Η ὕδραυλις
Google logo Μάθε πρώτος όλες τις σημαντικές ειδήσεις. Βάλε το alfavita.gr στα αποτελέσματα αναζήτησης της Google
​ Όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά του θαυμαστού αυτού τεχουργήματος της υδραύλεως, το όνομα καθώς και τα ονόματα των επιμέρους βασικών μερών του, οφείλονται στον Κτησίβιο και η διασωσή τους φυσικά στον Ήρωνα

 Αναρτήθηκε από το ΑΠΕ/ΜΠΕ, στις 5-5-2026 και αναδημοσιεύθηκε σε πολλά μέσα η είδηση ότι θα γίνει προσπάθεια με τη βοήθεια της ΤΝ να αναγεννηθεί ο ήχος της «ὕδραύλεως» που έχει βρεθεί στο Δίον, αφού όπως αναφέρει, «διασώζεται σε αποσπασματική κατάσταση, με πολλά από τα βασικά της εξαρτήματα να λείπουν. Το γεγονός αυτό καθιστά αδύνατη όχι μόνο την ανακατασκευή της πλήρους λειτουργίας της, αλλά και την κατανόηση του αυθεντικού της ήχου», και αυτό θα επιτευχθεί μέσω της δημιουργίας ενός «ψηφιακού διδύμου» της από την ΤΝ. Όπως εξηγεί το άρθρο «τα ελλείποντα τμήματα του οργάνου θα αναδομηθούν αρχικά ψηφιακά και στη συνέχεια ως φυσικά αντικείμενα». Κατά τη γνώμη μας το εγχείρημα είναι πέρα από τις δυνατότητες της ΤΝ, και θα εξηγήσουμε στη συνέχεια γιατί, αφού δούμε τα χαρακτηριστικά της.

 Για την ύδραυλι υπάρχει η δυνατότητα και πρέπει να γίνει ακριβώς το αντίθετο. Να ανακατασκευαστεί με βάσει το μηχανολογικό σχέδιο του Ήρωνα (1ος αι. μ.Χ.) που έχει διασωθεί και βρίσκεται στον πρώτο από του πέντε τόμους των απάντων του, που είναι διαθέσιμος από το 1900, ενώ στο σύνολό του το έργο από το 1976iii. Μια τέτοια ανακατασκευή θα δώσει το σωστό ιστορικά αποτέλεσμα, ενώ θα αναδείξει λεπτομέρειες από τα λαμπρά επιτεύγματα του 3ου αι. π.Χ..  Αυτό ως απόλυτα ακριβές, μπορεί μετά να ψηφιοποιηθεί.

 Αλλά ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή.

 Πράγματι στο μοναδικό αρχαιολογικό εύρημα έχουν διασωθεί ουσιαστικά μόνο οι αυλοί. Η ύδραυλις  αποτελεί την τελευταία εξέλιξη των πνευστών στην αρχαία Ελλάδα. Ο αυλός ως μουσικό όργανο χάνεται στα βάθη των χιλιετιών. Ο διπλός όμως αυλός, ο δίαυλος, ήταν γνωστός στα νησιά του Αιγαίου τουλάχιστον από την τρίτη π.Χ. χιλιετία, όπως έχει χρονολογηθεί το γνωστό κυκλαδίτικο ειδώλιο.

Η ὕδραυλις δεν είναι παρά πολλοί αυλοί στη σειρά  με ένα μηχανισμό ο οποίος παρέχει με ελεγχόμενο τρόπο αέρα  στο στόμιο του κάθε αυλού. Η ιδέα και η πρώτη  υλοποίησή της, με βάση τα διασωθέντα αρχαία κείμενα, ανήκει στον μηχανικό  Κτησίβιο τον Αλεξανδρινό, που είχε ακμάσει γύρω στο 300 με 250 π.Χ.. Τα κείμενα του Κτησίβιου έχουν χαθεί, όμως έχει διασωθεί το έργο Βελοποιητικά του μαθητή του Φίλωνα από το Βυζάντιο. Στο έργο αυτό μετά την περιγραφή ενός μηχανισμού τοξοβολίας που αξιοποιεί τη συμπίεση – εκτόνωση του αέρα, αναφέρει, απευθυνόμενος σε κάποιον  Αρίστωνα,  για την ύδραυλη: «… μὴ θαυμάσῃς δὲ μηδὲ διαπορήσῃς, εἰ  δυνατὸν οὕτως χειρουργηθῆναι· καὶ γὰρ ἐπὶ τῆς σύριγγος τῆς κρουομένης ταῖς χερσίν, ἣν λέγομεν ὕδραυλιν, ἡ φῦσα τὸ πνεῦμα εἰς τὸν ἐν τῷ ὕδατι πνιγέα παραπέμπουσα ἦν χαλκῆ καὶ ὁμοίως εἰργασμένη τοῖς προειρημένοις ἀγγείοις. ἐπεδείκνυτο δὲ ἡμῖν ὁ Κτησίβιος παραδεικνύων τήν τε τοῦ ἀέρος φύσιν, ὡς ἰσχυρὰν ἔχει καὶ ὀξεῖαν κίνησιν, …» (... μην εκπλαγείς και μην απορήσεις αν είναι δυνατόν να κατασκευαστεί, αυτή που λέμε ύδραυλη, με τον τρόπο αυτόν. Καθότι κινούμενη με το χέρι η αντλία αέρα (σύριγγα) η οποία στέλνει τον αέρα εις τον πνιγέα που είναι μέσα στο νερό και είναι επεξεργασμένος όπως και τα άλλα δοχεία. Μας τα παρουσίαζε δε αυτά ο Κτησίβιος και μας επιδείκνυε τη φύση του αέρα πόσο ισχυρή και οξεία κίνηση μπορεί να δημιουργήσει)[i].

