Arhimede din Siracuza (287 î.Hr. - 212 î.Hr.) a fost un matematician, fizician, inventator, inginer și astronom grec din orașul antic Siracuza, pe insula Sicilia. Cele mai remarcabile contribuții ale sale sunt principiul arhimedean, dezvoltarea metodei epuizării, metoda mecanică sau crearea primului planetariu..
În prezent, el este considerat una dintre cele mai importante trei figuri din matematica antică împreună cu Euclid și Apollonius, deoarece contribuțiile lor au însemnat progrese științifice importante pentru acea vreme în domeniile calculului, fizicii, geometriei și astronomiei. La rândul său, acest lucru îl face unul dintre cei mai proeminenți oameni de știință din istoria omenirii..
În ciuda faptului că sunt cunoscute puține detalii din viața sa personală - și cele cunoscute sunt de o fiabilitate îndoielnică -, contribuțiile sale sunt cunoscute datorită unei serii de scrisori scrise despre opera și realizările sale care s-au păstrat până astăzi, aparținând corespondența pe care a menținut-o ani de zile cu prietenii și alți matematicieni ai vremii.
Arhimede a fost faimos la vremea sa pentru invențiile sale, care au atras multă atenție din partea contemporanilor săi, în parte pentru că au fost folosite ca dispozitive de război pentru a preveni cu succes numeroase invazii romane..
Cu toate acestea, se spune că el a susținut că singurul lucru cu adevărat important era matematica și că invențiile sale erau doar produsul hobby-ului geometriei aplicate. În posteritate, lucrările sale în matematică pură au fost mult mai apreciate decât invențiile sale..
Indice articol
Arhimede din Siracuza s-a născut în aproximativ 287 î.Hr. Nu se cunosc prea multe informații despre primii săi ani, deși se poate spune că s-a născut în Siracuza, un oraș considerat principalul port maritim al insulei Sicilia, astăzi în Italia..
La acea vreme, Siracuza era unul dintre orașele care alcătuiau așa-numita Magna Grecia, care era spațiul locuit de coloniști de origine greacă spre zona de sud a peninsulei italiene și în Sicilia..
Nu se cunosc informații specifice despre mama lui Arhimede. În legătură cu tatăl, se știe că aceasta s-a numit Fidia și că el a fost dedicat astronomiei. Aceste informații despre tatăl său sunt cunoscute datorită unui fragment din carte Blatul de nisip, scris de Arhimede, în care menționează numele tatălui său.
Heraclide, care era un filozof și astronom grec, era prieten apropiat cu Arhimede și chiar a scris o biografie despre el. Cu toate acestea, acel document nu a fost păstrat, astfel încât toate informațiile conținute în acesta sunt necunoscute..
Pe de altă parte, istoricul, filosoful și biograful Plutarh a indicat în cartea sa intitulată Vieți paralele că Arhimede a avut o relație de sânge cu Hiero II, un tiran care a fost la comandă în Siracuza din 265 î.Hr..
Ca urmare a puținelor informații pe care le avem despre Arhimede, nu se știe cu siguranță de unde a obținut primul său antrenament..
Cu toate acestea, diverși istoriografi au stabilit că există o mare posibilitate ca Arhimede să fi studiat în Alexandria, care era cel mai important centru cultural și didactic grecesc din regiune..
Această presupunere este susținută de informațiile furnizate de istoricul grec Diodor Sicul, care a indicat că Arhimede a studiat probabil în Alexandria.
În plus, în multe dintre lucrările sale, Arhimede însuși menționează alți oameni de știință ai vremii a căror activitate a fost concentrată în Alexandria, deci se poate presupune că s-a dezvoltat efectiv în acel oraș.
Unele dintre personalitățile cu care se crede că Arhimede a interacționat în Alexandria sunt geograful, matematicianul și astronomul Eratostene din Cirena și matematicianul și astronomul Conon de Sanos..
Pe de altă parte, faptul că tatăl lui Arhimede era astronom ar fi putut avea o influență notabilă asupra înclinațiilor pe care le-a demonstrat ulterior, deoarece mai târziu și de la o vârstă fragedă, o atracție specială către domeniul științelor.
După perioada petrecută în Alexandria, se estimează că Arhimede s-a întors la Siracuza.
