أرخميدس: السيرة الذاتية والمساهمات العلمية لهذا الباحث اليوناني

كانت العصور القديمة الكلاسيكية وقتًا مضطربًا ، لكنها في الوقت نفسه مليئة بالتطورات الجديدة وتطور العلم من الأهمية بمكان أنه لولا العصور الوسطى لكنا قد ابتعدنا كثيرًا عما نحن فيه الآن.

على الرغم من حقيقة أن غالبية السكان كانوا أميين وغير متعلمين ، لم يكن هناك عدد قليل من الرجال العظماء الذين عاشوا في تلك المنطقة. الفترة ، من بينهم أرخميدس ، عالم رياضيات عظيم ، فيزيائي ومخترع للأغراض المدنية ، وقبل كل شيء ، الجيش.

بعد ذلك سنرى حياة هذا الباحث ومساهماته العظيمة في علمه من خلال سيرة أرخميدس هذه ، و سوف نفهم بشكل أفضل كيف نشأت الأسس ، وإن كانت بدائية ، لما سيكون طريقتنا العلمية بعد ما يقرب من 2000 عام عصري.

• مقالات لها صلة: "Arcesilao: سيرة هذا الفيلسوف اليوناني"

أرخميدس من سيراكيوز: السيرة الذاتية والمساهمات في العلوم

كان أرخميدس عالم رياضيات وفيزيائيًا ومخترعًا ومهندسًا وعالم فلك عاش في العصور اليونانية القديمة منذ حوالي 2000 عام. في ذلك الوقت ، كان عدد قليل من الناس هم الذين لديهم امتياز معرفة القراءة والكتابة ، لذلك لم يكن هناك الكثير من الكتابات عنه وعن كل شيء ما نعرفه عن هذا المخترع هو من التقاليد الشفوية وشهادات العديد من الكتاب الكلاسيكيين ، معظمهم بعد أرخميدس.

موطنه كان سيراكيوز ، وهي مدينة تقع في Magna Graecia ، وهي منطقة استقرت في جزيرة صقلية وجنوب شبه الجزيرة الإيطالية.. كان حاكم تلك المدينة ، الذي حكمها كطاغية ، هويرون الثاني ، الذي يُشتبه في علاقته بطريقة أو بأخرى بأرخميدس. مهما كانت علاقتهما ، كان للاثنين علاقة شيقة للغاية ، حيث وثق هيريون الثاني في عالم الرياضيات ليكون مستشارًا ومخترعًا للدفاع عن المدينة.

لا نعرف سوى القليل عن عائلة أرخميدس. لا يُعرف الكثير عن والدته ، ولكن عن والده فيدياس ، عالم الفلك الذي نقل اهتمامه بعلوم السماء. ولا يبدو أنه تزوج أو رزق بأولاد وإذا فعل ذلك فقد تم محوه من سجلات التاريخ. ولا يمكننا أن نؤكد ما إذا كان قال "يوريكا" الشهير يمشي عارياً في شوارع مسقط رأسه ، ولا إذا قال حقًا عبارة "أعطني موطئ قدم وسأحرك العالم.

السنوات المبكرة

ولد أرخميدس عام 287 قبل الميلاد. ج. في سيراكيوز ، صقلية. بفضل جزء من كتابه "The Sand Counter" ، نعلم أن والده كان يُدعى Phidias وأنه كان عالم فلك معروفًا في ذلك الوقت. عندما رأى فيدياس أن ابنه أظهر قدرات كبيرة منذ صغره ، قرر أن يعرفه بعالم الرياضيات وعلم الفلك.

بفضل قدراته العظيمة وعلاقته الجيدة بملك سيراكيوز ، تم إرسال هيرون الثاني أرخميدس إلى الإسكندرية عام 243 قبل الميلاد. جيم ، مركز علوم العصر ، ليتمكنوا من توسيع معرفتهم في الرياضيات تحت تعليم عظماء العصر. كان من بين أساتذته كانون دي ساموس ، عالم رياضيات عظيم تعلم منه أرخميدس الشاب الكثير. بعد إقامته في المدينة المصرية ، عاد أرخميدس إلى وطنه ليبدأ أبحاثه.

