Archimedes z Syrakuz był wybitnym starożytnym greckim matematykiem, wynalazcą, fizykiem, inżynierem, a także astronomem. Chociaż niewiele wiadomo o jego życiu, jest uważany za jednego z najwybitniejszych naukowców i matematyków epoki klasycznej. Ustanowił silne fundamenty w dziedzinie matematyki, fizyki, zwłaszcza w styce, hydrostatyce, a także wyjaśnił zasadę dźwigni. W ciągu swojego życia dokonał wielu niesamowitych wynalazków, takich jak projektowanie innowacyjnych maszyn, w tym pomp śrubowych, kół pasowych i maszyn oblężniczych. Mówi się, że przewidział współczesny rachunek różniczkowy i analizę i wyprowadził szereg twierdzeń geometrycznych, w tym obszar koła, pole powierzchni i objętość kuli oraz obszar pod parabolą. Zastosował „metodę wyczerpania” przy obliczaniu obszaru pod łukiem paraboli z sumą niekończących się szeregów i podał dokładne przybliżenie liczby pi. Zidentyfikował także spiralę, która nosi jego imię, zaprojektował wzory na objętości powierzchni obrotu, a także wynalazł technikę wyrażania bardzo dużych liczb. Podczas gdy wynalazki Archimedesa były znane już w starożytności, ale jego pisma matematyczne były mało znane. Pierwsza kompleksowa kompilacja jego pism matematycznych powstała dopiero ok. 530 ne przez Izydora Miletu. Komentarze do dzieł Archimedesa napisane przez Eutociusa w VI wieku ne po raz pierwszy otworzyły je szerszej publiczności. Tylko kilka kopii dzieł pisanych Archimedesa przetrwało w średniowieczu i stało się wpływowym źródłem pomysłów dla naukowców w okresie renesansu. Ponadto odkrycie w 1906 r. Nieznanych dzieł Archimedesa w Archimedes Palimpsest rzuciło nowe światło na sposób, w jaki uzyskał wyniki matematyczne.
Dzieciństwo i wczesne życie
Urodził się około 287 roku p.n.e. w Syrakuzach na wyspie Sycylia w Grecji. Jego ojciec miał na imię Phidias, który był astronomem. Jadąc przez Plutarcha, mógł być spokrewniony z królem Syrakuzów, Hieronem i jego synem Gelonem.
Heracleides (przyjaciel Archimedesa) napisał o nim biografię, ale niestety praca ta zaginęła i nie ma wielu informacji na temat jego życia.
Źródła podają, że rozpoczął naukę w szkole, którą założył grecki matematyk Euclid w Aleksandrii w Egipcie. Po ukończeniu studiów wrócił do Syrakuz, aby zamieszkać w swoim rodzinnym mieście.
,Zasada Archimedesa
To było jedno z jego najważniejszych odkryć. To odkryta przez niego metoda, która pomaga określić objętość obiektu o nieregularnym kształcie.
Król Hiero II dostarczył czyste złoto, aby zrobić sobie koronę, ale kiedy ją otrzymał, podejrzewał, że użyto trochę srebra, więc wezwał Archimedesa do zbadania. Podczas kąpieli Archimedes zauważył, że ilość wody przelewającej się z wanny jest proporcjonalna do zanurzonej części jego ciała. Przylgnęło do niego, że to samo dotyczy korony i może wykorzystać proporcje złota i srebra do ważenia ich w wodzie.
Śruba Archimedesa
Warto zauważyć, że wiele dokonanych przez niego odkryć było wynikiem wymagań jego rodzinnego miasta - Syrakuz.
Podążając za greckim pisarzem Ateneuszem z Naucratis, król Hiero II zlecił Archimedesowi zaprojektowanie statku „Syrakuzy”, który mógłby przewozić dużą liczbę ludzi, zapasów i mógł być wykorzystywany jako okręt wojenny. Syrakuzja była na tyle duża, że mogła pomieścić 600 osób. Miał gimnazjum, świątynię poświęconą Afrodyty, a także ogród.
Statek o tej gigantycznej proporcji wyciekłby ogromną ilość wody przez kadłub, więc Archimedes wynalazł śrubę do usuwania wody zęzowej (zęza jest najniższym przedziałem na statku, a woda, która gromadzi się w tym obszarze, nazywa się wodą zęzową) . Śruba Archimedesa była urządzeniem z obracającym się ostrzem w kształcie śruby wewnątrz cylindra.
Śruba Archimedesa nadal ma znaczenie i służy do napędzania cieczy, a także ciał stałych, takich jak ziarno i węgiel.
Pazur Archimedesa
Znany również jako „Shaker Ship”, został zaprojektowany przez niego do obrony swojego miasta. Składał się z ramienia przypominającego dźwig, na którym zawieszono duży hak chwytający metal. Kiedy pazur został wbity w atakujący statek, ramię podniosło się do góry, podnosząc statek z wody, a może nawet tonąc.
