Broń słoneczna: od Archimedesa do Hitlera. Czy to tylko legenda?

Syrakuzy, rok 212 p.n.e. Czasy II wojny punickiej, podczas której sycylijskie miasto opowiedziało się za Kartaginą, a Rzym nie mógł tego tolerować. Rzymianie podpływają flotą pod mury miasta, a wtedy czeka ich niemiła niespodzianka: machiny wojenne genialnego konstruktora Archimedesa. Wśród nich miały znajdować się przerażające „palące lustra”.

Cudotwórca z Syrakuz

Chodzi o rząd zwierciadeł ustawionych obok siebie, które ogniskowały odbite promienie słoneczne na drewnianych rzymskich statkach, doprowadzając do pożaru.

Tak przynajmniej zapewniali w XII wieku bizantyjscy historycy Jan Tzetzes i Jan Zonaras. Skąd takie doniesienia w średniowieczu, po kilkunastu stuleciach od oblężenia Syrakuz? Źródłem bizantyjskich opowieści o lustrach Archimedesa miała być zaginiona część ksiąg szanowanego rzymskiego dziejopisa Kasjusza Diona. Żył on na przełomie II-III w. n.e.

Nawet jeśli faktycznie opisał wunderwaffe Archimedesa w swoim dziele, stało się to po kilkuset latach od II wojny punickiej.

Wcześniej tylko półgębkiem Lukian z Samosat (120-190 r. n.e.) wspomniał w krótkim utworze „Hippiasz albo Łaźnia”, że Archimedes dzięki swej wiedzy naukowej spalił rzymskie okręty. Tyle że nie napisał on nic o lustrach. Ponadto Lukian znany był jako satyryk, więc nie wiadomo, czy traktować jego wypowiedź poważnie.

Znamienne, że o promieniach Archimedesa nie napisali sławni starożytni dziejopisarze – ani Polibiusz (II w. p.n.e.), który znał jeszcze weteranów II wojny punickiej, ani Tytus Liwiusz (żyjący na przełomie er), ani Plutarch (I-II w. n.e.).

Raczej kleszcze i drągi

To dziwne, tym bardziej że właśnie z ich dzieł znamy przebieg oblężenia Syrakuz. Wiemy na tej podstawie, że istotnie Archimedes sprawiał Rzymianom kłopoty swoimi machinami wojennymi: a to żelaznymi kleszczami unoszącymi i szarpiącymi okręty, a to wielkimi drągami wciskającymi statki pod powierzchnię wody, a to miotając w Rzymian strzały, kamienie i ołowiane ciężarki.

W rzymskie szeregi nie raz wdarła się panika i jak pisał Plutarch „na morzu nastąpiło wiele zderzeń okrętów między sobą”, bo „Rzymianie walczyli jakby z bogami, dosięgani tysiącem nieszczęść z niewidocznych miejsc”.

Dlaczego żaden z wymienionych trzech historyków nie zająknął się o „palących lustrach”, jeśli rzeczywiście istniały? Ta cudowna broń nie znalazła się także na wyposażeniu żadnych ze starożytnych potęg, a przecież trudno sobie wyobrazić, by przeoczyły podobną okazję do przejęcia know how Archimedesa.

Z drugiej strony historycy wskazują, że tacy starożytni badacze jak Diokles (ok. 240-180 r. p.n.e.) oraz Apolloniusz z Pergi (ok. 260-190 r. p.n.e.) faktycznie zajmowali się zagadnieniem luster skupiających promienie słoneczne.

Siał panikę?

Optyka nie była bowiem dla starożytnych uczonych dziedziną kompletnie nieznaną. „Możliwe, że Archimedes używał luster nie tyle do efektywnego podpalania okrętów, ile w celu potęgowania paniki wywołanej przez inne jego wynalazki, które pozwoliły bronić Syrakuz, dopóki nie zostały one zdobyte podstępem.

Równie prawdopodobne jest jednak, że skoro starożytni umieli posługiwać się wklęsłymi lustrami, to historia została po prostu przez kogoś dopisana do osiągnięć Archimedesa, choć nigdy nie miała miejsca” – pisał Piotr Zalewski w magazynie popularnonaukowym „Delta” (nr 8/2010, artykuł „Uwaga! Słońce”).

Jak dodał „niewinne puszczanie »zajączków«, odpowiednio skoordynowane, może stać się niebezpieczną bronią. Nie róbcie tego bezmyślnie”.

