Liten oppfinnelse med stor betydning: Taljen ga grekerne superkrefter
Da den greske matematikeren Arkimedes utviklet et genialt trinsesystem, ga det de byggeglade grekerne en enorm fordel - og forandret verden for alltid. Lær mer om en av oldtidens største og mest oversette oppfinnelser: taljen.
Trinser og taljer er et system av tau rundt flere hjul. Hvert hjul gjør det lettere å løfte ting.
Det greske skipet Syracusia var litt av et byggverk.
Med en lastekapasitet på 1800 tonn og plass til 1942 passasjerer var det et av antikkens største skip.
Og skipet var ikke bare enormt. Dekorasjoner skåret ut i elfenben og hugget i marmor fikk fartøyet til å se ut som et flytende palass.
Over dekk bredte det seg en mosaikk som i bilder gjenfortalte hele Homers episke dikt Iliaden, ifølge den greske forfatteren Athenaios.
Men det var ikke bare selve skipet som vakte oppsikt da det nybygde fartøyet forlot tørrdokken i den greske bystaten Syrakus på Sicilia rundt 240 f.Kr.
Skipet ble nemlig løftet ut av dokken og ned i vannet ved hjelp av en mekanisk innretning som ingen hadde sett maken til tidligere.
Anordningen, som besto av et sinnrikt system av tau, trinser og taljer, ble betjent av én mann - oppfinneren av konstruksjonen, matematikeren Arkimedes.
Det store skipet "beveget seg i en rett linje og like jevnt som om det befant seg i havet", forteller den greske historikeren Plutark forbløffet.
Legenden forteller at Arkimedes trakk skipet ut av dokken uten den minste anstrengelse eller farlig slingring - en påstand som neppe holder stikk, til tross for den mekaniske innretningens evner.
Taljen, oppfinnelsen som ga Arkimedes superkrefter, kom ikke bare til å forandre antikkens Hellas, men hele verden for alltid.
Arkimedes oppfant bl.a pumper til kunstig vanning, loddsystemet og en metode for å beregne omkretsen av en sirkel.
Zevs-tempelet ble bygget med talje
Primitive maskiner med tau slynget over et slags hjul var allerede i bruk da Stonehenge-byggerne konstruerte det store steinmonumentet sør for London for rundt 5000 år siden.
Forskere mener også at de gamle egypterne brukte taljer da de bygde pyramidene. Det samme gjorde de mesoamerikanske byggmestrene som konstruerte pyramider i dagens Latin-Amerika rundt år 1000 f.Kr.
Den vanlige befolkning rundt om i verden brukte sannsynligvis lignende mekanismer til dagligdagse oppgaver som f.eks. å hente opp vann fra brønner.
Ifølge enkelte historikere viser steinblokker med slitasjespor som f.eks. er funnet i Zevs-tempelet i Olympia, at grekerne også brukte taljer under byggearbeider på 600-tallet f.Kr.
"Gi meg et sted å stå, så kan jeg flytte jorden." Arkimedes i et brev til kong Hieron.
De første anordningene gjorde det lettere å trekke fordi tauet og hjulet skapte et nedadgående trekk i tauet, og arbeiderne kunne nå utnytte kroppsvekten til å flytte lasten.
Men kraften som trengtes for å trekke forble den samme.
Løsningen ble funnet av den greske matematikeren Arkimedes. Allerede da han var 17 år hadde ryktene om hans matematiske og tekniske genialitet vokst seg så sterke at kong Hieron ansatte ham som oppfinner rundt 270 f.Kr.
Kort tid etter ble Arkimedes sendt til biblioteket i Alexandria, datidens fremste læreanstalt. Da han kom tilbake, ga han seg i kast med å utvikle nye oppfinnelser for kongen.
Han løste matematiske problemer, konstruerte kastemaskiner til byens forsvar og utviklet teknologiske nyvinninger. Vannløfteapparatet Arkimedes' skrue er en av hans mange bedrifter.
Men Arkimedes var mest interessert i matematikken bak det å løfte tunge gjenstander.
Taljen ga mennesket superkrefter
Arkimedes' oppfinnelse gjorde det mulig å løfte samme vekt med mindre kraft. Nå kunne mennesket løfte nesten hva som helst, forutsatt at taljesystemet var stort nok .
Fest taljen og trekk
I enkle taljer blir tauet bundet til gjenstanden som skal løftes og trukket opp over et enkelt hjul som er festet i taket (fig. 1).
Man trekker i den andre enden av tauet og løfter gjenstanden. Konstruksjonen gir ingen mekanisk fordel - den gjør ikke gjenstanden lettere å løfte - men den gjør det mulig å endre løfteretningen fra oppover til nedover.
I stedet for å løfte kan arbeiderne trekke og bruke kroppsvekten sin.
Kraften reduseres
Arkimedes la til flere hjul, trinser og forlenget tauet. For hvert hjul og økt taulengde reduseres den kraften som skal til for å flytte lasten.
Hvis taljen er utstyrt med to trinser, vil det kreve halvparten så stor kraft å løfte en gjenstand som veier 100 kg (fig. 2).
Med tre trinser og et lengre tau trenger man en tredjedel av kraften for å flytte gjenstanden (fig. 3). Taljesystemet kan bygges ut i det uendelige.
I likhet med andre før ham hadde Arkimedes lagt merke til at kraften som skal brukes i et løft med en vektstang, avhenger av lengden på vektstangen.
Hvis vektstangen var lang, var det mulig å løfte selv en svært stor last med en liten kraft.
Arkimedes innså at prinsippet var universelt og at det til og med kunne settes på formel.
"Gi meg et sted å stå, så kan jeg flytte jorden", proklamerte han i et brev til kongen.
Kong Hieron bestemte seg for å sette det på prøve. Kongens praktfulle skip Syracusia lå fortsatt i tørrdokk, og å sjøsette det krevde en ufattelig arbeidsstyrke.
Kongen ba derfor Arkimedes om å løfte skipet.
Arkimedes bygde en kran
Da dagen opprant, sto Arkimedes klar.
På stranden hadde han satt opp en innretning som besto av taljer og tau.
Han festet tauene til skipet, og "mens han selv satt et stykke unna og holdt hånden på taljen, trakk han gradvis i tauene uten store anstrengelser", forteller Plutark.
Skipet gled ned i vannet uten den minste fare for å kantre.
Kongen skal ha blitt så imponert at han erklærte at ingen noensinne mer skulle tvile på noe Arkimedes sa.
Verken kongen, hans etterfølgere eller noen andre hadde noen grunn til å tvile på taljen. Den nye oppfinnelsen gikk sin seiersgang, og grekerne kunne nå uten problemer bygge templer, veier og akvedukter.
Men oppfinnelsens nytteverdi strakte seg langt ut over Arkimedes' egen tid.
I århundrene som fulgte, bidro den fiffige taljen til å endre verden ugjenkallelig.
Og selv om Arkimedes aldri klarte å løfte verden, klarte han i hvert fall å forflytte dens innbyggere.
Hver tredje dag flytter verdens heiser - en oppfinnelse som ikke ville ha vært mulig uten taljen - et antall mennesker som tilsvarer hele jordens befolkning.