Математический мост - это деревянный пешеходный мост через реку Кэм (Cam), соединяющий старую и новую части Королевского колледжа в Кембридже. Мост вызывает большое восхищение благодаря своей интересной конструкции—он целиком построен из прямых балок, но при этом имеет форму арки.

В истории Кембриджского университета автор Эдмунд Картер (Edmund Carter) называет мост «одним из самых любопытных произведений плотницкого искусства подобного рода в Англии». Бревна моста «причудливо соединены вместе и опираются на опоры каменных конструкций, между которыми протекает река Кэм шириной 12 м, и она не может достичь даже нижних бревен моста, когда переполняется».

Математический мост построен из взаимосвязанных балок. Каждое ребро пролета установлено по касательной к окружности, которую описывает нижняя часть арки моста. В самой арке каждый элемент находится под давлением, что позволяет сформировать изгиб. Там, где основные элементы пересекаются, давление от одного элемента переходит к другому, причем для удержания их вместе используются болты. Также имеются радиальные элементы, которые одновременно поддерживают верхнее ограждение и фиксируют все перекрывающиеся друг друга балки в одну конструкцию. Несущая часть опирается на горизонтальные поперечные балки, прикрепленные к нижней части радиальных балок вблизи места соединения двух касательных балок. Конструкция моста позволяет уравновешивать все действующие силы.

Касательная и радиальная балки математического моста в Королевском колледже, Кембридж, с выделенными касательными элементами.

Мост был построен в 1749 году по проекту архитектора Уильяма Этериджа (William Etheridge), который спроектировал аналогичный, но гораздо больший по размеру Старый Уолтонский мост (Old Walton Bridge) через Темзу. Однако проект математического моста не был оригинальной идеей Этериджа.

В 1737 году Джеймс Кинг (James King), мастер-плотник предложил аналогичную конструкцию с использованием касательных и радиальных связанных балок для Вестминстерского моста. К сожалению, когда зимой 1739-40 годов Темза замерзла, некоторые подготовительные сооружения разрушились, и проект забросили. Когда несколько лет спустя начали укладывать каменную кладку для Вестминстерского моста, Джеймсу Кингу вновь поручили возвести деревянные центры, на которые установили каменные арки. Он использовал ту же самую систему касательных и радиальных балок, которую использовал в своем более раннем проекте разрушенного деревянного моста. Эта конструкция позволяла кораблям проходить под арками во время их возведения.

Старый Уолтонский мост (1754)

Уильям Этеридж был бригадиром Джеймса Кинга, и после его смерти в 1744 году Этеридж возглавил работу в Вестминстере. Вполне возможно, что Этеридж был вдохновлен или даже позаимствовал систему касательных и радиальных балок, разработанную Джеймсом Кингом, когда рисовал план математического моста в Кембридже.

А сам Джеймс Кинг, возможно, был вдохновлен мастером и инженером гораздо большего размаха - Леонардо да Винчи.

В записной книжке Леонардо да Винчи, которая хранится в Британской библиотеке, есть подозрительно похожая конструкция моста, построенного с использованием сцепленных деревянных балок.  Да Винчи не использовал никаких гвоздей или крепежей, поскольку конструкция сама себя удерживала. Неудивительно, что популярный миф о математическом мосте заключается в том, что он построен без использования гвоздей, но, как гласит история, когда студенты университета разобрали мост, чтобы посмотреть, как он устроен, они не смогли собрать его снова, и им пришлось собрать конструкцию с помощью гаек и болтов.

Самоподдерживающийся мост Леонардо да Винчи

Еще один любопытный миф, связанный с мостом, гласит, что мост спроектировал Исаак Ньютон. Этому нет никаких доказательств, и в любом случае Ньютон не мог быть непосредственно причастен к этому, так как он умер в 1727 году, за двадцать два года до того, как мост построили.

Подобные мосты, вдохновленные дизайном да Винчи, появились в различных частях мира, например, этот пешеходный мост в Морсе (Morso) на севере Дании.

Деревянный пешеходный мост в Морсе на севере Дании

Математический мост

отсюда