En el año 62 dC, la capital cultural del Imperio Romano de Alejandría, abrazando la costa norte de Egipto, era un pozo de marea de nuevas religiones.
Casi medio siglo después del reinado de César Augusto, el Imperio se acercaba a su punto máximo histórico y nuevas influencias religiosas comenzaron a filtrarse a lo largo de su extensión de 2,2 millones de millas cuadradas. La ciudad rápidamente hizo brotar nuevos cultos de misterio, practicó nuevas formas de adoración e incluso creó dioses completamente nuevos a partir del crisol de influencias romanas, griegas y egipcias.
Y con tantos templos que decían tener respuestas divinas, la competencia por los seguidores era dura. Para destacar, los sacerdotes recurrieron a Heron, también conocido como Mechanikos , que significa hombre máquina para diseñar fenómenos celestiales.
Pero el niño prodigio griego no se basó en el favor de su panteón de dioses para crear lo imposible, sino que utilizó la ciencia y la ingeniería que no se volverían a ver durante más de un milenio. En estos templos antiguos, Heron usó energía hidráulica y de vapor para crear pájaros cantores, estallidos de llamas y estatuas en movimiento con la esperanza de inspirar asombro y devoción en los posibles discípulos.
Y en el proceso de fabricación de estos milagros hechos por el hombre, Heron inventó algo que cambiaría el mundo: el eolipile, también conocido como la primera máquina de vapor del mundo.
El hombre detrás de las máquinas
Heron es un misterio histórico. Los investigadores creen que lo más probable es que fuera de origen griego y vivió alrededor del 10 al 70 d. C. Como estudiante, le encantaba vagar por los estantes de la biblioteca de la Universidad de Alejandría. Fue fuertemente influenciado por las obras de Ctesibio de Alejandría, otro inventor griego en el Egipto ptolemaico.
Colección de Bienvenida Heron
De adulto, escribió obras sobre matemáticas e ingeniería llenas de ideas que se adelantaron siglos a su tiempo. Estos libros incluían diagramas paso a paso y explicaciones detalladas y probablemente tenían la intención de ser conferencias o libros de texto, evidencia de que era casi seguro un maestro en la Universidad de Alejandría.
Inventó la primera máquina del mundo que funciona con monedas utilizada para distribuir vino en los templos, un camión de bomberos, un órgano de agua y una colección de autómatas que incluía pájaros cantores y títeres. También diseñó mecanismos para el teatro, incluida una obra de diez minutos completamente mecánica. Lamentablemente, la mayoría de sus obras fueron destruidas durante la destrucción de la Biblioteca de Alejandría, pero algunas se conservaron gracias a los manuscritos árabes.
Otros inventos asombrosos de Heron
Máquina expendedora
La primera máquina expendedora del mundo dispensó agua bendita. Los visitantes del templo insertarían una moneda en la máquina de Heron que caería sobre una palanca que abriría una válvula y dejaría salir el agua.
Puerta automática
Un dispositivo automático de apertura de puertas que usaba calor y sistemas neumáticos para abrir mágicamente las puertas de los templos.
Órgano impulsado por viento
Un instrumento musical que usaba una pequeña rueda de viento para impulsar un pistón y forzar el aire a través de los tubos del órgano, creando sonidos y tweets, como el sonido de una flauta. Se cree que este dispositivo es la primera máquina impulsada por el viento.
autómatas
En el año 60 CE, Heron construyó los primeros robots programables del mundo para entretener al público teatral. Incluso creó una obra de teatro de diez minutos completamente mecánica impulsada por un sistema binario de cuerdas, nudos y máquinas simples operadas por una rueda dentada cilíndrica giratoria.
fórmula de garza
Además, es un matemático distinguido que ideó un método novedoso para calcular el área de un triángulo, ahora llamado fórmula de Heron, y sus contribuciones a la ingeniería y la tecnología son asombrosas.
A través de los siete libros que sobrevivieron al incendio de la Biblioteca, el antiguo inventor explora los conceptos de autómatas, máquinas de guerra, fórmulas para calcular el área y el volumen, y teorías sobre la naturaleza de la luz. Pero el trabajo más famoso de Heron son dos libros conocidos colectivamente como Pneumatica , una de las primeras exploraciones del mundo sobre el vapor y la energía hidráulica, y a lo largo de sus páginas, Heron usa estatuas religiosas e iconografía como ejemplos de sus ideas mecánicas.
