Starożytny grecki fizyk, matematyk i inżynier Archimedes dokonał wielu odkryć geometrycznych, położył podwaliny pod hydrostatykę i mechanikę, stworzył wynalazki, które posłużyły za punkt wyjścia dla dalszy rozwój Nauki. Legendy o Archimedesie powstały za jego życia. Naukowiec spędził kilka lat w Aleksandrii, gdzie poznał i zaprzyjaźnił się z wieloma innymi wielkimi naukowcami swoich czasów.
Biografia Archimedesa znana jest z dzieł Tytusa, Polibiusza, Liwiusza, Witruwiusza i innych autorów żyjących później niż sam naukowiec. Trudno ocenić wiarygodność tych danych. Wiadomo, że Archimedes urodził się w greckiej kolonii Syrakuzy, położonej na Sycylii. Jego ojcem był prawdopodobnie astronom i matematyk Fidiasz. twierdził również, że naukowiec był bliskim krewnym życzliwego i zręcznego władcy Syrakuz, Hierona II.
Prawdopodobnie Archimedes spędził lata dzieciństwa w Syrakuzach, aw młodym wieku udał się do Aleksandrii w Egipcie, aby zdobyć wykształcenie. Od kilku wieków to miasto jest ośrodkiem kulturalnym i ośrodek naukowy cywilizowany Świat starożytny. Naukowiec prawdopodobnie otrzymał podstawowe wykształcenie od swojego ojca. Po kilku latach życia w Aleksandrii Archimedes wrócił do Syrakuz i mieszkał tam do końca życia.
Inżynieria
Naukowiec aktywnie rozwijał konstrukcje mechaniczne. Nakreślił szczegółowa teoria dźwigni i skutecznie wykorzystał tę teorię w praktyce, chociaż sam wynalazek był przed nim znany. Między innymi, opierając się na wiedzy z tego zakresu, wykonał szereg mechanizmów blokowo-dźwigniowych w porcie w Syrakuzach. Urządzenia te ułatwiały podnoszenie i przemieszczanie ciężkich ładunków, przyspieszając i optymalizując pracę portu. A „śruba Archimedesa”, przeznaczona do czerpania wody, jest nadal używana w Egipcie.
Wynalazki Archimedesa: śruba Archimedesa Bardzo ważne mieć teoretyczne badania naukowca w dziedzinie mechaniki. Opierając się na dowodzie prawa dźwigni, zaczął pisać pracę „O równowadze płaskie figury". Dowód opiera się na aksjomacie, że na równych ramionach równe ciała równowagę w razie potrzeby. Tę samą zasadę budowania księgi – zaczynając od dowodu własnego prawa – przestrzegał Archimedes pisząc dzieło „Na fali ciał”. Ta książka zaczyna się od opisu dobrze znanego prawa Archimedesa.
Matematyka i fizyka
Prawdziwą pasją naukowca były odkrycia w dziedzinie matematyki. Według Plutarcha Archimedes zapomniał o jedzeniu i higienie osobistej, gdy był bliski kolejnego wynalazku w tej dziedzinie. Problematyka stała się głównym kierunkiem jego badań matematycznych. Analiza matematyczna.
Jeszcze przed Archimedesem wymyślono wzory do obliczania pól koła i wielokątów, objętości piramidy, stożka i graniastosłupa. Ale doświadczenie naukowca pozwoliło mu się rozwinąć ogólne sztuczki do obliczania objętości i powierzchni. W tym celu udoskonalił metodę wyczerpania, wymyśloną przez Eudoksosa z Knidos, i doprowadził umiejętność jej stosowania do poziomu wirtuozowskiego. Archimedes nie został twórcą teorii rachunku całkowego, ale jego prace stały się później podstawą tej teorii.
Matematyk położył również podwaliny pod rachunek różniczkowy. Z punkt geometryczny Z fizycznego punktu widzenia badał możliwości wyznaczenia stycznej do linii krzywej, z fizycznego punktu widzenia prędkość ciała w dowolnym momencie. Naukowiec zbadał płaską krzywą znaną jako spirala Archimedesa. Znalazł pierwszy uogólniony sposób znajdowania stycznych do hiperboli, paraboli i elipsy. Dopiero w XVII wieku uczeni byli w stanie to zrobić w pełni urzeczywistnić i ujawnić wszystkie idee Archimedesa, które przetrwały do tamtych czasów w jego zachowanych dziełach. Naukowiec często odmawiał opisywania wynalazków w książkach, dlatego nie każda napisana przez niego formuła przetrwała do dziś.
Wynalazki Archimedesa: lustra „słoneczne”. Za godne odkrycia naukowiec uznał wynalezienie wzorów do obliczania pola powierzchni i objętości kuli. Jeśli w poprzednim z opisanych przypadków Archimedes sfinalizował i udoskonalił teorie innych ludzi lub stworzył szybkie metody obliczenia jako alternatywę dla już istniejących wzorów, to w przypadku wyznaczania objętości i powierzchni kuli był pierwszy. Przed nim żaden naukowiec nie poradził sobie z tym zadaniem. Dlatego matematyk poprosił o wybicie kuli wpisanej w cylinder na jego nagrobku.
Odkryciem naukowca z dziedziny fizyki było stwierdzenie znane jako prawo Archimedesa. Ustalił, że na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu. Jest skierowany do góry, a pod względem wielkości jest równy ciężarowi cieczy, która została wyparta, gdy ciało zostało umieszczone w cieczy, niezależnie od gęstości tej cieczy.
Z tym odkryciem wiąże się legenda. Kiedyś Hieron II rzekomo zwrócił się do naukowca, który wątpił, czy waga wykonanej dla niego korony odpowiadała wadze złota, które zostało dostarczone do jej stworzenia. Archimedes wykonał dwie sztabki o tej samej wadze co korona: srebrną i złotą. Następnie umieszczał te sztabki po kolei w naczyniu z wodą i obserwował, jak bardzo podniósł się jej poziom. Następnie naukowiec włożył koronę do naczynia i stwierdził, że woda nie podniosła się do poziomu, do którego podniosła się, gdy każda z sztabek została umieszczona w naczyniu. W ten sposób odkryto, że pan zachował część złota dla siebie.
