Командовать силами вторжения был назначен талантливый и жестокий полководец Марк Клавдий Марцелл, который принял невероятное на первый взгляд решение: напасть на город с моря, где защитные стены невысоки и выходят на самый край берега. Он хорошо помнил о том, что афиняне в свое время потерпели неудачу у крепких стен этого города, потому решил напасть со стороны Ионического моря.
Для блокады Сиракуз римляне снарядили 25-тысячную армию и снова довели численность своего флота до 150 пентер, из которых 100 предстояло выстроить вновь. Часть этого флота немедленно ушла в Сицилию, где консул Марцелл отрядил 60 кораблей для блокады Сиракуз.
Римский флот получил приказание Марцелла очистить при помощи лучников подступы к стенам, а затем обстрелять с ближайшей дистанции сами стены тяжелыми метательными машинами, чтобы пробить в них брешь. Кроме того, Марцелл приказал сделать нечто вроде плота из восьми крепко связанных между собой судов, на котором была построена деревянная башня, возвышавшаяся над городскими стенами.
Однако обороняющимся удалось забросать приближавшиеся с высокими штурмовыми лестницами римские корабли тяжелыми камнями, свинцом и железом и настолько повредить их, что они вынуждены были отступить.
Плутарх утверждает, что Архимед при помощи своих машин с такой точностью метал громадные тяжелые камни, что они каждый раз попадали в намеченную цель; с таким же успехом действовали и построенные им метательные машины меньшего размера. Рассказывают, что осажденные метали против кораблей тяжелые снаряды, снабженные крюками и канатами, при помощи которых корабли притягивались к стенам, приподнимались кверху за нос или за корму, после чего резко опускались, что причиняло им серьезные повреждения.
Есть и упоминания об успешном применении Архимедом каких-то зажигательных зеркал. Однако справедливости ради стоит отметить, что ни Полибий, ни Ливий, ни Плутарх в описании осады Сиракуз римлянами ничего не сообщают об использовании теплового оружия.
Лишь греческий писатель Лукиан во II веке н. э. приводит любопытные сведения, за которые впоследствии радостно ухватились ученые, философы и даже художники эпохи Возрождения. Согласно Лукиану, Архимед построил шестиугольное зеркало, собранное из небольших четырехугольных зеркал, каждое из которых было закреплено на шарнирах и приводилось в движение цепным приводом. Благодаря этому углы поворота зеркал можно было подобрать таким образом, чтобы отраженные солнечные лучи фокусировались в точке, находящейся от зеркала на расстоянии полета стрелы. При помощи такой системы зеркал Архимед и поджег корабли римлян.
Еще одно упоминание содержится в сочинении «О темпераменте» знаменитого римского ученого-медика Галена. Описывая пожар, Гален рассказывает, что стена здания загорелась от жара пламени, и добавляет: «Таким же образом, говорят, и Архимед поджег триремы врага зажигательными зеркалами».
Вопрос о зеркалах Архимеда разбирал четыреста лет спустя византийский ученый Анфимий в сочинении «О чудесных механизмах». Анфимий попытался даже дать реконструкцию зеркал, исходя из радиуса действия, равного дальности полета стрелы. Это расстояние являлось для Анфимия одним из условий задачи, почерпнутом, видимо, из источников, которые до нас не дошли.
Первым взглянув на проблему как на задачу, византиец пишет: «Требуемое расстояние казалось большим и, представлялось невозможным получить воспламенение, но поскольку никто не мог оспаривать славу Архимеда, который сжег корабли римлян с помощью отражения солнечных лучей, то резонно было полагать, что задача могла быть решена с помощью принципов, изложенных ниже».
Вывод Анфимия таков: «При помощи многих плоских зеркал можно отразить в одну точку такое количество солнечного света, что его объединенное действие вызовет загорание. Этот опыт можно сделать с помощью большого числа людей, каждый из которых будет держать зеркало в нужном положении.
Но чтобы избежать суматохи и путаницы, удобнее применить раму, в которой закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, еще лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их… так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку… Следует заметить, что все прочие авторы, которые говорили о зеркалах божественного Архимеда, упоминали не об одном зеркале, но о многих».