Aby przetestować wykonalność urządzenia, przeprowadzono nowoczesne eksperymenty. W 2005 roku dokument zatytułowany „Super broń starożytnego świata” zawierał wersję pazura i deklarował, że jest to sprawne urządzenie.
Promień ciepła
Idąc dziełem Łucji, autorki z II wieku naszej ery, Archimedes zniszczył ogniem wrogie statki podczas Oblężenia Syrakuz. Wieki później ta broń została wymieniona przez Anthemiusa z Tralles jako „Płonące okulary”. To urządzenie znane jest również jako „promień ciepła Archimedesa”. Światło słoneczne koncentrowało się na zbliżających się statkach za pomocą tego urządzenia, a statki zapalały się.
Wiarygodność tego urządzenia była jednak zawsze przedmiotem dyskusji od czasów renesansu. René Descartes odrzucił je jako fałszywe, podczas gdy współcześni badacze podkreślają, że efekt można odtworzyć. Sugeruje się, że można by użyć szerokiej gamy wysoce polerowanych brązowych lub miedzianych osłon, które działałyby jak zwierciadła skupiające światło słoneczne na statku.
Wkład w matematykę
Archimedes wniósł również ogromny wkład w dziedzinę matematyki. Przed wiekami ten geniusz potrafił wykorzystywać nieskończenie małe liczby w sposób podobny do współczesnego rachunku całkowego.
Poprzez „Metodę wyczerpania” zbliżył wartość π. Za pomocą tej metody można określić obszary i objętości figur z zakrzywionymi liniami i powierzchniami, takimi jak piramidy, stożki, koła i kule. Pomogło to matematykom utworzyć rachunek całkowy, który stanowi ważną część bieżącej matematyki.
Udowodnił również, że powierzchnia koła była równa π pomnożona przez kwadrat promienia koła (πr2).
W „Kwadraturze paraboli” Archimedes potwierdził, że obszar otoczony parabolą i linią prostą jest 4⁄3 razy większy niż obszar równoważnego wpisanego trójkąta.
W Pomiarze koła wyliczył wartość pierwiastka kwadratowego z 3 jako leżącą między 265⁄153 (około 1,7320261) a 1351⁄780 (około 1,7320512). Rzeczywista wartość wynosi około 1,7320508, co jest bardzo dokładnym oszacowaniem.
Inne wynalazki
Archimedes pracował również nad dźwignią i wyjaśnił je oraz zasadę związaną z jego pracą „O równowadze samolotów”. Firma Archimedes, opracowana przez Plutarch, zaprojektowała systemy kół pasowych blokujących i blokujących. Umożliwiło to żeglarzom stosowanie zasady dźwigni do podnoszenia ciężkich przedmiotów.
Uznano mu również za pracę nad katapultą oraz poprawę jej celności i siły. Podczas pierwszej wojny punickiej wynalazł również drogomierz.
W 1586 r. Galileo Galilei wynalazł wagę hydrostatyczną do ważenia metali w powietrzu i wodzie, zainspirowaną pracą Archimedesa.
Pisma Archimedesa
Dzieła, które napisał, nie przetrwały. Informacje o istnieniu siedmiu jego traktatów pochodzą z odniesień innych autorów. Jego prace zostały napisane w greckim języku doryckim, lokalnym języku Syrakuz.
W 530 r. Bizantyjski grecki architekt Isidore z Miletu był pierwszym, który zebrał swoje pisma.
W VI wieku naszej ery Eutocius napisał komentarze do swoich dzieł, które pomogły przynieść pracę Archimedesa w sferze zwykłego człowieka.
W latach 836–901 AD Thābit ibn Qurra tłumaczył swoje dzieła na język arabski, a w latach 1114–1187 A.D Gerard z Cremony tłumaczył swoje dzieła na łacinę.
Dzieła Archimedesa, które przetrwały, to: O równowadze samolotów, O spiralach, O miarach kół, O prostopadłościanach i sferoidach, O ciałach pływających, O kuli i cylindrach, (O) żołądek, Kwadratura paraboli, Metoda Twierdzenie mechaniczne, problem bydła Archimedesa i rozrachunek piasku.
Archimedes Palimpsest jest najbardziej znanym dokumentem, który zawiera Dzieła Archimedesa.
Główne dzieła
Był wielkim naukowcem i matematykiem, który dokonał kilku odkryć i wynalazków. Niektóre z jego najważniejszych dzieł to zasada Archimedesa, śruba Archimedesa, hydrostatyka, dźwignie i nieskończenie małe.