Istnieje mit, że kąpiel pomogła Archimedesowi dokonać kluczowego odkrycia w fizyce. Podczas pływania naukowiec rzekomo lekko uniósł nogę w wodzie, odkrył, że w wodzie waży ona mniej i doznał wglądu. Podobna sytuacja miała miejsce, jednak z jego pomocą naukowiec odkrył nie prawo Archimedesa, ale prawo ciężaru właściwego metali.
Astronomia
Archimedes został wynalazcą pierwszego planetarium. Podczas przenoszenia tego urządzenia należy przestrzegać:
- wschód księżyca i słońca;
- ruch pięciu planet;
- zniknięcie Księżyca i Słońca za linią horyzontu;
- fazy i zaćmienia księżyca.
Wynalazki Archimedesa: Planetarium Naukowiec próbował też stworzyć wzory do obliczania odległości do ciał niebieskich. Współcześni badacze sugerują, że Archimedes uważał Ziemię za centrum świata. Wierzył, że Wenus, Mars i Merkury krążą wokół Słońca, a cały ten system krąży wokół Ziemi.
Życie osobiste
O życie osobiste znacznie mniej wiadomo o naukowcu niż o jego nauce. Nawet jemu współcześni ułożyli liczne legendy o utalentowanym matematyku, fizyku i inżynierze. Legenda głosi, że pewnego dnia Hieron II postanowił podarować Ptolemeuszowi, królowi Egiptu, wielopokładowy statek. Postanowiono nazwać jednostkę pływającą „Syrakuzja”, ale nie można było jej w żaden sposób zwodować.
W tej sytuacji władca ponownie zwrócił się do Archimedesa. Z kilku bloków zbudował system, za pomocą którego opuszczanie ciężkiego statku odbywało się jednym ruchem ręki. Według legendy podczas tego ruchu Archimedes powiedział:
„Dajcie mi punkt oparcia, a poruszę świat”.
Śmierć
W 212 pne, podczas drugiej wojny punickiej, Syrakuzy były oblegane przez Rzymian. Archimedes aktywnie wykorzystywał wiedzę inżynierską, aby pomóc swojemu ludowi odnieść zwycięstwo. Zaprojektował więc maszyny do rzucania, za pomocą których żołnierze Syrakuz rzucali w przeciwników ciężkimi kamieniami. Kiedy Rzymianie rzucili się pod mury miasta, mając nadzieję, że tam nie znajdą się pod ostrzałem, kolejny wynalazek Archimedesa – lekkie urządzenia miotające z bliskiej odległości – pomógł Grekom zbombardować ich kulami armatnimi.
Wynalazki Archimedesa: katapulta Naukowiec pomógł swoim rodakom bitwy morskie. Dźwigi, które opracował, chwytały wrogie statki żelaznymi hakami, lekko je podnosiły, a następnie nagle odrzucały. Z tego powodu statki przewracały się i rozbijały. Przez długi czas te żurawie były uważane za coś w rodzaju legendy, ale w 2005 roku grupa badaczy udowodniła funkcjonalność takich urządzeń, rekonstruując je z zachowanych opisów.
Wynalazki Archimedesa: maszyna do podnoszenia Dzięki staraniom Archimedesa nadzieje Rzymian na szturm na miasto zawiodły. Potem postanowili udać się na oblężenie. Jesienią 212 roku p.n.e. w wyniku zdrady kolonia została zajęta przez Rzymian. Archimedes zginął podczas tego incydentu. Według jednej wersji został zadźgany na śmierć przez rzymskiego żołnierza, którego naukowiec zaatakował za nadepnięcie na jego rysunek.
Inni badacze twierdzą, że miejscem śmierci Archimedesa było jego laboratorium. Naukowiec był rzekomo tak pochłonięty badaniami, że odmówił natychmiastowego pójścia za rzymskim żołnierzem, któremu kazano zaprowadzić Archimedesa do dowódcy. W gniewie przebił starca mieczem.
Istnieją inne warianty tej historii, ale zgadzają się, że starożytni Rzymianie Figura polityczna a dowódca wojskowy Marcellus był bardzo zdenerwowany śmiercią naukowca i zjednoczywszy się zarówno z mieszkańcami Syrakuz, jak iz własnymi poddanymi, dał Archimedesowi wspaniały pogrzeb. Cyceron, który odkrył zrujnowany grobowiec naukowca 137 lat po jego śmierci, zobaczył na nim kulę wpisaną w cylinder.
Kompozycje
- Kwadrat paraboli
- O kuli i cylindrze
- O spiralach
- O stożkowatych i sferoidach
- O równowadze figur płaskich
- List do Eratostenesa o metodzie
- O pływających ciałach
- Pomiar okręgu
- szczyt
- Żołądek
- Problem byka Archimedesa
- Traktat o budowie figury cielesnej z czternastoma podstawami w pobliżu piłki
- Księga lematów
- Książka o budowaniu koła podzielonego na siedem równych części
- Księga Dotykających Kręgów
Archimedes to wybitny grecki matematyk, wynalazca i inżynier żyjący w III wieku pne. mi. Ten człowiek urodził się w 287 pne. mi. w mieście Syrakuzy na Sycylii. W tym czasie była to kolonia Starożytna Grecja i nazywała się Wielka Grecja. Obejmował terytorium współczesnych południowych Włoch i Sycylii.
Data urodzenia znana jest ze słów bizantyjskiego historyka Jana Tsetsa. Żył w Konstantynopolu w XII wieku. To znaczy prawie półtora tysiąca lat po Archimedesie. Napisał też, że słynny matematyk starożytnej Grecji dożył 75 lat. Tak dokładne informacje budzą pewne wątpliwości, ale okażmy szacunek wybitnym umysłom starożytności i przyjmijmy podane daty i liczby za prawdziwe.
Biografia Archimedesa
Tak więc wybitny mieszkaniec Wielkiej Grecji urodził się w 287 rpne. e. i zmarł w 212 pne. mi. Jego ojcem był astronom Fidiasz, o którym nic nie wiadomo. Zakłada się także związki rodzinne z tyranem Syrakuz, Hieronem II. Najbardziej szczegółową biografię Archimedesa napisał jego przyjaciel Heraklid. Ale ta praca zaginęła, dlatego szczegóły życia matematyka i wynalazcy pozostały niejasne. Nic nie wiadomo o jego żonie i dzieciach, ale nie ulega wątpliwości, że studiował w Aleksandrii, gdzie znajdowała się słynna Biblioteka Aleksandryjska.