După întoarcerea în Siracuza, Arhimede a început să concepă diferite artefacte care, foarte curând, l-au făcut să câștige o oarecare popularitate printre locuitorii acestui oraș. În această perioadă s-a dedicat complet lucrării științifice, a produs diverse invenții și a dedus diverse noțiuni matematice cu mult înainte de vremea sa..
De exemplu, studiind caracteristicile figurilor curbe și plane solide, el a ajuns să ridice concepte legate de calculul integral și diferențial, care a fost dezvoltat ulterior.
La fel, Arhimede a fost cel care a definit că volumul asociat cu o sferă corespunde de două ori cu dimensiunea cilindrului care o conține și el a fost cel care a inventat scripetele compuse, pe baza descoperirilor sale despre legea pârghiei..
În cursul anului 213 î.e.n. Soldații romani au intrat în orașul Siracuza și au înconjurat coloniștii săi pentru a-i face să se predea..
Această acțiune a fost condusă de militarul și politicianul grec Marco Claudio Marcelo în cadrul celui de-al doilea război punic. Mai târziu, a fost cunoscută sub numele de Sabia Romei, deoarece a ajuns să cucerească Siracuza.
În mijlocul conflictului, care a durat doi ani, locuitorii Siracuzei au luptat împotriva romanilor cu curaj și ferocitate, iar Arhimede a jucat un rol foarte important, deoarece s-a dedicat creării de instrumente și instrumente care să ajute la înfrângerea romanilor..
În cele din urmă, Marco Claudio Marcelo a luat orașul Siracuza. În fața marii inteligențe a lui Arhimede, Marcelo a ordonat strict să nu-l rănească sau să-l omoare. Cu toate acestea, Arhimede a fost ucis de mâna unui soldat roman.
Arhimede a murit în 212 î.Hr. La peste 130 de ani de la moartea sa, în 137 î.Hr., scriitorul, politicianul și filosoful Marco Tulio Cicero a ocupat o funcție în administrația Romei și a dorit să găsească mormântul lui Arhimede..
Această sarcină nu a fost ușoară, deoarece Cicero nu a putut găsi pe nimeni care să indice locația exactă. Cu toate acestea, în cele din urmă a obținut-o, foarte aproape de poarta Agrigento și într-o stare deplorabilă.
Cicero a curățat mormântul și a descoperit că o sferă era înscrisă în interiorul unui cilindru, ca referință la descoperirea despre volumul pe care l-a făcut Arhimede cu ceva timp în urmă..
Una dintre versiuni afirmă că Arhimede se afla în mijlocul rezolvării unei probleme matematice când a fost abordat de un soldat roman. Se spune că Arhimede i-ar fi cerut puțin timp pentru a rezolva problema, așa că soldatul l-ar fi ucis.
A doua versiune este similară cu prima. Se spune că Arhimede rezolva o problemă de matematică atunci când orașul a fost luat.
Un soldat roman a intrat în complexul său și i-a ordonat să se întâlnească cu Marcelo, la care Arhimede a răspuns spunând că mai întâi trebuie să rezolve problema la care lucra. Soldatul s-a supărat ca urmare a acestui răspuns și l-a ucis.
Această ipoteză indică faptul că Arhimede avea în mâinile sale o mare diversitate de instrumente matematice. Apoi un soldat l-a văzut și s-a gândit că ar putea transporta obiecte valoroase, așa că l-a ucis.
Această versiune ilustrează faptul că Arhimede era ghemuit aproape de pământ, contemplând câteva planuri pe care le studia. Se pare că un soldat roman a venit din spate și, neștiind că era Arhimede, la împușcat.
Principiul arhimedian este considerat de știința modernă ca una dintre cele mai importante moșteniri ale erei antice.
De-a lungul istoriei și oral, s-a transmis că Arhimede a ajuns la descoperirea sa din greșeală, datorită regelui Hieron care i-a însărcinat să verifice dacă o coroană de aur, comandată să fie fabricată de el, era făcută doar din aur pur și nu conținea alt metal . A trebuit să fac asta fără să distrug coroana.
Se spune că, în timp ce Arhimede medita la modul de rezolvare a acestei probleme, a decis să facă o baie și, când a intrat în cadă, și-a dat seama că nivelul apei a crescut atunci când s-a scufundat în ea..