Το απόσπασμα αυτό έχει ιδιαίτερη αξία για την ιστορία της φυσικής, που κρύβεται στη φράση (μας επιδείκνυε τη φύση του αέρα). Η επιμονή του Κτησίβιου στη φύση του αέρα εξηγείται αφού λίγα χρόνια πριν ο Αριστοτέλης, ακολουθώντας τον  Πλάτωνα, υποστήριζε ότι ο αέρας είναι ασυμπίεστος και ότι δεν υπάρχει κενό αέρος σε μακροσκοπική κλίμακα.

Τη σκυτάλη πήρε[ii] δυόμισι περίπου αιώνες αργότερα ο μηχανικός Ήρων ο Αλεξανδρινός, ο οποίος στο έργο του «Πνευματικά»[iii], μετά από μια μεγάλη εισαγωγή στην οποία πραγματεύεται θεωρητικά και ελέγχει πειραματικά φαινόμενα σχετικά με τη φύση του νερού και του αέρα, εκθέτει 80 υδροπνευματικά τεχνουργήματα, δηλαδή διατάξεις που λειτουργούν αξιοποιώντας τις ιδιότητες του αέρα και του νερού. Η ύδραυλις του Κτησίβιου είναι η 42η διάταξη στα Πνευματικά. Το όλο έργο είναι γραμμένο κατά τα πρότυπα της γεωμετρίας, σαν να είναι δηλαδή πρόβλημα γεωμετρίας. Ιδού το πρώτο τμήμα από το τεχνικό κείμενο του Ήρωνα:

῾Υδραυλικοῦ ὀργάνου κατασκευή (Πνευματικά. Ι.42).

Η ὕδραυλις

Μεταφράζω κατά λέξη: « Έστω ένας χάλκινος μικρός κυλινδρικός βωμός ο ΑΒΓΔ μέσα στον οποίο ας υπάρχει νερό. Μέσα δε στο νερό ας είναι αντεστραμμένο ένα κοίλο ημισφαίριο, το οποίο καλείται πνιγεύς, το ΕΖΗΘ, το οποίο να έχει οπές στα μέρη που εφάπτεται με τον πυθμένα. Από την κορυφή του δε ας ανατείνονται δύο σωλήνες καμπυλωμένοι μετά την υπέρβαση του βωμίσκου. Ο ένας ο ΗΚΛΜ γυρισμένος προς τα κάτω εκτός του βωμίσκου να είναι προσαρμοσμένος στην πυξίδα την ΝΞΟΠ, η οποία να έχει το στόμιο προς τα κάτω και την εσωτερική επιφάνεια κατακόρυφη στραμμένη προς το έμβολο. Το έμβολο δε το ΡΣ να είναι μαζί της εφαρμοσμένο έτσι ώστε να μην διαφεύγει ο αέρας. Προς το έμβολο δε να είναι προσαρμοσμένος ένας πολύ ισχυρός βραχίονας ο ΤΥ, και άλλος ο ΥΦ συνδεδεμένος με περόνη αρθρωτά στο Υ, ο οποίος περνά από κοιλότητα ενός κατακόρυφου μικρού βραχίονα του ΧΨ και αρθρώνεται μαζί του με περόνη. Στον πυθμένα της πυξίδας (το άνω μέρος στο σχήμα) να έχει προσαρμοστεί ένα πυξίδιο το ω  (βαλβίδα αντεπιστροφής που περιγράφεται αναλυτικά)»[iv].  Αυτό είναι η μορφολογία και το πνεύμα στο κείμενου (973 λέξεων) του Ήρωνα.