Tam zadomowił się młody człowiek dążący do wiedzy przyjaźnie z matematykiem i astronomem Kononem z Samos oraz astronomem, matematykiem i filologiem Erastofenem z Cyreny - to byli sławni naukowcy tamtych czasów. Dzięki nim nasz bohater nawiązał głęboką przyjaźń. Trwało to całe moje życie i wyrażało się w korespondencji.
To właśnie w murach Biblioteki Aleksandryjskiej Archimedes zapoznał się z dziełami tak znanych geometrów jak Eudoksos i Demokryt. Nauczył się też wielu innych przydatnych rzeczy i po kilku latach wrócił do swojej ojczyzny w Syrakuzach. Tam szybko udowodnił, że jest inteligentny i utalentowana osoba i żył długie lata ciesząc się szacunkiem innych.
Zmarł wybitna osobowość podczas drugiej wojny punickiej, kiedy wojska rzymskie zdobyły Syrakuzy po 2-letnim oblężeniu. Dowódcą Rzymian był Marek Klaudiusz Marcellus. Według Plutarcha nakazał on odnalezienie i przyprowadzenie Archimedesa. Do domu wybitnego matematyka przyszedł rzymski żołnierz, gdy rozmyślał o wzorach matematycznych. Żołnierz zażądał, aby natychmiast poszedł z nim i spotkał się z Marcellusem.
Ale matematyk zbył obsesyjnego Rzymianina, mówiąc, że musi najpierw dokończyć pracę. Żołnierz był oburzony i dźgnął mieczem najmądrzejszego mieszkańca Syrakuz. Istnieje również wersja, która twierdzi, że Archimedes został zabity na ulicy, kiedy trzymał w rękach narzędzia matematyczne. Rzymscy żołnierze uznali, że są to cenne przedmioty i zadźgali matematyka. Tak czy inaczej, śmierć tego człowieka oburzyła Marcellusa, ponieważ jego rozkaz został naruszony.
Archimedes zostaje zabity przez rzymskiego żołnierza
140 lat po tych wydarzeniach na Sycylię przybył słynny rzymski mówca Cyceron. Próbował znaleźć grobowiec Archimedesa, ale żaden z miejscowych nie wiedział, gdzie się znajduje. Ostatecznie grób został znaleziony w opłakanym stanie w gąszczu krzaków na obrzeżach Syrakuz. Nagrobek przedstawiał kulę i wpisany w nią walec. Pod nimi były wytłoczone wersety. Jednak ta wersja nie ma dowodów z dokumentów.
Na początku lat 60. XX wieku odkryto także starożytny grób na dziedzińcu hotelu Panorama w Syrakuzach. Właściciele hotelu zaczęli twierdzić, że jest to miejsce pochówku wielkiego matematyka i wynalazcy starożytności. Ale znowu nie dostarczyli żadnych przekonujących dowodów. Jednym słowem, do dziś nie wiadomo, gdzie jest pochowany Archimedes i gdzie znajduje się jego grób.
Ten wybitna osoba wniósł wielki wkład w rozwój matematyki. Udało mu się znaleźć metoda ogólna podczas obliczania objętości i powierzchni przy użyciu nieskończenie małych wartości. Oznacza to, że to on położył podwaliny pod rachunek całkowy. Udowodnił również, że stosunek obwodu koła do jego średnicy jest stały. Położył podwaliny pod rachunek różniczkowy, to znaczy zrobił wszystko, co matematycy mogli kontynuować dopiero w XVII wieku. Można więc śmiało powiedzieć, że człowiek ten wyprzedził nauki matematyczne o 2 tysiące lat.
W mechanice opracował dźwignię i zaczął z powodzeniem stosować ją w praktyce. W porcie Syracuse wykonano mechanizmy blokowo-dźwigniowe, które podnosiły i opuszczały ciężkie ładunki. Wynalazł również śrubę Archimedesa, za pomocą której czerpano wodę. Stworzył teorię równoważenia równych ciał.
Udowodnił, że na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu równa ciężarowi wypartej cieczy. Ten pomysł przyszedł mu do głowy w wannie. Swoją prostotą tak zaszokowała wybitnego matematyka i wynalazcę, że wyskoczył z wanny i przebrany za Adama pobiegł ulicami Syrakuz, krzycząc „Eureka”, co oznacza „znaleziony”. Następnie dowód ten nazwano Prawo Archimedesa.
Pazur Archimedesa podnosi rzymski statek
W czasie długiego oblężenia Syrakuz przez Rzymian Archimedes był już mężczyzną w podeszłym wieku, ale jego umysł nie stracił bystrości. Jak pisał Plutarch, pod jego kierownictwem zbudowano machiny do rzucania ciężkimi kamieniami w rzymskich żołnierzy. Wykonano również maszyny do rzucania bliskiego zasięgu. Niszczyli wrogów w pobliżu murów, zrzucając na nich beczki z wrzącą smołą i kamienne kule.
Rzymskie galery pędzące w porcie w Syrakuzach były atakowane przez specjalne dźwigi z hakami chwytającymi (pazur Archimedesa). Za pomocą tych haków oblężeni podnosili statki w powietrze i zrzucali je na dół wysoki pułap. Statki, uderzając w wodę, rozbiły się i zatonęły. Wszystkie te postępy technologiczne przerażały najeźdźców. Zrezygnowali z ataku na miasto i przeszli do długiego oblężenia.
Istnieje legenda, że Archimedes kazał wypolerować tarcze do lustrzanego połysku, a następnie ułożyć je w taki sposób, aby odbijając kolor słońca, skupiały je w potężne promienie. Wysłano ich na statki rzymskie i spłonęły. Już w naszych czasach grecki naukowiec Ioannis Sakkas stworzył kaskadę 70 miedzianych luster i przy jego pomocy podpalił model statku ze sklejki, który znajdował się w odległości 75 metrów od luster. Więc ta legenda może mieć praktyczne podstawy.
Skupiony promień słońca podpala statek
I oczywiście wybitny wynalazca nie mógł zignorować astronomii, ponieważ w tym odległym czasie była ona niezwykle popularna. Próbował określić odległość Ziemi od planet, ale kierował się tym, że centrum świata jest Ziemia, a wokół niej krążą Słońce i Księżyc. Jednocześnie założył, że Mars, Merkury i Wenus krążą wokół Słońca.