Zalewski przytoczył przy tym XVII-wieczne eksperymenty niemieckiego jezuity-erudyty Athanasiusa Kirchera oraz XVIII-wieczne badania francuskiego przyrodnika Georgesa-Louisa Leclerca de Buffona.

Niemiec przeprowadził doświadczenie, z którego wynikało, że skumulowana siła pięciu „zajączków” z odległości 30 stóp grzeje „nie do wytrzymania”. Francuz natomiast zaprojektował układ 128 luster do podpalenia kawałka drewna z odległości 50 i 100 metrów. Pozostał jednak sceptykiem w kwestii użycia „palących luster” przez Archimedesa.

W pogoni za „zajączkami”

Kircher i Buffon nie byli jedyni. Radosław Gawroński w 2009 roku w artykule „Projekt Archimedes” na łamach magazynu „Focus Historia” wymienił całą plejadę uczonych, na których wyobraźnię podziałała wizja luster Archimedesa.

Byli wśród nich m.in.: bizantyjski inżynier Antemiusz z Tralles – znany z budowy świątyni Hagia Sophia w Konstantynopolu, XIII-wieczny erudyta Roger Bacon – straszący papieża, że w dziele arabskiego uczonego Alhazena znalazł poszlaki na temat tworzenie przez muzułmanów takiej superbroni.

A także Leonardo da Vinci – szukający jednak we wklęsłych lustrach skupiających promienie słoneczne nie superbroni, lecz źródła ciepła. O paleniu wrogich okrętów zwierciadłami marzył też szkocki matematyk John Napier, publikując w 1596 roku swoje „Secret Inventions”.

Bliżej naszych czasów, w roku 1973, prasa światowa pisała, że grecki inżynier Ioannis Sakkas przy pomocy kilkudziesięciu marynarzy powtórzył wyczyn Archimedesa. Naukowcy uznali to jednak za mało przekonujący eksperyment, bardziej dla poklasku i na potrzeby żądnych sensacji mediów, niż dla dobra nauki.

Pogromcy mitów też próbowali

Kilkakrotnie z tym zagadnieniem zmierzyli się także twórcy telewizyjnego programu „Pogromcy mitów” – bez spektakularnych efektów. Współczesne eksperymenty stricte naukowe dowodziły zaś, że skoncentrowana wiązka promieni słonecznych może palić drewno, ale przy ogromnym nakładzie środków: ludzi, luster, o problemach z wcelowaniem w statki poruszające się na wodzie nie wspominając.

W 1995 roku w artykule naukowym „Archimedes: legendy i prawda (w świetle źródeł i zdrowego rozsądku)” matematyk i historyk nauki dr Krzysztof Tatarkiewicz wziął na warsztat legendę, biorąc pod uwagę materiały, jakimi mógł dysponować geniusz z Syrakuz.

„Takie wojskowe urządzenie złożone z jednego wklęsłego lustra (lub soczewki) musiałoby leżeć niemal na linii okręt – Słońce, co jest niemożliwe do wykonania. Należałoby więc dodać celostat (płaskie zwierciadło skierowujące odpowiednio promienie). Na to, by zapalić okręt, urządzenie musiałoby mieć odpowiednio dużą światłosiłę, co przy kilkusetmetrowej odległości od okrętu dawałyby olbrzymie lustra lub soczewki. Do dziś nie ma mowy o tak dużych soczewkach.

Wobec małego współczynnika odbicia światła przez brąz (szczególnie że byłoby konieczne jeszcze dodatkowe odbicie o celostat) zwierciadła musiałyby mieć co najmniej kilkudziesięciometrową średnicę. Do tego trzeba by je poruszać. Sam o poruszanie takich olbrzymów nie byłoby możliwe w starożytności, a ponadto dochodziłaby synchronizacja (…) tych ruchów, możliwa dopiero obecnie przy użyciu komputerów” (w: „Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej” nr 76/1995).

Mimo takiego stanowiska ludzi nauki media podchwyciły w lutym 2024 roku informację o utalentowanym trzynastoletnim Kanadyjczyku, który w ramach szkolnego projektu przy pomocy wklęsłych lusterek i lampek zapalił kawałek kartonu. Chłopiec chciał dowieść, że za ich pomocą znacząco zwiększy temperaturę obiektu, na którym zogniskował promienie, potwierdzając zarazem pierwszą zasadę termodynamiki.

Tymczasem media odtrąbiły, jakoby trzynastolatek udowodnił, że „palące lustra” Archimedesa rzeczywiście istniały. Równie dobrze za dowód istnienia tej superbroni można byłoby uznać fakt, że przed igrzyskami olimpijskimi arcykapłanka w Olimpii zapala pochodnię, wykorzystując paraboliczne lustro ogniskujące promienie słoneczne.