خدمة للوطن الام

لدى عودته من الإسكندرية أرخميدس تم قبوله كمستشار لهيرون الثاني ، المسؤول عن تصميم الأنظمة والأدوات التي من شأنها أن تساعد في الدفاع عن المدينة.. تحت حماية ورعاية الملك ، كان لعالم الرياضيات الشاب الحرية الكاملة في إجراء جميع أنواع التجارب ، طالما أنها أفادت الملك وسيراقوسة. مع Hieron II كراعٍ ، بدأ أرخميدس وقتًا من البحث المكثف والتقدم الكبير.

كانت واحدة من أهم حلقات هذا الوقت في حياته المهنية عندما أمر الملك بالبناء من أكبر قارب تم بناؤه على الإطلاق ، مع مثل هذا الحظ السيئ ، عند وضعه في البحر ، كان كذلك تقطعت. حتى مع القوة الغاشمة ، لا يمكن إزالة السفينة Hieron II ، فقد كلف أرخميدس بإدارة القارب. وهكذا ، ابتكر أرخميدس نظامًا من البكرات المركبة التي زادت من قوة الدفع ، وتحرك السفينة بجهد ضئيل ، ووضع أسس قانون الرافعة الخاص به.

من أهم اللحظات في حياة أرخميدس عندما طلب منه الملك حل شكوك جعلته ينام. أراد الملك معرفة ما إذا كان تاجه من الذهب الخالص حقًا أم أنه قد تم خداعه وكان الجزء الداخلي منه مصنوعًا من مادة أقل قيمة. تحولت هذه المشكلة إلى صداع حقيقي لأرخميدس ، لأنه لم يكن يعرف كيف يحل هذا السؤال دون كسر التاج إلى قسمين والنظر إلى الداخل.

عرف العالم اليوناني أنه كان عليه أن يجد كثافة التاج ، وبالنظر إلى أنه يزن نفس وزن سبيكة الذهب ، كان لابد من العثور على الإجابة في حجمه. كانت المشكلة أنه لم تكن هناك طريقة معروفة في ذلك الوقت لحساب حجم الأجسام غير المنتظمة. تقول الأسطورة أنه اكتشف كيفية القيام بذلك أثناء الاستحمام. وبينما كان يغرق في الحوض ، رأى ارتفاع منسوب المياه. كانت كمية الماء التي ارتفعت تتناسب طرديا مع حجم الجسم المغمور.

من هذا خلص إلى أن ، إذا قام بغمر التاج وقياس التباين في مستوى الماء ، يمكنه أن يعرف بالضبط حجمه. كان هذا أحد اكتشافاته العظيمة ، ولهذا السبب عُرف باسم مبدأ أرخميدس. يقال أنه في مواجهة مثل هذا الاكتشاف ، خرج من الحمام وهو يصرخ مبتهجًا "يوريكا" ، عارياً في شوارع سيراكيوز أمام النظرة المفاجئة للمارة.

الصراع في سيراكيوز

خلال عام 213 أ. ج. هاجم الجنود الرومان سيراكيوز وضايقوا سكانها للاستسلام. قاد هذا العمل ماركو كلاوديو مارسيلو ، وهو عسكري وسياسي روماني مرموق تم تعميده باسم سيف روما ، وهو شخصية رئيسية في الحرب البونيقية الثانية. استمرت الحرب لمدة عامين ، قاتل خلالها سكان سرقوسة ضد الرومان الشجاعة والمثابرة والشراسة ، ومن بينهم أرخميدس الذي لعب دورًا مهمًا للغاية في الدفاع عن قرية.

لكن لسوء الحظ ، سقطت المدينة. أمر ماركو كلاوديو مارسيلو ، الذي كان يعرف عقلية أرخميدس العظيمة ، صراحةً بعدم إيذائه أو قتله ، لأنه أراده من بين مستشاريه. ومع ذلك، إما عن جهل أو عدم كفاءة مرؤوسيه ، مات أرخميدس على يد أحد الجنود الرومان في 212 أ. ج. هناك أربع نسخ لما حدث.

وفاة أرخميدس الأربعة

تقول إحدى النسخ أن أرخميدس كان في منتصف حل مشكلة رياضية عندما اقترب منه الجندي الروماني. عالم الرياضيات لسأل عن القليل من الوقت لحل المشكلة وهذا لا ينبغي أن يرضي الجنديالذي قرر إنهاء حياته.