Dziedzictwo Archimedesa
Archimedes pisał swoje dzieła w grece doryckiej, dialekcie używanym w Syrakuzach. Ale oryginały się nie zachowały. Przyszli do nas w opowiadaniu innych autorów. Wszystko to zostało usystematyzowane i zebrane w jednej kolekcji przez bizantyjskiego architekta Izydora z Miletu, który mieszkał w Konstantynopolu w VI wieku. Zbiór ten w IX wieku został przetłumaczony na j arabski, aw XII wieku został przetłumaczony na łacinę.
W okresie renesansu dzieła greckiego myśliciela były publikowane w Bazylei po łacinie i grecki. Na podstawie tych prac Galileo Galilei wynalazł równowagę hydrostatyczną pod koniec XVI wieku.
W 1906 roku duński profesor Johan Ludwig Heiberg odkrył w Konstantynopolu 174-stronicowy modlitewnik napisany w XIII wieku. Naukowiec dowiedział się, że był to palimpsest, czyli tekst napisany na starym tekście. Była to wówczas powszechna praktyka, ponieważ kozia skóra używana do produkcji stron była bardzo droga. Stary tekst został zeskrobany, a na niego nałożono nowy.
Okazało się, że zeskrobana praca była kopią nieznanego traktatu Archimedesa. Kopia została napisana w X wieku. Za pomocą światła ultrafioletowego i rentgenowskiego odczytano tę nieznaną dotąd pracę. Były to prace na wadze, na mierzeniu obwodu kuli i walca, na pływających ciałach. Obecnie dokument ten jest przechowywany w muzeum miasta Baltimore (Maryland, USA).
Wiadomo, że Archimedes mieszkał w Syrakuzach. To jest Sycylia.
W tym samym czasie, gdy Hannibal był w stanie wojny z Rzymem, greckie Syrakuzy znalazły się w nieprzyjemnej sytuacji i musiały wybrać: dołączyć do jednej z walczących stron. Nie było możliwości zachowania neutralności. W samym mieście były różne opinie na temat tego, do kogo się przyłączyć. Lepiej oczywiście dla zwycięzcy. Ale sytuacja się zmieniała.
Syrakuzy, wysyłając oddział 8 tysięcy żołnierzy, wzięły udział w oporze przeciwko Rzymianom Leontin. Miasto upadło. O jego upadku opowiadano horrory: wszyscy zostali zabici przez Rzymian - wojownicy, cywile, wszystko zostało splądrowane. Rzymski historyk Tytus Liwiusz nie zaprzecza, że 2000 dezerterów zostało wychłostanych i straconych na rozkaz rzymskiego generała Marcellusa.
W Syrakuzach uznali, że ze swoim bogatszym miastem Rzymianie poradziliby sobie jeszcze gorzej.
Wojska rzymskie przypuściły jednocześnie atak na Syrakuzy z lądu i morza. A potem spotkali Archimedesa.
Archimedes urodził się w 287 pne. w rodzinie matematyka i astronoma Fidiasza i był krewnym króla Syrakuz Hierona II. Naukę kontynuował w Aleksandrii. Dokonał ciekawych obserwacji astronomicznych, wyznaczył średnicę Słońca i odległości między planetami, wynalazł „globus niebieski”, dzięki któremu można było badać ruchy planet, fazy Księżyca, Słońce i zaćmienia księżyca. Dużo pracował w dziedzinie mechaniki, nad wynalezieniem różnego rodzaju narzędzi, nad rozwiązywaniem problemów matematycznych i fizycznych.
Oczywiście widział swój obywatelski obowiązek w obronie ojczyzny przed najeźdźcami.
Mapa Syrakuz.
Oblężenie Syrakuz.
Marcellus szturmował ścianę Ahradiny z morza z 60 pięciornikami; z niektórych statków procarze, łucznicy, włócznicy strzelali do muru, inne statki kazał połączyć po dwa i po zainstalowaniu na nich broni oblężniczej zbliżyć je do fortyfikacji.
rzymska kwinkwerema.
Odległe statki Archimedes uderzał katapultami, a dla pokonania sąsiadów zorganizował luki w ścianach. Kiedy statki rzymskie weszły do martwej strefy pod samymi murami, upadła na nich „żelazna łapa”: chwytając łapą dziób statku, postawili statek na rufie lub nawet podnieśli go nad morze, a następnie porzucili to statek stracił załogę, rozbił się, zatonął.
Dziury w ścianach.
Wariant „żelaznej łapy”.
Inny.
Atak z morza nie powiódł się.
To samo z sushi. Narzędzia Archimedesa rzucały kamienie, strzały, włócznie, bloki na głowy Rzymian.
Marcellus porzucił próby zdobycia miasta szturmem i przystąpił do blokady.
Polibiusz uzupełnia i udoskonala historię Liwiusza. Podobnie Plutarch. Według niego Marcellus zawołał: „Czy nie przestaniemy walczyć z tym geometrą-Briareusem, który siedząc spokojnie nad morzem niszczy nasze statki i jednocześnie zasypując nas tyloma strzałami, przewyższa sturękich olbrzymów? ?" W końcu Archimedes wzbudził w rzymskich żołnierzach takie przerażenie, że uciekli w popłochu, gdy zobaczyli kawałek liny lub kłody nad murami miejskimi.
Zdobycie miasta szturmem nie wchodziło w grę. Blokada również okazała się nieskuteczna: do Syrakuz regularnie przywożono żywność z Kartaginy. Marcellus pokładał swoje nadzieje jedynie w „piątym klonie” – proromańskich Syrakuzach.
W jednym miejscu mur miejski okazał się stosunkowo niski. Ale to tutaj była szczególnie czujnie strzeżona. W oblężonym mieście odbywały się zwyczajowe trzydniowe obchody ku czci Artemidy, hojnie rozdawano wino.
Późną nocą do miasta wkroczył oddział rzymski liczący tysiąc żołnierzy. Zaczęła się panika. Jednak Ahradina i wyspa Ortigia nie zamierzały się poddawać.
Podczas gdy w rzymskim obozie trwały negocjacje, w samych Syrakuzach wybuchły starcia. W tej sytuacji Marcellus przystąpił do szturmu na Ahradinę i wylądował na Ortigii. Teraz przechwytywanie się powiodło. Dał Ahradinę na splądrowanie. Tytus Liwiusz: „Ujawniono wiele obrzydliwych przykładów złośliwości, wiele chciwości”. Podczas tej bachanalii przemocy i rabunku Archimedes zmarł, zajęty rysowaniem na piasku. Liwiusz mówi, że rzymski żołnierz nie wiedział, kogo spotkał, a Marcellus wydawał się być zdenerwowany tą śmiercią: uczestniczył w pogrzebie wielkiego uczonego i chronił jego bliskich przed przemocą.