Συνεχίζω συνοπτικά: Από το σημείο Ζ του ημισφαιρίου ανέρχεται σωλήνας ο ΖS, συνδεδεμένος με ένα οριζόντιο σωλήνα-θάλαμο τον Θϡ, (στο σχήμα του πλήκτρου ο θάλαμος γ) πάνω στον οποίο έχουν προσαρμοστεί οι αυλοί.  Στην προσαρμογή αυτή έχουν παρεμβληθεί τα πλήκτρα, ένα για κάθε αυλό. Η διάταξη λειτουργεί ως εξής: Ένα ανθρώπινο χέρι από το σημείο το αντιδιαμετρικό του Υ κινεί παλινδρομικά στη διεύθυνση της κατακορύφου τον βραχίονα. Το έμβολο διοχετεύει αέρα στο αντεστραμμένο ημισφαίριο, τόσο ώστε να περισσεύει συνεχώς ένα μέρος και να διαφεύγει από τις οπές. Τότε ο αέρας στο εσωτερικό του ημισφαιρίου θα έχει σταθερή πίεση, η οποία εξαρτάται από το ύψος του νερού μέσα στο βωμίσκο ΑΒΓΔ, και το όργανο είναι έτοιμο για λειτουργία.  Η πίεση του πλήκτρου στο σημείο α θα μετακινήσει το μικρό βραχίονα β οριζόντια, ώστε να παραλληλιστεί μικρή κατακόρυφη οπή του εμβόλου με το θάλαμο γ και με το στόμιο του αυλού, επιτρέποντας στον αέρα να εισέλθει σε αυτόν και να παραχθεί ήχος. Είναι φανερό ότι η συχνότητα που παράγεται από του αυλούς εξαρτάται από την πίεση του αέρα στον πνιγέα, δηλαδή από το ύψος του νερού στον βωμίσκο. Αυτό σημαίνει ότι ρυθμιζεται κατά βούληση η κλίμακα στην οποία οι αυλοί θα παράγουν ήχους, δηλαδή το όργανο είναι δεκτικό κουρντίσματος.

Οφείλουμε να αναγνωρίσουμε τέσσερις σημαντικές εφευρέσεις στον Κτησίβιο, την αντλία αέρα, τη βαλβίδα αντεπιστροφής (πυξίδιο ω) και τον σταθεροποιητη πίεσης (η διάταξη εντός του  βωμίσκου ΑΒΓΔ)[v] και το πλήκτρο.

Η Αντλία του αέρα, πρέπει να είναι καινοτομία του Κτησίβιου. Πρόκειται για την ίδια αρχή που έχει εφαρμόσει στην αεροτόνο βαλλίστρα του Κτησίβιου, αλλά και στον πυουλκό, τον οποίο ο Ήρωνας χρησιμοποιεί ως πειραματικό όργανο για την απόδειξη της ύπαρξης κενού ως εξής: Όταν το εμβολο Γ ακουμπήσει στον πυθμένα Η, κλείσει η οπή Θ με το δάκτιλο και με βία απομακρυνθεί το έμβολο, ο χώρος μεταξύ Η και Γ είναι κενός αφού κανένα άλλο σώμα δεν έχει εισχωρήσει σε αυτόν. Πρόκειται για τη «βία του κενού» που ερμηνεύτηκε 1500 χρόνια μετά με το πείραμα του Τορικέλη.  Η βαλβίδα αντεπιστροφής λειτουργεί όπως οι σημερινές μηχανικές, με τη διαφορά ότι δεν αξιοποιεί την ελαστικότητα κάποιων υλικών αλλά τη βαρύτητα. Ο Ηρωνας έχει εδώ αναλυτική περιγραφή. Ο σταθεροποιητής της πίεσης του αέρα αποτελεί πραγματικά δείγμα ευφυίας και πρόκειται για την ίδια αρχή που έχει χρησιποποιήσει ο Κτησίβιος στο υδραυλικό  του ρολόι.  Η ιδέα του υδραυλικου ρολογιού είναι ουσιαστικά ίδια: Αν ένας δείκτης κινείται ευθύγραμμα και ομαλά προς τα άνω κατά τη διάρκεια του εικοσιτετραώρου, τότε μπορεί να δείχνει την ώρα πάνω σε ένα κατάλληλα διαμορφωμένο πίνακα. Για την κίνηση όμως απαιτείται κάποια δύναμη (δηλαδη ενέργεια) και δύναμη παρείχε τότε μόνο ό αέρας, το νερό που τρέχει, και το ζωικό βασίλειο. Μια βρύση λοιπόν, η Γ, με σταθερή παροχή νερού που ρέει σε δοχείο το οποίο περιέχει ένα πλωτήρα τον Α, εξασφαλίζει στο δείκτη που προσαρμοζμένος στον πλωτήρα, εκτελελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση προς τα πάνω. Για να διατηρείται όμως σταθερή η παροχή της βρύσης Γ πρέπει το ύψος του νερού ΒΓ  να είναι σταθερό. Αυτό το έλυσε ο Κτησίβιος με μια βρύση τη Β με παροχή λίγο μεγαλύτερη από την παροχή της Γ. Το ίδιο δηλαδή που συμβαίνει και στην ύδραυλη με τη διαφυγή του αέρα που περισεύει. Η παροχή είναι έτσι ρυθμισμένη ώστε ακριβώς τα μεσάνυχτα, η στάθμη του νερού να έχει φτάνει σε τέτοιο ύψος ώστε να ενεργοποιείται ένα σίφων ή ένας «μέσος πνυκτός διαβήτης ενός δικαιόμετρου», όπως ονομάζει ο Ήρωνας το μηχνισμό αυτό και να αδιάζει το δοχείο του πλωτήρα. Έτσι ξαναρχίζει η διαδικασία του εικοσιτετραώρου. Δεν είναι καθόλου τυχαίο ότι η επόμεν διάταξη που παρουσιάζει ο Ηρωνας στα Πνευματικά η Ι.44 είναι ακριβώς αυτή: «᾿Αγγείου κατασκευὴ τοῦ λεγομένου δικαιομέτρου».  

Όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά του θαυμαστού αυτού τεχουργήματος της υδραύλεως, το όνομα καθώς και τα ονόματα των επιμέρους βασικών μερών του, οφείλονται στον Κτησίβιο και η διασωσή τους φυσικά στον Ήρωνα, ο οποίος στην επόμενη διάταξη την (Ι.43) παρουσιάζει τα σχέδια μιας υδραύλεως που κιείται με αιολοκή ενέργια: «Οργάνου κατασκευή, ὥστε ἀνέμου συρίζοντος ἦχον ἀποτελεῖσθαι αὐλοῦ.» (Κατασκευή οργάνου ώστε όταν φυσά ο άνεμος να μπορεί να υλοποιείται ο ήχος του αυλού). Πρόκειται για μία ύδραυλι  εφοδιασμένη με μία φτερωτή στον άξονα της οποίας είναι προσαρμοσμένος ένας μηχανισμό ο οποίος μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε παλινδρομική για της ανάγκες της αντλίας του αέρα.

Η αρχαιολογική σκαπάνη έχει φέρει στο φως τη μία και μοναδική ύδραυλι, αυτήν που βρέθηκε στον αρχαιολογικό χώρο του Δίου και που εκτίθεται στο αρχαιολογικό μουσείο του δήμου Δίου-Ολύμπου. Η ύδραυλις του Ήρωνα έχει οκτώ αυλούς, όσες και οι μουσικοί φθόγγοι της βασικής μουσικής κλίμακας του μεγάλου μαθηματικού και μουσικού Αρχύτα (428-365 π.Χ.). Η κλίμακα αυτή δεν ήταν η σημερινή συγκερασμένη κλίματα, που θα προτείνει η ΤΝ αντλώντας από τους αυλούς των εκκλησιαστικών οργάνων.

Μπορούμε να είμαστε βέβαιοι ότι η ύδραυλις που βρέθηκε στο  Δίον είναι κατασκευασμένη  πριν από τον 2ο  αιώνα μ.Χ. αφού το οικοδόμημα στο οποίο βρέθηκε έχει χρονολογηθεί μεταξύ πρώτου και δεύτερου αιώνα. Από τη φωτογραφία που έχει δημοσιευθεί φαίνεται να διαθέτει εικοσιοκτώ αυλούς. Οι είκοσι τέσσερις διακρίνονται καθαρά αλλά υπάρχει (έτσι φαίνεται στην εικόνα)  χώρος για άλλους τέσσερεις. Με δεδομένο ότι ο Νικόμαχος  που  έζησε λίγο πριν από την εποχή της κατασκευής της (60 με 120 μ.Χ.), αναφέρει ότι οι μουσικοί φθόγγοι του τετράχορδου την εποχή εκείνη ήταν εικοσιοκτώ (τους αναφέρει όλους με τα ονόματά τους). Μπορούμε να υποθέσουμε ότι η ύδραυλις από το Δίον  είχε εικοσιοκτώ αυλούς.

