Na niewielkiej greckiej wyspie Samos, leżącej na Morzu Egejskim w pobliżu zachodnich wybrzeży Turcji, zachowała się do dzisiaj zupełnie wyjątkowa starożytna budowla inżynierska. Jest to tunel mający nieco ponad kilometr, przeprowadzony przez masyw góry Kastro, liczącej prawie 300 m wysokości. Został on zbudowany około 530 r. p.n.e. za panowania sławnego władcy tej wyspy, Polikratesa (535–522 p.n.e.).
Tunel doprowadzał do leżącego na wybrzeżu miasta Samos wodę ze źródła znajdującego się za górą, po jej stronie północnej, na terenie obecnej wsi Agiades. Tunele doprowadzające wodę do miast budowano już wcześniej – drogowe zaczęli budować Rzymianie w I w. p.n.e. Ten jednak zasługuje na szczególną uwagę – po raz pierwszy bowiem budując go, przebito potężną górę i, co jeszcze ważniejsze, poprowadzono go niemal idealnie prosto. Wcześniej, ok. 700 r. p.n.e., najdawniejszy taki tunel, o którym wiemy, wydrążono w Jerozolimie (spodziewając się asyryjskiego najazdu, doprowadzono nim w niewidoczny sposób do miasta wodę ze źródła znajdującego się poza murami). Wykuwały go dwie ekipy z obu końców, przez miększe partie skały, toteż bieg jego jest kręty. Robotnicy drążący go spotkali się dopiero po kilku próbach.
Miasto Samos, fot. Wikipedia
Inaczej było z tunelem na Samos. Od 1882 r., kiedy się nim zainteresowano, zbadano go starannie i dokonano dokładnych jego pomiarów. Ma on kwadratowy przekrój o boku około 1,7 m. Najwyraźniej drążono go jednocześnie z obu stron, w miejscu spotkania bowiem (mniej więcej w połowie drogi) obie części nie trafiły dokładnie na siebie. Biegnąc niemal na całej długości po idealnie prostej linii, obie zboczyły nieco na wschód tuż przed miejscem spotkania. W wyniku tego połączyły się prawie pod kątem prostym. Błąd jest zresztą stosunkowo niewielki na tak znacznej długości, wynosi około 6 m. Różnią się również nieco poziomy połówek – dno północnej części znajduje się niemal na wysokości stropu części południowej.
Wzdłuż wschodniej ściany głównego tunelu biegnie rów. Od strony północnej ma on początkowo niecały metr głębokości, ale wykazując stały spadek, rów ten stopniowo przechodzi w pomocniczy tunel (połączony z tunelem zasadniczym pionowymi szybami rozmieszczonymi w regularnych odstępach), którego wylot znajduje się prawie 8 m poniżej południowego wylotu głównego tunelu. W przewodzie tym leżały ceramiczne rury, którymi prowadzono wodę.
Herodot (V w. p.n.e.), pisząc o mieszkańcach Samos, stwierdza: W górze, wysokiej na sto pięćdziesiąt sążni, wykopali tunel, który rozpoczyna się u jej stóp i ma ujście po obu stronach. Długość tego tunelu wynosi 7 stadiów, wysokość i szerokość – po 8 stóp. Przez całą jego długość wykopany jest jeszcze kanał, głęboki na 20 łokci i na 3 stopy szeroki; woda, spuszczana rurami z wielkiego źródła, doprowadzana jest tym kanałem aż do miasta. Budowniczym tego tunelu był Megarejczyk Eupalinos, syn Naustrofosa.
Dysponujemy starożytnym źródłem wyjaśniającym, w jaki sposób wytyczano wówczas tego rodzaju tunele. Prezentuje to wybitny konstruktor urządzeń mechanicznych i wynalazca, Heron z Aleksandrii (I w. n.e.), stawiając w dziele Dioptra problem: Jak przeprowadzić poprzez górę tunel w linii prostej, jeśli dane są jego wyloty? Rozwiązaniem jest konstrukcja geometryczna, poprowadzona wokół podnóża góry, świadcząca o umiejętności wyznaczania kątów prostych. Powszechnie przypuszcza się, że Heron miał na myśli właśnie tunel Eupalinosa. Zwłaszcza że w najstarszej zachowanej kopii jego dzieła (Kodeksie Mynas z XI lub XII w.) zarys konturów góry na rysunku wykazuje liczne podobieństwa do kształtu góry Kastro.
W zadaniu Herona chodzi o wytyczenie tunelu biegnącego poziomo. Tak też zaplanowano i wykonano tunel na wyspie Samos. Dopiero po jego zbudowaniu poprowadzono wzdłuż jednej ze ścian wspomniany już wewnętrzny kanał-tunel, mający odpowiedni spadek. Analogiczne rozwiązania mają inne tego typu budowle z tamtej epoki, znajdujące się w Syrakuzach, Akragas i Atenach. Wiele wskazuje na to, że sposobu zaprezentowanego przez Herona użył rzeczywiście Eupalinos. W VI w. p.n.e. potrafiono już wytyczać w terenie kąty proste.
Interesujące są próby wyjaśnienia, dlaczego obie połówki tunelu Eupalinosa nie spotkały się na linii prostej. Powodem zboczenia z trasy mogło być znane w górnictwie zjawisko rozchodzenia się dźwięków zależnie od wewnętrznej budowy skały. Pracującym ekipom mogło się więc wydawać, że słyszą odgłosy kilofów swych towarzyszy z innego kierunku, niż znajdowali się oni w rzeczywistości.
Drugim wytłumaczeniem byłby błąd w obliczeniach popełniony przez budowniczego. Jeśli za wcześnie doszedł on do wniosku, iż obie ekipy powinny już się spotkać, mogło dojść do nerwowego poszukiwania się nawzajem.
W konkretnym przypadku chodziło zapewne o to, że budowniczy, zdając sobie sprawę z tego, że minimalny błąd w wytyczeniu kierunku robót przy tak znacznej długości tunelu może spowodować całkowite rozminięcie się jego połówek, celowo polecił obu ekipom zboczyć w tym samym kierunku. Wówczas musiały się one spotkać, oczywiście pod warunkiem, że drążone chodniki znajdowały się na tym samym poziomie.
Sprawą niepewną jest sposób, w jaki utrzymywano właściwy, zgodny z projektem, kierunek robót. Niewykluczone, że używano w tym celu odpowiednio ustawionych zwierciadeł, rzucających odblask na środek atakowanej kilofami ściany. W miarę postępu robót kontrolowanie prostolinijności tunelu stawało się coraz łatwiejsze, jednak stanowiło zawsze problem przy przebijaniu góry. Tunele pod równiną były łatwiejsze do wykonania (a także do wytyczenia). Drążono wówczas w pewnych odstępach pionowe szyby, a następnie łączono je chodnikami. Szyby te pozwalały później na przeprowadzanie inspekcji tunelu.
Tunel na Samos jest imponującym świadectwem kunsztu inżynierskiego. Choć ze zrozumiałych względów nie mógł się znaleźć na liście cudów świata antycznego, był budowlą znaną i podziwianą. Podzielamy ten podziw po upływie dwóch i pół tysiąca lat, ale bardziej z inżynierskiego niż turystycznego punktu widzenia. Mimo że jest dostępny do zwiedzenia, chętnych jest niewielu – przeciętny turysta woli atrakcje (także zabytki) innego rodzaju.
prof. Bolesław Orłowski
Instytut Historii Nauki PAN