Ortygia. Nowoczesny wygląd.
Plutarch podaje trzy historie o śmierci Archimedesa.
Według pierwszego Archimedes był zajęty rysowaniem i nie zwracał uwagi na rzymskich żołnierzy. Kiedy jeden z nich zażądał tego od Marcellusa, Archimedes powiedział, że nie rozwiązał jeszcze problemu, a rozwścieczony wojownik zadźgał go na śmierć. Drugi jest podobny do pierwszego. A trzeci mówi, że Archimedes szedł do Marcellusa ze swoimi narzędziami, kiedy żołnierze, myląc je ze skarbami, zabili go w celu rabunku.
Zonarra mówi, co następuje: „Rzymianie zabili wielu innych i Archimedesa”. Wraz z nim Marcellus nie nakazał oszczędzić naukowca, nie smucił się z powodu jego śmierci, a ponadto nikogo nie ukarał.
Marcellus, który dokonywał rabunków i mordów w zdobytych Syrakuzach, mógł uznać za konieczne wyrażenie smutku z powodu śmierci Archimedesa: Rzymianom, którzy potrzebowali wsparcia Greków, nie opłacało się przedstawiać w roli morderców i eksterminacji gwałcicieli najlepsi przedstawiciele myśl helleńska. Porównanie z Hannibalem, który miał w swojej kwaterze głównej pisarzy greckich, było wyjątkowo nieprzyjemne.
Cyceron mówi, że Marcellus poświęcił jedną z archimedesowych „kul”, globusów niebieskich, świątyni Odwagi, a drugą wziął dla siebie: ta relikwia była przekazywana w jego rodzinie z pokolenia na pokolenie. Smutna relikwia - stworzenie genialnego człowieka, którego zabiłeś.
Marcellus.
Jednak w zdobytych przez Rzym Syrakuzach najwyraźniej niebezpiecznie było wymieniać imię Archimedesa – bezkompromisowego wroga Rzymu. Jego grób został opuszczony i zapomniany. Dopiero Cyceron już w I w. Z wielkim trudem udało mi się go znaleźć.
Plac Archimedesa w Syrakuzach.
Jest. Fontanna Artemidy, ku czci której odbywał się festiwal.
Posąg Archimedesa z brązowym zwierciadłem hiperbolicznym, którego układem zdawał się palić rzymską flotę. Ale to już inna historia.
Archimedes (ok. 287 pne, Syrakuzy, Sycylia – 212 pne, tamże) – starożytny grecki naukowiec, matematyk i mechanik, twórca mechaniki teoretycznej i hydrostatyki.
Opracował antycypujące metody rachunku całkowego do znajdowania obszarów, powierzchni i objętości różnych figur i ciał.
Archimedes urodził się w 287 rpne w greckim mieście Syrakuzy, gdzie spędził prawie całe swoje życie. Jego ojcem był Fidiasz, nadworny astronom władcy miasta Hieron. Archimedes, podobnie jak wielu innych uczonych starożytnej Grecji, studiował w Aleksandrii, gdzie władcy Egiptu, Ptolemeusze, zgromadzili najlepszych greckich naukowców i myślicieli, a także ufundowali słynną, największą na świecie bibliotekę.
Po studiach w Aleksandrii Archimedes ponownie wrócił do Syrakuz i odziedziczył stanowisko ojca.
Pod względem teoretycznym praca tego wielkiego naukowca była oślepiająco wieloaspektowa. Główne prace Archimedesa dotyczyły różnych praktycznych zastosowań matematyki (geometrii), fizyki, hydrostatyki i mechaniki. W swojej pracy „Parabola kwadratury” Archimedes uzasadnił metodę obliczania powierzchni odcinka parabolicznego i zrobił to dwa tysiące lat przed odkryciem rachunku całkowego. W pracy „O pomiarze koła” Archimedes najpierw obliczył liczbę „pi” - stosunek obwodu koła do jego średnicy - i udowodnił, że jest on taki sam dla każdego koła. Nadal posługujemy się systemem nazywania liczb całkowitych wymyślonym przez Archimedesa.
Metoda matematyczna Archimedesa, połączona z matematycznymi dziełami Pitagorejczyków i uzupełniającym je dziełem Euklidesa, a także z odkryciami współczesnych Archimedesowi, doprowadziła do poznania otaczającej nas przestrzeni materialnej, do poznania teoretycznej formy obiektów znajdujących się w tej przestrzeni, formy doskonałej, geometrycznej, do której obiekty mniej więcej się zbliżają i której prawa trzeba znać, jeśli chcemy wpływać na świat materialny.
Ale Archimedes wiedział również, że przedmioty mają coś więcej niż tylko kształt i wymiary: poruszają się, mogą się poruszać lub pozostawać nieruchome pod wpływem pewnych sił, które poruszają obiekty do przodu lub przywracają im równowagę. Wielki Syrakuzańczyk badał te siły, wynalazł nową gałąź matematyki, w której ciała materialne zostały zredukowane do swoich kształt geometryczny, zachowując przy tym swoją wagę. Ta geometria ciężaru to mechanika racjonalna, to statyka, a także hydrostatyka, której pierwsze prawo odkrył Archimedes (prawo noszące nazwę Archimedesa), zgodnie z którym siła równa ciężarowi cieczy wypartej przez działa na ciało zanurzone w cieczy.
Po podniesieniu nogi w wodzie Archimedes ze zdziwieniem zauważył, że jego noga stała się lżejsza w wodzie. "Eureko! Znalazłem — wykrzyknął, wychodząc z wanny. Anegdota jest zabawna, ale przekazana w ten sposób nie jest trafna. Słynna „Eureka!” zostało wypowiedziane nie w związku z odkryciem prawa Archimedesa, jak się często mówi, ale w związku z prawem ciężaru właściwego metali – odkryciem, które również należy do naukowca z Syrakuz, a którego szczegółowe szczegóły znajdujemy w Witruwiusz.