Życie osobiste i dziedzictwo
Niewiele informacji o jego życiu osobistym jest dostępnych, ale historycy uważają, że ostatni raz oddychał gdzieś około 212 r.p.n.e. lub 211 r.p.n.e. To właśnie wtedy Syrakuzy zostały podbite przez rzymskiego generała Marka Klaudiusza Marcellusa, a Archimedes został zabity przez rzymskiego żołnierza.
Archimedes pracował nad schematem matematycznym, gdy podszedł do niego żołnierz, mówiąc, że generał chce się z nim spotkać, ale odmówił, że najpierw musi zakończyć pracę. To rozwścieczyło żołnierza i zabiło Archimedesa mieczem.
Przechodząc przez Plutarcha, Archimedes mógł zostać zabity, gdy poddawał się żołnierzowi. Archimedes niósł instrumenty matematyczne, które żołnierz interpretował jako cenne klejnoty.
Na grobie Archimedesa znajdowała się rzeźba, która zdobi jego ulubione matematyczne dowody, cylinder i kulę. Oba mają tę samą wysokość i średnicę.
Drobnostki
W latach 60. XX wieku odkryto grób na hotelowym dziedzińcu w Syrakuzach, który miał być jego, ale jego lokalizacja nie jest znana nikomu.
Był nazywany „nadludzkim” przez Galileusza, który wielokrotnie chwalił jego dzieła i czerpał z nich inspirację.
Krater na Księżycu został nazwany Archimedes, a księżycowy łańcuch górski został nazwany Montes Archimedes, aby go uczcić.
Asteroida 3600 Archimedes nosi jego imię. Fields of Medal za wybitne osiągnięcia w matematyce nosi portret Archimedesa.
Archimedes pojawił się na znaczkach pocztowych, które zostały wydane w 1963 r. W Hiszpanii, 1971 r. W Nikaragui, 1973 r. W Niemczech Wschodnich, 1982 r. W Marino i 1983 r. W Grecji i we Włoszech.
„Eureka” to słowo, które wypowiedział z podekscytowaniem, teraz stanowi motto stanu Kalifornia. Odnosi się do odkrycia złota w pobliżu Sutter's Mill w 1848 roku, które wywołało gorączkę złota w Kalifornii.
W 213 roku p.n.e. odegrał kluczową rolę w obronie Syrakuz poprzez budowę machin wojennych. Maszyny te były tak skuteczne, że opóźniły zdobycie miasta przed oblężeniem przez Rzymian.
Nie ma wiarygodnych dowodów na to, ale mówi się, że ostatnie słowa tego wielkiego naukowca i matematyka brzmiały: „Nie przeszkadzaj moim kręgom”.
10 najważniejszych faktów, których nie wiedziałeś o Archimedesie
Oprócz arytmetyki i nauki Archimedes interesował się także poezją, sztuką i muzyką.
Jego mentorami byli dwaj z największych uczonych i matematyków tamtych czasów: Conon z Samos i Eratostenes z Cyreny.
Ciekawą, choć apokryficzną opowieścią o nim jest to, że użył ogromnej liczby luster do spalenia rzymskich statków oblegających Syrakuzę.
Jednym z jego ulubionych obszarów badań była katoptria - gałąź optyki zajmująca się odbiciem światła od luster, płaskich lub zakrzywionych.
Popularna historia, jak wyskakuje z wanny i biegnie nago po ulicach, aby ogłosić ważne odkrycie, jest prawdopodobnie fikcyjna.
Jest również znany ze swojego rozwoju technik wojskowych do stosowania w wojnach.
Chociaż o życiu Archimedesa przetrwało o wiele więcej szczegółów niż o jakimkolwiek innym starożytnym naukowcu, większość z nich jest w dużej mierze anegdotyczna.
Urządzenie, które stało się znane jako „śruba Archimedesa”, jest nadal używane w niektórych krajach rozwijających się do celów nawadniania.
Większość jego prac pisanych ma charakter teoretyczny i nie pozostawił żadnych prac na temat praktycznych wynalazków, w których się wyróżniał.
Twierdzi się, że Archimedes był już świadomy formuły Herona do obliczania pola trójkąta na podstawie długości jego boków. Pierwsze wiarygodne odniesienie do wzoru zostało jednak podane przez Herona z Aleksandrii w I wieku naszej ery.
Szybkie fakty
Urodzony: 287 pne
Narodowość Grecki
Słynny: Cytaty ArchimedesaFizycy
Zmarł w wieku 75 lat
Znany również jako: Archimedes Syrakuzy
Urodzony w: Syracuse
Słynny jako Matematyk, inżynier, wynalazca, fizyk, astronom
Rodzina: ojciec: Fidias Zmarł: 212 pne Miejsce śmierci: Syracuse odkrycia / wynalazki: Zasada Archimedesa, Śruba Archimedesa, Hydrostatyka, Dźwignie, Nieskończoność
