Archimedes (287-212 p. n. e.) był greckim matematykiem i inżynierem mechanikiem, pionierem w obu dziedzinach, na wiele wieków przed swoimi rówieśnikami. Dziś jest najbardziej znany z sformułowania Zasady Archimedesa, znanej również jako prawo wyporu, ale zaobserwował wiele innych praw fizyki i zapisał swoje obserwacje jako twierdzenia matematyczne.
jego prace można podzielić na trzy grupy:
- prace, które dowodzą twierdzeń dotyczących ciał stałych i obszarów ograniczonych krzywymi i powierzchniami.,
- prace analizujące problemy statyki i hydrostatyki z geometrycznego punktu widzenia.
- różne prace, w tym niektóre, które podkreślają liczenie, takie jak Sand Reckoner.
kontekst historyczny
sukces Archimedesa w zastosowaniu jego wiedzy matematycznej do broni wojennej odegrał ważną rolę podczas wojny między Rzymem a Syrakuzami podczas II wojny punickiej. Rozwój tego konfliktu sięga około 290 roku p. n. e., kiedy Rzymianie stali się nowymi władcami środkowych Włoch i zaczęli podbijać greckie miasta na włoskim wybrzeżu., W 270 p. n. e.Hiero II (308-215 p. n. e.) został królem Syrakuz, leżących na Sycylii, a miasto cieszyło się ostatnim okresem prosperity. Na Sycylii Rzymianie i Kartagińczycy zostali postawieni twarzą w twarz, a w 264 p. n. e.rozpoczęła się pierwsza wojna punicka. Kartagińczycy byli władcami morza, więc Rzymianie polegali na pomocy greckich miast na południu, aby zbudować własne statki i dzięki temu byli w stanie walczyć z Kartagińczykami na morzu. W 241 p. n. e. Rzym pokonał Kartaginę i zajął Sycylię., W czasie swojego panowania Hieronim II pozostawał na pokojowych warunkach z Rzymianami, a kiedy Rzym przejął Syrakuzy po I wojnie punickiej, Syrakuzy pozostały niezależne.
Reklama
w 218 p. n. e.rozpoczęła się druga wojna punicka; była to druga poważna wojna między Kartaginą a Rzymem. W 215 p. n. e.Hiero II zmarł, a jego następca Hieronim podjął bardzo złą decyzję, zmieniając strony i wspierając Kartaginę: uważał, że Rzymianie przegrają wojnę., Rzymianie nie byli zadowoleni z tej decyzji i jasno to wyjaśnili, oblegając miasto Syrakuzy w latach 214-212 p. n. e. W końcu Rzymianie weszli do miasta, wyrżnęli i zniewolili jego mieszkańców, a także wyrzucili je.
za czasów Archimedesa centrum kultury greckiej była Aleksandria, największy ośrodek nauki w tym czasie., Tutaj Archimedes, syn astronoma o imieniu Fidiasz, otrzymał najlepsze szkolenie dostępne w kilku dyscyplinach, w tym matematyki pod następcami Euklidesa. Przywiązanie Archimedesa do matematyki zostało porównane z przywiązaniem Newtona; obaj często zaniedbywali Jedzenie, picie, a nawet podstawową opiekę nad swoim ciałem, aby kontynuować naukę matematyki., Plutarch napisał o Archimedesie jakieś trzy wieki później:
Reklama
nie można znaleźć we wszystkich geometriach trudniejszych i bardziej skomplikowanych pytań, ani bardziej prostych i przejrzystych wyjaśnień. Niektórzy przypisują to jego naturalnemu geniuszowi, podczas gdy inni myślą, że niesamowity wysiłek i trud przyniosły te, według wszystkich pozorów, łatwe i bezwysiłkowe rezultaty.,
(Durant, 629)
zasada Archimedesa
podobnie jak wszystkie ważne postacie w starożytności, które były niezwykle utalentowane, jego historia została wypełniona przez wieki wieloma mitami i innymi niehistorycznymi relacjami, aby utrzymać jego wyjątkowość. Jednym z pierwszych szczegółów, które czytamy o Archimedesie w prawie każdej relacji z jego życia, jest słynna scena, w której biegnie mokry i nagi ulicami Syrakuz krzycząc ” Eureka! Eureka!”(„I have found it!”). Ten słynny incydent rozpoczął się od korony wykonanej dla Hiero II., Król podejrzewał, że rzemieślnik mógł zachować dla siebie część złota przeznaczonego do wykonania zadania i zastąpić je mieszaniną złota i materiałów niższej jakości. Król chciał wiedzieć, czy rzemieślnik zastąpił złoto, ale chciał się dowiedzieć, nie uszkadzając korony, więc poprosił, aby wielu ekspertów przetestowało koronę bez uszkadzania jej.
powiedziano nam, że Archimedes był wśród tych ekspertów i po kilku tygodniach zastanowienia się nad tą sprawą, znalazł odpowiedź wchodząc do wanny w łaźniach publicznych. Zauważył dwie rzeczy; po pierwsze, że woda przelewała się zgodnie z głębokością jego zanurzenia, a po drugie, że jego ciało wydawało się ważyć mniej im głębiej było zanurzone. Po tym objawieniu, jeśli mamy wierzyć legendzie, Archimedes ruszył ulicami Syrakuz, prawdopodobnie nagi i mokry, krzycząc z podniecenia, że znalazł odpowiedź na pytanie króla.