Mówi się, że pewnego dnia do Archimedesa podszedł Hiero, władca Syrakuz. Kazał sprawdzić, czy waga złotej korony odpowiada wadze przeznaczonego na nią złota. Aby to zrobić, Archimedes sporządził dwie sztabki, jedną ze złota, drugą ze srebra, każda o takiej samej wadze jak korona. Następnie włożył je po kolei do naczynia z wodą i zauważył, jak bardzo podniósł się jej poziom. Po opuszczeniu korony do naczynia Archimedes stwierdził, że jej objętość przekracza objętość wlewka. Tak więc nieuczciwość mistrza została udowodniona.
Ciekawa jest recenzja wielkiego mówcy starożytności, który widział „sferę Archimedesa” – model ukazujący ruch ciał niebieskich wokół Ziemi: „Ten Sycylijczyk posiadał geniusz, którego, jak się wydaje, natura ludzka nie jest w stanie osiągnąć”.
I wreszcie Archimedes był nie tylko wielkim naukowcem, był ponadto człowiekiem pasjonującym się mechaniką. Testuje i tworzy teorię pięciu znanych w swoim czasie mechanizmów określanych jako „ proste mechanizmy". To jest dźwignia („Daj mi punkt podparcia”, powiedział Archimedes, „a poruszę Ziemię”), klin, blok, niekończąca się śruba i wyciągarka. To Archimedesowi często przypisuje się wynalezienie śruby nieskończonej, ale możliwe, że udoskonalił on jedynie śrubę hydrauliczną, która służyła Egipcjanom do osuszania bagien. Następnie mechanizmy te były szeroko stosowane w różne kraje Pokój. Co ciekawe, ulepszoną wersję maszyny do podnoszenia wody można było znaleźć na początku XX wieku w klasztorze położonym na Valaam, jednej z północnych wysp Rosji. Dziś śruba Archimedesa jest używana na przykład w zwykłej maszynce do mięsa.
Wynalezienie nieskończonej śruby doprowadziło go do innego ważnego wynalazku, nawet jeśli stał się powszechny, wynalezienia śruby zbudowanej ze śruby i nakrętki.
Tym współobywatelom, którzy uważają takie wynalazki za bezwartościowe, Archimedes przedstawił decydujący dowód przeciwny w dniu, w którym sprytnie dopasowując dźwignię, śrubę i kołowrotek, znalazł sposób, ku zaskoczeniu gapiów, aby wystrzelić ciężki galera, która osiadła na mieliźnie, z całą załogą i ładunkiem.
Jeszcze bardziej przekonujący dowód dał w 212 pne. Podczas obrony Syrakuz przed Rzymianami w czasie drugiej wojny punickiej Archimedes zaprojektował kilka machin bojowych, które pozwoliły mieszczanom odpierać ataki przeważających liczebnie Rzymian przez prawie trzy lata. Jednym z nich był system luster, za pomocą którego Egipcjanie byli w stanie spalić rzymską flotę. Ten jego wyczyn, o którym opowiadali Plutarch, Polibiusz i Tytus Liwiusz, wzbudził oczywiście większą sympatię wśród zwykli ludzie niż obliczanie liczby „pi” - kolejny wyczyn Archimedesa, bardzo przydatny w naszych czasach dla studentów matematyki.
Archimedes zginął podczas oblężenia Syrakuz – został zabity przez rzymskiego żołnierza w momencie, gdy naukowiec pochłonięty był poszukiwaniem rozwiązania postawionego przed nim problemu.
Ciekawe, że po podbiciu Syrakuz Rzymianie nie stali się właścicielami dzieł Archimedesa. Dopiero po wielu wiekach odkryli je europejscy naukowcy. Dlatego Plutarch, jeden z pierwszych, który opisał życie Archimedesa, z żalem wspomniał, że naukowiec nie pozostawił po sobie ani jednej pracy.
Plutarch pisze, że Archimedes zmarł w podeszłym wieku. Na jego grobie umieszczono tablicę przedstawiającą kulę i cylinder. Widział ją Cyceron, który odwiedził Sycylię 137 lat po śmierci naukowca. Dopiero w wiekach XVI-XVII europejscy matematycy mogli wreszcie uświadomić sobie znaczenie tego, czego dokonał Archimedes dwa tysiące lat przed nimi.
Archimedes pozostawił wielu uczniów. NA nowy sposób, przez niego odkryta, całe pokolenie naśladowców, pasjonatów, którzy gorliwie, podobnie jak nauczyciel, rzucili się do potwierdzania swojej wiedzy konkretnymi podbojami.
Pierwszym z tych uczniów był aleksandryjski Ktesibius, który żył w II wieku pne. Wynalazki Archimedesa w dziedzinie mechaniki były w pełnym rozkwicie, gdy Ktesibius dodał do nich wynalazek koła zębatego. (Samin D.K. 100 wielkich naukowców. - M .: Veche, 2000)
W podstawowych pracach z zakresu statyki i hydrostatyki (prawo Archimedesa) Archimedes podał przykłady zastosowania matematyki w naukach przyrodniczych i technice. Archimedes jest właścicielem wielu wynalazków technicznych (śruba Archimedesa, określanie składu stopów przez ważenie w wodzie, systemy podnoszenia ciężkich ciężarów, wojskowe maszyny do rzucania), które przyniosły mu niezwykłą popularność wśród współczesnych.
Archimedes był wykształcony przez swojego ojca, astronoma i matematyka Fidiasza, krewnego tyrana syrakuzańskiego Hierona II, który patronował Archimedesowi. W młodości spędził kilka lat w największym ośrodku kulturalnym tamtych czasów, egipskiej Aleksandrii, gdzie poznał Erastostenesa. Następnie do końca życia mieszkał w Syrakuzach.
Podczas drugiej wojny punickiej (218-201), kiedy Syrakuzy były oblegane przez wojska rzymskiego wodza Marcellusa, Archimedes brał udział w obronie miasta i budował broń miotaną. Militarne wynalazki naukowca (Plutarch opowiadał o nich w biografii dowódcy Marcellusa) przez dwa lata pomogły powstrzymać oblężenie Syrakuz przez Rzymian. Archimedesowi przypisuje się spalenie floty rzymskiej przez system wklęsłych luster. promienie słoneczne ale to jest informacja nieprawdziwa. Geniusz Archimedesa podziwiali nawet Rzymianie. Marcellus nakazał uratować życie naukowca, ale podczas zdobywania Syrakuz Archimedes został zabity.