Światło, które oślepia

Historia dowodzi, że światło nie musi być słoneczne, by służyć za broń. „Idea oślepiania przeciwnika za pomocą sztucznie wygenerowanego światła narodziła się jeszcze podczas amerykańskiej wojny secesyjnej. W trakcie oblężenia konfederackiego Fortu Wagner w pobliżu Charleston, Federalni wykorzystywali silne lampy wapienne projektu Thomasa Drummonda do oświetlania i oślepiania konfederackich baterii po zachodzie słońca.

Dzięki temu Unioniści mogli ostrzeliwać fort przez 60 dni i nocy, co zmusiło Konfederatów do odwrotu” – pisał Łukasz Męczykowski w artykule „Mrugające czołgi” na portalu Histmag.

„Od tego czasu, reflektory różnej mocy zagościły na stałe na polach bitew lądowych i morskich. Wykorzystywano je m.in. podczas oblężenia Port Arthur i walk w cieśninie dardanelskiej. Były to jednak duże i nieporęczne urządzenia, instalowane na pokładach okrętów wojennych i w twierdzach. Idea pozbawienia przeciwnika zdolności do walki za pomocą światła była jednak zbyt kusząca, by odłożyć ją na półkę bez sprawdzenia jej w praktyce”.

Podczas II wojny światowej brytyjscy inżynierowie skonstruowali system o nazwie Canal Defence Light (CDL). Był to czołg, na którego wieży zamontowano potężny reflektor z lampą łukową. Podczas nocnych ataków miał wysyłać w stronę linii wroga snop światła tak silny, że aż oślepiający.

Te maszyny nigdy nie zostały jednak użyte w celu, w którym powstały. Uznano je za zbyt łatwy cel dla wroga, zbyt prosty do zneutralizowania. W ograniczonym zakresie przydały się jedynie podczas forsowania Renu przez wojska alianckie w marcu 1945 roku. Dzięki nim zlokalizowano też i unieszkodliwiono niemieckich płetwonurków próbujących wysadzić most w Remagen.

Sonnengewehr Hitlera

Także hitlerowskie Niemcy eksperymentowały. O tym, że próbowały ujarzmić siłę promieni Słońca, przekonywała amerykańska prasa w lipcu 1945 roku. Najpierw w magazynie „Time” ukazał się artykuł „Sun Gun”, a następnie czasopismo „Life” opublikowało bogato ilustrowany materiał „The German Space Mirror”.

Donoszono, że eksperci z armii USA odkryli na terenie Niemiec dowody, że hitlerowscy naukowcy z ośrodka w Hillersleben rozważali budowę Sonnengewehr, „działa słonecznego”. Miało to być gigantyczne wklęsłe lustro (o powierzchni nawet 9 km2!) z metalicznego sodu, które umieszczone na orbicie mogłoby skupiać promienie słoneczne na wybranym punkcie na powierzchni Ziemi.

Niemcy planowali palić tym lustrem wrogie miasta lub podnosić temperaturę wody w morzach i oceanach. Sonnengewehr krążyłoby wokół planety jak lustrzana stacja kosmiczna. Hitlerowscy naukowcy szacowali, że uda się to zrobić w ciągu 50-100 lat.

Było to oczywiście kompletnie nierealne.

Podobnie jak plan, że w wersji bardziej „pacyfistycznej” lustro miało służyć do wytwarzania energii elektrycznej, rozmrażać porty i oświetlać je nocą.

Oberth i „Wege zur Raumschiffahrt”

Niemniej jednak w czasach wojennej rewolucji technologicznej – ale też wojennej histerii – budziło zrozumiały niepokój amerykańskich czytelników. W artykule pada w kontekście budowy „kosmicznego lustra” nazwisko współtwórcy rakiet V-2 Hermanna Obertha, autora książki o podboju kosmosu „Wege zur Raumschiffahrt” (1929), w którym opisał stację kosmiczną i orbitalne lustro, znacznie mniejsze od Sonnengewehr.

Naukowiec tłumaczył, że byłoby ono jak ręczne lusterka, których używali uczniowie, żeby puszczać „zajączki” na suficie w szkole. Z własnego nauczycielskiego doświadczenia wiedział, że kiedy „zajączek” ląduje na twarzy, nie jest to nic przyjemnego…

Amerykanie umieli docenić badaczy z Trzeciej Rzeszy. „Time” pisał z rozbrajającą szczerością: „Część z 1200 niemieckich naukowców zgłosiła się na ochotnika do wyjazdu do USA i Wielkiej Brytanii w celu kontynuowania badań. Alianci omawiają plany przydzielenia wielu z nich do pracy nad nową bronią przeciwko Japonii”.