Una de esas estatuas, Figura 11: Libación en un altar producido por fuego, presenta la figura de una mujer que sostiene un cántaro y un hombre que lleva una copa. Entre ellos se encuentra un altar donde un adorador puede encender una ofrenda de fuego y debajo de sus pies hay una cámara que contiene vino. Una vez que el adorador enciende el altar, en palabras de Garza, el aire del interior, enrarecido, descenderá al pedestal, y ejercerá presión sobre el líquido que contiene, el cual, al no tener otra forma de retirarse, pasará por los tubos [ubicados en el figuras] así las figuras verterán una libación y no cesarán hasta que el fuego se apague.
Más tarde en Pneumatica , Heron adapta este sistema para hacer que se abran las puertas de un templo.
El Eolipila
Personal
Pero Pneumatica llama la atención, el que cambiaría el mundo es el eolipile.
Traducido literalmente como bola de viento, este dispositivo es el primer ejemplo registrado en el mundo de una máquina de vapor o turbina de vapor de reacción. En nuestros términos, el dispositivo de Heron es una demostración del principio del cohete, es decir, del principio de la fuerza reactiva: la esfera gira en reacción a la emisión de vapor. explica Paul Keyser, un especialista en ingeniería antigua, [Pero] Heron era un ingeniero mecánico demasiado bueno para proponer este dispositivo como una 'máquina de vapor': el volante es demasiado liviano, el dispositivo giraría demasiado rápido y la esfera debería ser un cilindro para fijar el engranaje.
Consistía en una esfera hueca montada de manera que pudiera girar mientras el vapor escapaba de dos caños colocados en el ecuador de las calderas. La esfera, llena hasta la mitad con agua, comenzaría a girar rápidamente una vez que se encendiera un fuego debajo de ella, creando una generación de torsión derivada directamente de la energía del vapor.
Se desconoce el uso práctico del eolípilo de las garzas, pero la mayoría de los expertos creen que, junto con los otros juguetes e inventos descritos en Pneumatica , se usaba para entretener y provocar asombro en el espectador. Su descripción no detalla un posible uso para él. Heron simplemente describe cómo construir uno y cómo se mueve.
Universidades de Nueva York Harry Kitsikopoulus de la Universidad de Nueva York relata en su libro Innovación y difusión tecnológica: una historia económica de los primeros vapores de agua que una versión modificada del eolipile podría haberse utilizado para crear templos milagrosos. Una caldera escondida en la figura hueca de un ídolo produciría vapor a través de una tubería que termina en una o dos ramas a través de la nariz o la boca escribe Kisikopoulus, el vapor que escapa da la impresión de una figura que respira, inspirando asombro.
Se ha debatido si Heron fue o no realmente el primero en inventar el eolipile. Uno de los ídolos de las garzas Ctesibio (285 a. C. – 222 a. C.) escribió varios tratados sobre la ciencia del aire comprimido y su uso en bombas. Más tarde, Vitruvio (c. 80 a. C. – 15 a. C.) describió un dispositivo, también llamado eolipile, que consistía en una bola de metal parcialmente llena de agua colocada sobre un fuego para producir vapor forzado a salir por una abertura en la parte superior. Pero Vitruvio no describe ninguna parte móvil, una distinción clave de la visión de Garza.
"El dispositivo de Heron es una demostración del principio del cohete, es decir, del principio de la fuerza reactiva".
Vitruvius describe su eolipile en De Architectura como una invención científica [para] descubrir una verdad divina que acecha en las leyes de los cielos, lo que significa que probablemente se usó para comprender el clima y la formación de nubes.
Si bien el eolipile de Heron se basó en la ciencia fundamental detrás de la energía de vapor para funcionar, estaba bastante alejado de los motores que los futuros europeos soñarían en el siglo XVII. Como motor, el eolipile producía un par insignificante, y lo producía de forma increíblemente ineficiente.
La falta de desarrollo de materiales retrasó el uso de vapor para hacer mucho trabajo porque nadie podía construir una caldera que aguantara mucha presión hasta alrededor de mediados de 1700, dice Gregory Young, quien durante su tiempo como instructor y técnico en Smith College ayudó en la construcción de un eolipile de trabajo.