Η καριέρα της υδραύλεως δεν σταμάτησε στο Δίον. Αναφέρεται και κατά την ρωμαϊκή και τη βυζαντινή εποχή ενώ τον 15ο αιώνα. Ο Γάλλος συνθέτης Γκιγιομ Ντιφέ έγραψε πάνω στην ύδραυλι μια λειτουργία σε πέντε μέρη[vi]. Ήταν η πρώτη μεγάλη ενιαία μουσική σύνθεση, καθοριστική για τη μετεξέλιξη της υδραύλεως και την καθιέρωσή της ως «εκκλησιαστικό όργανο» στις καθολικές εκκλησίες.

 

[i] Φίλωνος, Βελοποιητικών λόγος Δ΄, 77.42-48.

[ii] Ε. Papadopetrakis, V. Argyrakis, (2010) The demonstration of the corporeity of air in Heron’s Pneumatics: A methodological breakthrough in experimentation, στο: Almagest, international journal for the history of science, 1.1. και:

V. Argyrakis, E. Papadopetrakis (2012), From theory to practice: the theoretical discussion of the macroscopic vacuum and its applications in Heron’s Pneumatics, στο International Journal of Terraspace Science and Engineering 5(1)2012 1-x

[iii]Heron Alexandrinus, Opera, BIBLIOTHECA SCRIPTORUM GRAECORUM ET ROMANORUM, STUTGARDIAE IN AEDIRUS B. G. TEUBNERI, 1900/1976.  

[iv] Ήρωνος Πνευματικά, Ι.42 2-18.

[v] Βάιος Αργυράκης (2012) Θεωρητικό υπόβαθρο έργο «Πνευματικά» του Ήρωνα του Αλεξανδρινού, Διδακτορική Διατριβή,. Τμήμα Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Πατρών. σ. 155.

[vi] Πηγή Βικιπαίδεια.

 

*Ευτύχης Παπαδοπετράκης

Ιστορικός των Μαθηματικών

Δίδαξε στο Τμήμα Μαθηματικών του

Πανεπιστημίου Πατρών

 

Όλες οι σημαντικές ειδήσεις

Προσλήψεις εκπαιδευτικών – ΟΠΣΥΔ: Τα 6 βήματα για σωστά δικαιολογητικά και φάκελο

Πανελλήνιες 2026: Το έγγραφο «κλειδί» για την είσοδο στα εξεταστικά κέντρα

Προκηρύξεις εκπαιδευτικών 2026: Πώς θα δεις πρώτος τους πίνακες μέσω google

Google logo Μάθε πρώτος όλες τις σημαντικές ειδήσεις. Βάλε το alfavita.gr στα αποτελέσματα αναζήτησης της Google Viber logo Ακολουθήστε το Alfavita στo Viber

σχετικά άρθρα

ακίνητα στην Αθήνα
Νέος «Αυτοδιοικητικός ΕΝΦΙΑ» από το 2027: Πώς οι νέοι φόροι στα ακίνητα θα αυξήσουν τα ενοίκια
Έρχεται ο «Αυτοδιοικητικός ΕΝΦΙΑ»: Δύο νέα τοπικά τέλη φέρνουν επιβαρύνσεις στα ακίνητα και πιέσεις στα ενοίκια
Νέος «Αυτοδιοικητικός ΕΝΦΙΑ» από το 2027: Πώς οι νέοι φόροι στα ακίνητα θα αυξήσουν τα ενοίκια
Σήμερα Τρίτη στις 10 το πρωί η κατάθεση υπογραφών στον Άρειο Πάγο για το κόμμα Καρυστιανού
«Ελπίδα για τη Δημοκρατία»: Στον Άρειο Πάγο η Καρυστιανού για την ιδρυτική διακήρυξη
Η Μαρία Καρυστιανού καταθέτει καταστατικό, έμβλημα και τις απαραίτητες υπογραφές για την αναγνώριση του κόμματος
«Ελπίδα για τη Δημοκρατία»: Στον Άρειο Πάγο η Καρυστιανού για την ιδρυτική διακήρυξη
Πανελλαδικές πανελλήνιες
Πανελλαδικές: Δεν είναι «ιερό σύστημα», είναι επιλογή μιας άλλης εποχής
Η Ελλάδα δεν χρειάζεται να περάσει απότομα από το ένα άκρο στο άλλο, χρειάζεται όμως να ξεκινήσει μια σοβαρή μεταρρύθμιση
Πανελλαδικές: Δεν είναι «ιερό σύστημα», είναι επιλογή μιας άλλης εποχής