Oberth po II wojnie światowej pracował w Szwajcarii i Włoszech, a potem pomagał w amerykańskim programie kosmicznym. Namówił go do tego twórca pocisków V-1 i V-2 Wernher von Braun – były nazista, który wysłał amerykańskich astronautów na Księżyc.

Pomysł z wielkim lustrem na orbicie, po prostu oświetlającym zaciemniony skrawek Ziemi, powrócił w latach 90. w pracach naukowców rosyjskich (satelita Znamia-2).

Od kilku lat temat kosmicznych zwierciadeł poruszają także Chińczycy. Sztuczny księżyc nad miastem Chengdu to jednak – z założenia i z mocy – co innego niż „działo słoneczne”, nad którym dywagowali hitlerowcy naukowcy z Hillersleben.

Laser z piecem solarnym

Dzisiaj, w czasach elektrowni słonecznych i wszechobecnej fotowoltaiki, wyobraźnię mogą rozpalać lasery zasilane energią słoneczną. Nie zawsze muszą przecież mieć pokojowe zastosowanie. Jednym z najbardziej spektakularnych pomysłów było zasilanie potężnego lasera przez tzw. piec słoneczny. To paraboloidalna konstrukcja pokryta zwierciadłami ogniskującymi promienie Słońca na mniejszej powierzchni.

Największe takie urządzenie znajduje się we francuskiej miejscowości Odeillo, leżącej w Pirenejach. Piece słoneczne miały służyć do wytwarzania prądu, produkcji paliwa wodorowego oraz testowania i topienia materiałów.

Pomysł z zasilaniem lasera próbowano zrealizować jednak nie we Francji, lecz w Uzbekistanie w piecu położonym około 50 km od Taszkentu, zbudowanym jeszcze za czasów sowieckich w roku 1981. To wizja godna filmów o Jamesie Bondzie, lecz niewątpliwie wśród naukowców związanych z przemysłem zbrojeniowym nie zabraknie jeszcze wielu pomysłów na odświeżenie legendy luster Archimedesa. Na Ziemi albo w kosmosie.

Opowiadanie Artura C. Clarka

Przypominają się słowa Piotra Zalewskiego: „Niewinne puszczanie »zajączków«, odpowiednio skoordynowane, może stać się niebezpieczną bronią. Nie róbcie tego bezmyślnie”.

Jednak zmyślne puszczanie „zajączków” może być jeszcze bardziej niebezpieczne. Wielki pisarz SF Arthur C. Clarke – twórca m.in. pomysłu łączności satelitarnej – opublikował w 1958 roku opowiadanie „Lekki przypadek udaru”. Rozgrywa się w kraju w Ameryce Południowej, w którym kibice szykują się do ważnego meczu piłkarskiego. Poprzedni przegrali „z powodu haniebnej nieuczciwości sędziego”.

Tym razem są przygotowani. Po kolejnej niesprawiedliwej decyzji sędziowskiej kilkadziesiąt tysięcy żołnierzy na trybunach wyjmuje lusterka i na dany sygnał kieruje w stronę arbitra. Efekt jest natychmiastowy: „Tam, gdzie przedtem stał sędzia, tlił się teraz kopczyk, z którego wznosiła się w nieruchome powietrze wąska smuga dymu”. Trudno nie traktować tej zmyślonej satyrycznej historii jako przestrogi – i to na wielu poziomach – nawet jeśli nie wierzymy w historyczność „palących luster” Archimedesa.

Cykl „SOBOTA PRAWDĘ CI POWIE” to propozycja OKO.press na pierwszy dzień weekendu. Znajdziecie tu fact-checkingi (z OKO-wym fałszometrem) zarówno z polityki polskiej, jak i ze świata, bo nie tylko u nas politycy i polityczki kłamią, kręcą, konfabulują. Cofniemy się też w przeszłość, bo kłamstwo towarzyszyło całym dziejom. Rozbrajamy mity i popularne złudzenia krążące po sieci i ludzkich umysłach. I piszemy o błędach poznawczych, które sprawiają, że jesteśmy bezbronni wobec kłamstw. Tylko czy naprawdę jesteśmy? Nad tym też się zastanowimy.