Archimedes dzierży prymat w wielu odkryciach z zakresu nauk ścisłych. Dotarło do nas trzynaście traktatów Archimedesa. W najsłynniejszym z nich – „Na kuli i cylindrze” (w dwóch księgach) Archimedes ustala, że powierzchnia kuli wynosi 4 razy więcej obszaru jego największa część; formułuje stosunek objętości kuli i cylindra opisanego obok jako 2:3 – odkrycie, które tak bardzo cenił, że w testamencie poprosił o postawienie na jego grobie pomnika z wizerunkiem cylindra z kulą w nim widnieje inskrypcja z wyliczeniem (pomnik oglądał Cyceron półtora wieku później). W tym samym traktacie sformułowano aksjomat Archimedesa (nazywany czasem aksjomatem Eudoksosa), który odgrywa ważną rolę we współczesnej matematyce.
W traktacie „O stożkowatych i sferoidalnych” Archimedes rozważa kulę, elipsoidę, paraboloidę i hiperboloidę obrotu oraz ich segmenty i określa ich objętości. W eseju „O spiralach” bada właściwości krzywej, która otrzymała jego imię (spirala Archimedesa) i stycznej do niej. W traktacie „Pomiar koła” Archimedes podaje metodę wyznaczania liczby π, która była używana do końca XVII wieku i wskazuje dwie zaskakująco dokładne granice liczby π:
3 10/71 W fizyce Archimedes wprowadził pojęcie ustalonego środka ciężkości zasady naukowe statyki i hydrostatyki, podał przykłady zastosowania metod matematycznych w badaniach fizycznych. Główne postanowienia statyki sformułowano w eseju „O równowadze figur płaskich”.
Archimedes rozważa dodanie sił równoległych, definiuje pojęcie środka ciężkości dla różnych figur i podaje wyprowadzenie prawa dźwigni. Słynne prawo hydrostatyki, które od jego imienia weszło do nauki (prawo Archimedesa), zostało sformułowane w traktacie O ciałach pływających. Istnieje legenda, że idea tego prawa nawiedziła Archimedesa podczas kąpieli, z okrzykiem „Eureka!” wyskoczył z wanny i pobiegł nago, aby spisać naukową prawdę, która do niego dotarła.
Prawo Archimedesa: na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana do góry i równa ciężarowi wypartej przez nie cieczy. Prawo Archimedesa obowiązuje również dla gazów.
F - siła wyporu;
P to siła grawitacji działająca na ciało.
Archimedes zbudował sferę niebieską – mechaniczne urządzenie, na którym można było obserwować ruch planet, Słońca i Księżyca (opisane przez Cycerona, po śmierci Archimedesa planetarium zostało wywiezione przez Marcellusa do Rzymu, gdzie na kilka stulecia budziła podziw); organy hydrauliczne, wymieniane przez Tertuliana jako jeden z cudów techniki (niektórzy przypisują wynalezienie organów aleksandryjskiemu inżynierowi Ktesibiuszowi).
Uważa się, że w młodości, podczas pobytu w Aleksandrii, Archimedes wynalazł mechanizm podnoszenia wody (śrubę Archimedesa), który służył do osuszania ziem zalanych Nilem. Zbudował też urządzenie do wyznaczania pozornej (kątowej) średnicy Słońca (Archimedes mówi o tym w traktacie Psammit) i wyznaczył wartość tego kąta.
Starożytny grecki naukowiec Archimedes był wynalazcą, matematykiem, projektantem, inżynierem, fizykiem, astronomem i mechanikiem. Założył taki kierunek jak fizyka matematyczna. Badaczka opracowała także metody znajdowania objętości, powierzchni i obszarów. różne ciała i figury, przewidujące rachunek całkowy. Jest autorem wielu wynalazków. Nazwisko naukowca związane jest z pojawieniem się praw dźwigni, wprowadzeniem terminu „środek ciężkości” oraz badaniami w dziedzinie hydrostatyki. Kiedy Rzymianie zaatakowali Syrakuzy, to właśnie Archimedes zorganizował inżynieryjną obronę miasta.
W czasach wysokiej techniki i odkryć naukowych przyzwyczailiśmy się postrzegać osiągnięcia jako coś zwyczajnego, zapominając, że fundamenty istniejącej wiedzy położyli starożytni naukowcy. Byli pionierami. A Archimedes z Syrakuz był generalnie geniuszem. W końcu większość swoich pomysłów potwierdził w praktyce. Nasi współcześni z powodzeniem wykorzystują je w swojej pracy, choć nawet nie wiedzą, kto był ich autorem. Biografia Archimedesa sprowadziła się do naszych czasów tylko z legend i wspomnień. Zapraszamy do zapoznania się z nią.
Dzieciństwo i studia
Archimedes, krótki życiorys który zostanie przedstawiony poniżej, urodził się w mieście Syrakuzy około 287 roku pne. mi. Jego dzieciństwo przypadło na okres, gdy król Pyrrhus toczył wojny z Kartagińczykami i Rzymianami, próbując stworzyć nowe państwo greckie. Hieron, krewny Archimedesa, późniejszego władcy Syrakuz, zasłużył się w tej wojnie. Fidiasz (ojciec chłopca) był orszakiem Hierona. To pozwoliło mu oddać Archimedesa Dobra edukacja. Ale młodzieńcowi brakowało wiedzy teoretycznej i udał się do Aleksandrii, która była wówczas ośrodkiem naukowym. Tutaj Ptolemeusze - władcy Egiptu - zgromadzili najlepszych greckich naukowców i myślicieli tamtych czasów. Również w Aleksandrii znajdowała się największa biblioteka na świecie, w której Archimedes przez długi czas studiował matematykę i dzieła Eudoksusa, Demokryta itp. W tych latach przyszły badacz zaprzyjaźnił się z astronomem Kononem, geografem i matematykiem Eratostenesem. Następnie prowadził z nimi częstą korespondencję.
Pierwsza profesja
Po studiach Archimedes, którego krótka biografia jest znana wszystkim naukowcom, wrócił do Syrakuz i odziedziczył stanowisko Fidiasza - nadwornego astronoma. Dzięki Hieronowi w mieście zapanował pokój. Aby wyjść z udziału w Pierwszej, zapłacił Rzymowi ogromne odszkodowanie. W Dziejach powszechnych Polibiusz opisał go następująco: „Hieron doszedł do władzy bez sławy, bogactwa, czy jakichkolwiek darów losu. Nikogo nie obraził, nie wypędził, nie zabił, ale rządził przez całe 54 lata… ”Niemniej Hieron, podobnie jak jego następcy, przykładał wielką wagę do wzmocnienia miasta, przygotowując się do ewentualnych bitew zbrojnych.