În acest fel, el va ajunge să descopere principiul științific care afirmă că „fiecare corp total sau parțial scufundat într-un fluid (lichid sau gaz) primește o împingere ascendentă, egală cu greutatea fluidului dislocat de obiect”.
Acest principiu înseamnă că fluidele exercită o forță ascendentă - împingând în sus - asupra oricărui obiect scufundat în ele și că cantitatea acestei forțe de împingere este egală cu greutatea lichidului deplasat de corpul scufundat, indiferent de greutatea acestuia..
Explicația acestui principiu descrie fenomenul de plutire și se găsește în Tratat asupra corpurilor plutitoare.
Principiul lui Arhimede a fost aplicat enorm în posteritate pentru plutirea obiectelor de utilizare în masă precum submarine, nave, salvatoare și baloane cu aer cald..
O altă dintre cele mai importante contribuții ale lui Arhimede la știință a fost includerea unei metode pur mecanice, adică tehnice, în raționamentul și argumentarea problemelor geometrice, ceea ce a însemnat o modalitate fără precedent de rezolvare a acestui tip de problemă pentru acea vreme..
În contextul lui Arhimede, geometria era considerată o știință exclusiv teoretică, iar lucrul obișnuit era că matematica pură descindea spre alte științe practice în care principiile sale puteau fi aplicate..
Din acest motiv, astăzi este considerat precursorul mecanicii ca disciplină științifică..
În scrierea în care matematicianul expune noua metodă prietenului său Eratostene, el indică faptul că ne permite să abordăm întrebări de matematică prin mecanică și că într-un anumit mod este mai ușor să construim dovada unei teoreme geometrice dacă este are deja unele cunoștințe practice anterioare, asta dacă nu aveți idee despre asta.
Această nouă metodă de cercetare efectuată de Arhimede va deveni un precursor al etapei informale de descoperire și formulare a ipotezelor metodei științifice moderne..
Deși pârghia este o mașină simplă care a fost folosită cu mult înainte de Arhimede, el a formulat principiul care explică funcționarea sa în tratatul său despre echilibrul avioanelor.
În formularea acestei legi, Arhimede stabilește principii care descriu diferitele comportamente ale unei pârghii atunci când așează două corpuri pe ea, în funcție de greutatea și distanța lor față de punctul de sprijin..
În acest fel, el subliniază că două corpuri capabile de a fi măsurate (proporționale), situate pe o pârghie, se echilibrează atunci când sunt la distanțe invers proporționale cu greutatea lor..
În același mod, corpurile nemăsurate o fac (care nu pot fi măsurate), dar această lege a fost dovedită de Arhimede doar cu corpuri de primul tip.
Formularea sa a principiului pârghiei este un bun exemplu de aplicare a metodei mecanice, deoarece, așa cum explică el într-o scrisoare adresată lui Dositeo, a fost descoperită la început prin metode mecanice pe care le-a pus în practică..
Mai târziu le-a formulat folosind metode de geometrie (teoretice). Această experimentare pe corpuri a dat naștere și noțiunii de centru de greutate..
Epuizarea este o metodă utilizată în geometrie care constă în aproximarea figurilor geometrice a căror arie este cunoscută, prin intermediul inscripției și circumscripției, peste unele altele a căror zonă se intenționează să o cunoască.
Deși Arhimede nu a fost creatorul acestei metode, el a dezvoltat-o cu măiestrie, reușind să calculeze prin intermediul ei o valoare precisă a lui Pi.
Arhimede, folosind metoda epuizării, a înscris și circumscris hexagoane la o circumferință de diametru 1, reducând la un absurd diferența dintre aria hexagonelor și cea a circumferinței..
Pentru a face acest lucru, a împărțit hexagonele creând poligoane cu până la 16 laturi, așa cum se arată în figura anterioară..
În acest fel, el a ajuns să precizeze că valoarea pi (a relației dintre lungimea unei circumferințe și diametrul acesteia) este între valorile 3.14084507 ... și 3.14285714 ... .
Arhimede a folosit cu măiestrie metoda epuizării, deoarece nu numai că a reușit să abordeze calculul valorii Pi cu o marjă de eroare destul de mică și, prin urmare, a dorit, dar și, deoarece Pi este un număr irațional, prin intermediul acestei metode și a rezultatelor obținute a pus bazele care ar germina în sistemul de calcul infinitesimal și mai târziu în calculul integral integral.
