes realisieren konnte Schiffe mit feurigen Spiegeln.
Es ist tatsächlich schwer zu glauben, dass der Wissenschaftler zu dieser Zeit über ausreichende Kenntnisse und technische Mittel verfügen konnte, um das Wunder zu vollbringen. 1973 hatte der griechische Ingenieur Ioannis Sakkas jedoch gezeigt, dass mit Metallspiegeln gute Ergebnisse erzielt werden konnten. Zu diesem Zweck verwendete er Metallplatten mit Abmessungen, die denen des griechischen Standardschilds (1,70 mx 0,70 m) nahe kamen, und lief sie mit einer dünnen Schicht aus mattierter Bronze (um die Präzision des historischen Details zu verbessern). Er testete seine Ausrüstung in Piräus an einem maßstabsgetreuen Modell einer Galeere (3,60 Meter lang) auf etwa fünfzig Metern: Das Boot ging in zwei Minuten in Flammen auf. Simms selbst muss zugeben, dass in Syrakus bei gutem Wetter der Effekt noch schneller hätte sein können. Man muss sich jedoch vorstellen, dass sich das Schiff genau am Brennpunkt der Strahlen befindet, was in der Realität einer Schlacht schwierig erscheint.
Ein Experiment, das im Oktober 2005 von Studenten des Massachusetts Institute of Technology (MIT) durchgeführt wurde, schien zu zeigen, dass diese Hypothese realistisch war. Professor David Wallace und seinen Schülern gelang es tatsächlich, in zehn Minuten eine Rekonstruktion eines 30 Meter entfernten römischen Bootes in Gang zu setzen. Dieses Experiment wurde jedoch aus Wasser, auf trockenem Holz, auf einem stationären Ziel und unter Verwendung gewöhnlicher Spiegel und nicht von Bronzespiegeln wie zu Archimedes 'Zeiten durchgeführt.
Die Erfahrung wurde im Januar 2006 in der Discovery Channel- Fernsehsendung MythBusters wiederholt . Professor Wallace und das MIT- Studententeam wurden eingeladen, an diesem neuen Unterfangen teilzunehmen. Diese Rekonstruktion wurde jedoch unter viel realistischeren Bedingungen nachgebildet und ergab sehr unterschiedliche Ergebnisse. Zunächst wählte das Mythbusters-Team ein echtes Boot als Ziel, dessen Rumpf daher mit Feuchtigkeit gesättigt war. Dieser wird während der gesamten Erfahrung völlig still bleiben. Als nächstes verwendeten die Teilnehmer polierte Bronzespiegel, die einzigen, die zu Archimedes 'Zeiten verfügbar waren. Nach mehreren Versuchen mit verschiedenen Spiegeln konnten die Teilnehmer das 30 Meter entfernte Schiff nicht in Brand setzen. Es gelang ihnen lediglich, den Rumpf zu rauchen, ohne dass er in Brand geriet, und vorausgesetzt, das Boot blieb streng stationär. Ein Versuch auf den Segeln des Schiffes brachte einfach keine Ergebnisse, die weißen Segel reflektierten die Hitze der Lichtstrahlen und kamen aufgrund des Windes ständig aus dem Kamin . Schließlich gelang es einem neuen Versuch auf 20 Metern mit gewöhnlichen Spiegeln und auf einem noch stationären Schiff, den Rumpf nach wenigen Minuten schmerzhaft zu entzünden.
Die vielen Schwierigkeiten, die während des Experiments aufgetreten sind, zeigen aller Wahrscheinlichkeit nach, dass die Episode der Spiegel von Archimedes nur eine Legende ist. Mehrere Faktoren beweisen dies:
1747, fasziniert von der Beziehung zwischen Licht und Wärme, bewies der Comte de Buffon im Château de la Muette in Anwesenheit von König Ludwig XV. Während einer realen Ausstellung die Realität von Archimedes 'feurigen Spiegeln vor einem Publikum von Qualitätsleuten. Für diese Tatsache kritisierte er Descartes, was seine Ernennung zur Akademie verzögerte.
Die Konzentration des Lichts an einem Punkt mit einem Spiegel zur Erhöhung der Temperatur ist auch das Prinzip von Solaröfen , von denen der stärkste der von Odeillo ist, der 1970 in Betrieb genommen wurde und bei dem eine Temperatur von 3500 ° C erreicht werden kann.
Eine weitere Anwendung des Feuerspiegelprinzips wurde in der Energieerzeugung in thermodynamischen Solarkraftwerken gefunden . So konzentriert das Ivanpah-Solarkraftwerk die Energie von mehr als hunderttausend Spiegeln, um elektrische Energie zu erzeugen.