Prace naukowe
Stanowisko astronoma nie było uciążliwe, a Archimedes mógł swobodnie angażować się w inne zajęcia. Pod względem teoretycznym jego badania były wieloaspektowe. Pierwsze prace Archimedesa poświęcone były mechanice. Opierał się na tym w niektórych pracach matematycznych. Na przykład pewien naukowiec zastosował zasadę dźwigni, aby rozwiązać kilka problemów geometrycznych. Swoje matematyczne wnioski przedstawił w pracy „O równowadze figur płaskich”. Ta praca naukowca stała się kamieniem węgielnym „paraboli do kwadratu” (rachunku całkowego), który zostanie odkryty za 2000 lat. A w eseju „O pomiarze koła” badacz obliczył stosunek do jego długości, czyli innymi słowy (3.14). Ponadto wszyscy nadal używają wymyślonego przez siebie systemu nazywania liczb całkowitych.
Osiągnięcia naukowe
Biografia Archimedesa opisuje dwa jego najważniejsze osiągnięcia naukowe: doktrynę środka ciężkości i sformułowanie zasady dźwigni. Położył również podwaliny pod hydrostatykę. Dopiero pod koniec XVI i na początku XVII wieku idee te rozwinęli Pascal, Galileusz, Stevin i inni naukowcy, którzy wykorzystali to, co opisał w swojej pracy „O pływających ciałach”. Ten esej był pierwszą próbą praktycznego sprawdzenia podstawowego założenia o budowie materii poprzez stworzenie jej modelu. Archimedes nie tylko udowodnił kilka głównych przepisów dotyczących fizycznych właściwości atomów cieczy, ale także potwierdził szereg atomistycznych idei Demokryta. W tej pracy geniusz naukowy badacza objawił się ze szczególną siłą. Uzyskane przez niego wyniki były w stanie udowodnić dopiero w XIX wieku.
Inne badania
Jak mówi biografia Archimedesa, oprócz mechaniki, fizyki i matematyki zajmował się optyką meteorologiczną i geometryczną. Naukowiec przeprowadził też serię eksperymentów. Istnieje wiele doniesień, że Archimedes napisał duże dzieło - "Katoptrik", ale niestety do nas to nie dotarło. Na podstawie zachowanych z niej cytatów można przypuszczać, że badacz wiedział o zapalającym działaniu soczewek wklęsłych, przeprowadzał eksperymenty nad załamaniem światła w wodzie i powietrzu, a także miał pojęcie o właściwościach obrazów w wklęsły, wypukły i Oprócz cytatów przetrwało tylko jedno twierdzenie, dowodzące, że gdy promień światła odbija się od lustra, kąt padania równy kątowi odbicia.
Obrona Syrakuz
Odkrycia Archimedesa w dziedzinie inżynierii przyniosły mu największą sławę, która przekroczyła granice nie tylko krajów, ale i stuleci. Jego geniusz inżynierski objawił się szczególnie wyraźnie w 214 pne. mi. podczas oblężenia jego rodzinnej Syrakuz. Archimedes wymienił już swoją siódmą dekadę. Był to jeden z największych triumfów w życiu naukowca. Tutaj pokazał się nie tylko jako wynalazca, ale także jako wybitny budowniczy. Wszyscy wiedzą, że starożytne budowle składały się z solidnych ścian. Archimedes budował w nich luki i luki, przeznaczone do walki średniej i niższej. Stworzony przez niego w czasie pokoju pojazdy bojowe pozwolono bronić Syrakuz przed atakiem Rzymian przez trzy lata.
Ostatnie lata
Jak widzisz życie naukowe Archimedes był bystry i bogaty. W ostatnie lata zajmował się działalnością obliczeniową i astronomiczną. Tytus Liwiusz (pisarz rzymski) nazwał go „jedynym w swoim rodzaju obserwatorem gwiazd i nieba”. I choć nie zachowało się do naszych czasów ani jedno dzieło astronomiczne Archimedesa, nie ma wątpliwości co do autentyczności tej cechy. Historia stworzonej przez niego sfery astronomicznej oraz esej „Psammit”, w którym naukowiec próbuje policzyć ziarenka piasku we Wszechświecie, świadczą o tego typu działalności.
W eseju badacza jest moment, który można zakwalifikować jako „odkrycie Archimedesa”. Naukowiec jako pierwszy w historii nauki porównał dwa systemy świata - heliocentryczny i geocentryczny. Archimedes napisał: „Większość astronomów uważa, że świat jest kulą zamkniętą między środkami Ziemi i Słońca”. Był więc świadomy wymiarów świata i rozumiał, że jest on skończony. Pozwoliło to badaczowi dokończyć obliczenia.
Wniosek
Na tym kończy się biografia Archimedesa. Pojawił się przed nami jako inżynier, badacz, teoretyk i popularyzator nauki. Połączenie praktycznego myślenia z talentem matematycznym i zdolnościami organizacyjnymi było wówczas rzadkością. Archimedes wszedł do historii nauki jako pierwszorzędny przykład naukowca, któremu udało się harmonijnie połączyć teorię z praktyką. Bez wątpienia jest naukowcem wzorowym, z którego inne pokolenia badaczy powinny brać przykład. Fizyka matematyczna zaproponowana przez Archimedesa nie była traktowana poważnie ani przez jego potomków, ani przez średniowiecznych uczonych. Jeśli mówimy o badaczach, którzy wyprzedzili swoje czasy, to Archimedes był wśród nich mistrzem. Dopiero w XVI-XVII wieku europejscy matematycy byli w stanie zdać sobie sprawę z wagi i znaczenia jego wkładu naukowego. Od tego czasu starożytny grecki naukowiec miał wielu entuzjastycznych naśladowców, którzy chcieli udowodnić swoje teorie konkretnymi podbojami. A teraz, ku pamięci tego geniuszu, naukowcy, którzy dokonali odkrycia, powtarzają ten sam okrzyk, co Archimedes: „Eureka! Znalazłem".