Pentru a determina aria unui cerc, Arhimede a folosit o metodă care consta în desenarea unui pătrat care să se potrivească exact în interiorul unui cerc.
Știind că aria pătratului era suma laturilor sale și că aria cercului era mai mare, a început să lucreze la obținerea aproximărilor. El a făcut acest lucru înlocuind un poligon cu 6 fețe pentru pătrat și apoi lucrând cu poligoane mai complexe.
Arhimede a fost primul matematician din istorie care a ajuns să facă un calcul serios al numărului Pi.
Printre cele nouă tratate care alcătuiesc opera lui Arhimede în matematică și fizică, există două volume despre geometria sferelor și cilindrilor.
Această lucrare tratează determinarea faptului că suprafața oricărei sfere de rază este de patru ori mai mare decât cea a cercului său cel mai mare și că volumul unei sfere este de două treimi față de cilindrul în care este înscrisă..
De asemenea, cunoscut sub numele de contorul de kilometri, a fost o invenție a acestui faimos om.
Acest dispozitiv a fost construit pe baza principiului unei roți care atunci când se rotește activează trepte de viteză care permit calcularea distanței parcurse.
Conform aceluiași principiu, Arhimede a proiectat diferite tipuri de contoare pentru scopuri militare și civile..
Pe baza mărturiei multor scriitori clasici precum Cicero, Ovidiu, Claudian, Marciano Capela, Cassiodor, Sextus Empiricus și Lactantius, astăzi mulți oameni de știință atribuie Arhimede crearea primului planetariu rudimentar..
Este un mecanism alcătuit dintr-o serie de „sfere” care au reușit să imite mișcarea planetelor. Până în prezent, detaliile acestui mecanism sunt necunoscute.
Potrivit lui Cicero, planetariile construite de Arhimede erau două. Într-una dintre ele au fost reprezentate pământul și diferitele constelații de lângă el.
În cealaltă, cu o singură rotație, soarele, luna și planetele și-au efectuat mișcări proprii și independente în raport cu stelele fixe, în același mod în care au făcut-o într-o zi reală. În cel din urmă, în plus, s-au putut observa faze succesive și eclipsele lunii.
Șurubul arhimedean este un dispozitiv folosit pentru a transporta apa de jos în sus printr-o pantă, prin intermediul unui tub sau cilindru.
Potrivit istoricului grec Diodorus, datorită acestei invenții a fost facilitată irigarea terenurilor fertile situate de-a lungul râului Nil în Egiptul antic, deoarece instrumentele tradiționale necesitau un efort fizic imens care a epuizat lucrătorii.
Cilindrul utilizat are în interior un șurub de aceeași lungime, care menține interconectat un sistem de elice sau aripioare care efectuează o mișcare rotativă acționată manual de o pârghie rotativă.
În acest fel, elicele reușesc să împingă orice substanță de jos în sus, formând un fel de circuit infinit.
Gheara lui Arhimede, sau mâna de fier așa cum se știe, a fost una dintre cele mai înfricoșătoare arme de război create de acest matematician, devenind cea mai importantă pentru apărarea Siciliei de invaziile romane.
Conform cercetărilor efectuate de profesorii Chris Rorres de la Universitatea Drexel (Departamentul de Matematică) și Harry Harris (Departamentul de Inginerie Civilă și Arhitectură), era o pârghie mare care avea un cârlig atașat la pârghie, prin intermediul unui lanț care atârna de ea..
Prin intermediul pârghiei, cârligul a fost manipulat astfel încât să cadă pe nava inamică, iar obiectivul era să-l cârligeți și să-l ridicați până la un punct astfel încât, atunci când îl eliberați, îl va putea răsturna complet sau îl va prăbuși împotriva stânci pe mal..
Rorres și Harris au prezentat la Simpozionul "Mașini și structuri extraordinare ale antichității" (2001), o reprezentare în miniatură a acestui artefact intitulat "O mașină de război formidabilă: construcția și funcționarea mâinii de fier a lui Arhimede"
Pentru realizarea acestei lucrări s-au bazat pe argumentele istoricilor antici Polibiu, Plutarh și Tito Livio..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.