Zapisz się do naszego cotygodniowego newslettera e-mailowego!
zasada Archimedesa, znana również jako prawo wyporu, głosi, że każdy obiekt całkowicie lub częściowo zanurzony w płynie doświadczy siły w górę równej masie przemieszczonego płynu. Zasada ta oferowała Archimedesowi badanie składu materiału korony. Po powrocie do domu odkrył, że dana waga srebra, po zanurzeniu, wyparła więcej wody niż równa waga złota. Powodem tego jest to, że srebro ma większą objętość na wagę w porównaniu do złota., Następnie przystąpił do zanurzania korony i porównał wypartą przez nią wodę z ilością złota równą wadze korony. Archimedes doszedł do wniosku, że korona nie była wykonana w całości ze złota, potwierdzając podejrzenia króla, więc był w stanie dokładnie powiedzieć, ile złota brakuje.,
inne odkrycia
Archimedes doszedł do logicznego wniosku, że stosunek obwodu okręgu do jego średnicy, stałej matematycznej, którą dziś nazywamy „pi” (π), jest większy niż 3 1/7, ale mniejszy niż 3 10/71; bardzo dobre przybliżenie.
w zaginionym traktacie, który znamy tylko dzięki podsumowaniom, Archimedes sformułował prawo dźwigni i równowagi. Zrobił to tak dokładnie, że nie dokonano postępu aż do XVI wieku n. e., Odkrył również zalety koła pasowego do podnoszenia dużych ciężarów. Był tak zdumiony mechanicznymi zaletami dźwigni i koła pasowego, że słynnie stwierdził: „daj mi miejsce do stania, a poruszę ziemię”. Król Hiero wyzwał Archimedesa na próbę, więc Archimedes zorganizował sprytnie zaprojektowaną serię trybików i kół pasowych w taki sposób,że sam, siedząc na jednym końcu mechanizmu, zdołał wyciągnąć z wody w pełni załadowany statek i umieścić go na lądzie. ,
Reklama
pomimo wszystkich praw fizycznych, które odkrył, Archimedes nigdy nie określał ich jako praw, ani nie opisywał ich w odniesieniu do obserwacji i pomiarów; zamiast tego traktował je jako czyste twierdzenia matematyczne, w ramach logiki systemu podobnego do systemu opracowanego przez Euklidesa dla geometrii., Nauka grecka za czasów Archimedesa miała tendencję do niedoszacowania obserwacji i faworyzowania argumentów logicznych: Grecy wierzyli, że najwyższa wiedza opiera się na rozumowaniu dedukcyjnym. To jednak nie przeszkodziło Archimedesowi w eksperymentowaniu; w rzeczywistości wyróżnia się na tle współczesnych, ponieważ z powodzeniem zastosował swoją wiedzę teoretyczną w praktyce. Ale sposób, w jaki przedstawia swoje odkrycia, jest zawsze z matematycznej perspektywy i nigdy nie próbował oferować systematycznego opisu z inżynieryjnego punktu widzenia., Co więcej, kiedy odnosi się do eksperymentów mechanicznych, faktycznie używa ich, aby pomóc zrozumieć matematykę. Pokazuje to kluczową różnicę w podejściu między nauką starożytną, gdzie eksperymenty były używane do pomocy w zrozumieniu teoretycznym, a nauką współczesną, gdzie teoria jest używana do osiągnięcia praktycznych wyników.
śmierć& dziedzictwo
Po śmierci Hiero II rozpoczęła się wojna między Syrakuzami a Rzymianami. Miasto było atakowane zarówno lądem, jak i morzem. 75 lat nie było przeszkodą dla Archimedesa w odgrywaniu głównej roli w obronie miasta., Wykorzystując swoje umiejętności jako inżyniera, opracował i zorganizował katapulty, które wyrzucały ciężkie kamienie na dużą odległość, przebijały otwory w murach miasta, aby łucznicy strzelali strzałami, i ustawiał dźwigi, które były w stanie uwolnić duży ciężar kamieni na rzymskich statkach, gdy były w zasięgu ręki. Wynalazki te były tak skuteczne, że Marcus Klaudiusz Marcellus, rzymski dowódca, porzucił pomysł ataku na Syrakuzy i zdecydował, że oblężenie jest jedynym sposobem na przełamanie miasta. W 212 p. n. e.głodujące miasto poddało się, a Rzymianie zdobyli Syrakuzy.,
Marcellus był pod takim wrażeniem geniuszu Archimedesa, że rozkazał schwytać utalentowanego greka żywcem. Niemniej jednak, kiedy rzymscy żołnierze zlokalizowali Archimedesa, był on na plaży rysując figury geometryczne w piasku i pracując nad jednym ze swoich wielu twierdzeń. Zignorował rozkazy żołnierzy i zażądał dodatkowego czasu na dokończenie pracy., Wściekli żołnierze, prawdopodobnie poczuli się trochę znieważeni, natychmiast zabili jednego z największych umysłów w historii.
Wesprzyj naszą organizację Non-Profit
z twoją pomocą tworzymy darmowe treści, które pomagają milionom ludzi uczyć się historii na całym świecie.
Zostań członkiem
Reklama
Archimedes zmarł, ale jego pomysły nie mogły zostać zabite, a dzieła Archimedesa, po wielu przygodach i tłumaczeniach w średniowieczu, przetrwały w przystępnej formie., W okresie renesansu twórczość Archimedesa zyskała szerokie zainteresowanie rozwijającym się ruchem naukowym. Galileusz był bardzo zainteresowany Archimedesem ze względu na zastosowanie matematyki do fizyki i wielu jego sprytnych eksperymentów. Świat zachodni musiałby poczekać, aż Leonardo Da Vinci zobaczyłby większego mechanicznego geniusza.