Y para ser un invento tan adelantado a su tiempo, el eolipile de Garza no encajaba en la sociedad romana. Lleno de mano de obra esclava, el Emperador probablemente no vería la necesidad de desarrollar máquinas para reemplazar la mano de obra explotada de Roma. Lo mismo sucedió con el resto de Europa durante siglos hasta que la Revolución Industrial llevó la demanda global más allá de los medios de producción. Las máquinas a vapor tendrían que tomar el relevo.
James Watt de joven con su primera máquina de vapor. Archivo Hulton Getty Images
Solo el principio
Durante 1500 años, el eolipile junto con el resto de los descubrimientos de Heron fue en gran parte olvidado en Europa durante la Edad Media.
Luego, durante el Renacimiento, cuando la Iglesia Católica perdió su férreo control sobre las ciencias, la obra magna de Heron volvió a aparecer. En 1543, Blasco de Garay, científico y capitán de la marina española, supuestamente presentó un dispositivo al emperador del Sacro Imperio Romano Germánico que, según él, podía impulsar barcos en ausencia de viento. Consistente en una caldera de cobre que accionaba ruedas móviles a ambos lados de un barco, se especula que el invento de Garay fue un eolipile (su conocimiento del cual sería sorprendente pero no imposible) combinado con el método de colocar ruedas de paletas en los costados de los barcos. , una práctica en uso desde la época romana.
Unos años más tarde, apareció en Italia una oleada de traducciones de Pneumatica , incluida la edición de Bolonia en 1547.
Lentamente, Pneumatica se extendió por toda Europa. Salamon de Caus , un hugonote francés e ingeniero al que se le atribuye la invención de la máquina de vapor, lo leyó mientras estaba en Italia y en 1571, el teólogo alemán Malthesius mencionó el eolipile en uno de sus sermones. En la década de 1640, Pneumatica había pasado por cinco ediciones en Inglaterra. La segunda mitad del siglo XVI marcó el redescubrimiento de la energía de vapor y los ingenieros de toda Europa comenzaron a especular sobre sus aplicaciones mecánicas.
Gracias a las traducciones ampliamente difundidas de la obra de Heron, los eolipiles se hicieron bastante comunes y la gente los usaba para fundir vidrio y metal, encender fuego en las casas y mejorar el tiro de las chimeneas.
Luego, en 1689, el inventor inglés Thomas Savery desarrolló la primera máquina de vapor moderna del mundo en forma de bomba para extraer agua de las minas. Usando dos calderas de vapor, su dispositivo proporcionó un sistema de bombeo casi continuo. Sin embargo, a pesar de su éxito inicial, pronto se descubrió que el sistema de Savery solo funcionaba en aguas poco profundas. En 1711, otro inventor inglés, Thomas Newcomen, mejoró el diseño de Savery al agregar un condensador separado con un pistón. Su sistema eliminó la necesidad de presión de vapor acumulada.
La máquina de vapor de Newcomen no fue cuestionada durante los siguientes 50 años y se usó para drenar humedales, suministrar agua a las ciudades y alimentar fábricas y molinos.
Otra increíble máquina olvidada 
Máquinas olvidadas de la historia: el descargador de Hulett
A pesar de su supremacía, el motor Newcomen no estuvo exento de fallas, particularmente el hecho de que consumía una gran cantidad de vapor. Este defecto fue remediado en 1769 por el inventor escocés James Watt, quien agregó un condensador separado al modelo de Newcomen, lo que permitió que el cilindro de vapor se mantuviera a una temperatura constante.
La mejora de Watts condujo a la rápida adopción de la energía de vapor en Gran Bretaña y los EE. UU., lo que marcó el comienzo de la Revolución Industrial. Se utilizaron versiones del motor en dispositivos de locomotora como los primeros automóviles y trenes. En la década de 1800, el vapor alimentaba la mayoría de las fábricas, cervecerías y molinos. La tecnología sentaría las bases para el mundo altamente conectado que vemos hoy.
El eolipile, tanto en apariencia como en función, era, por supuesto, bastante diferente de las máquinas de vapor del futuro. En cambio, Heron usó la energía del vapor para desconcertar y educar; no sabía que las ideas incrustadas en su novedoso invento algún día cambiarían el mundo.
Addison Nugent Addison Nugent es una periodista radicada en París, Francia, que trabaja como bibliotecaria.