نسخة أخرى تقول أن أرخميدس كان يحل مشكلة رياضية عندما تم أخذ سيراكيوز. دخل جندي روماني إلى مجمعه وأمره بمقابلة مارسيلو ، فأجابه عالم الرياضيات بأنه يريد حل المشكلة التي كان يعمل عليها. الجندي الذي انزعج من الإجابة اغتال أرخميدس وعصيان مارسيلو.

هناك نسخة ثالثة تقول أن أرخميدس كان بين يديه الكثير من الأدوات الرياضية. الجندي رأوه معتقدًا أنه يحمل أشياء ثمينة أو نوعًا من الأسلحة لكسب الغزاة الرومان ، لذلك دون أن يفكر مرتين أنهى حياة عالم الرياضيات.

أخيرًا ، تقول النسخة الرابعة والأكثر واقعية أن أرخميدس كان جاثمًا على الأرض ، يفكر في إحدى خططه. وبينما كان يدرسه اقترب منه جندي روماني من وراءه ، غير مدرك أنه كان العبقرية اليونانية ، فقرر إطلاق النار عليه في ظهره.

بعد موته

بعد أن أمضى أكثر من 130 عامًا بعد وفاته عام 137 ق.م. ج. كاتب وسياسي وفيلسوف روماني شغل ماركو توليو شيشرون منصبًا في إدارة روما وأراد العثور على قبر أرخميدس. لم يكن من السهل عليه ، لأن شيشرون لم يجد أحدًا يشير إلى المكان المحدد الذي دُفن فيه عالم الرياضيات.

على الرغم من المجهول والجهل التام بمكان وجود بقايا أرخميدس ، تمكن شيشرون من تحديد موقع القبر ، بالقرب من باب أغريجنتو. كان مكان استراحته في حالة سيئة ، لذلك قرر شيشرون تنظيف قبره ووجد ذلك مفاجأة له تم نقشها على كرة داخل اسطوانة ، في إشارة إلى أحد اكتشافاته.

مساهمات في العلم

على الرغم من مرور الوقت وظلام العصور الوسطى جعلت الكثير من المعرفة عن العصور القديمة فقدت إلى الأبد ، هناك العديد من المعارف المنسوبة إلى أرخميدس والتي تمكنت من الوصول إلينا أيام. ومن أبرزها ما يلي:

1. مبدأ أرخميدس

من المؤكد أن مبدأ أرخميدس هو الإرث اليوناني الأكثر شهرة وأهمية. اكتشف أرخميدس بالصدفة كيفية حساب حجم أي جسم ، سواء كان له شكل منتظم أم لا.

ينص هذا المبدأ على أن كل جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل (سائل أو غاز) يتلقى دفعًا صاعدًا يساوي وزن السائل الذي أخرجه الجسم. أي ، اعتمادًا على حجم الجسم ، سيرتفع السائل أكثر أو أقل ، بغض النظر عن وزن الجسم نفسه.

هذا المبدأ لا يسمح فقط بمعرفة حجم أي كائن ولكن أيضًا كان مفتاحًا لإتقان تعويم السفن وسترات النجاة والغواصات وبالونات الهواء الساخن، الاختراعات التي ، على الرغم من تأخرها كثيرًا عن أرخميدس ، لم تكن لتوجد بدون اكتشافاته.

• قد تكون مهتمًا بـ: "Galileo Galilei: السيرة الذاتية والمساهمات العلمية لهذا الباحث"

2. مبدأ الرافعة

قبل اختراع الرافعات الحديثة لتحريك الأشياء الثقيلة ، كان من الضروري استخدام القوة الغاشمة. كان بناء المباني مهمة كثيفة العمالة ، وكان من المستحيل في بعض الأحيان بناؤها لقلة الرجال.

لحسن الحظ ، أرخميدس وجد الحل باستخدام أحد المبادئ الأساسية والأساسية للفيزياء والميكانيكا. لاحظ أنه من خلال وضع كائن على أحد طرفي لوحة متوازنة بشكل صحيح مع نقطة ارتكاز ، يمكن تحريك أي شيء بجهد نسبي.

3. التقدم في الرياضيات

هناك العديد من التطورات الرياضية التي تُعزى إلى شخصية أرخميدس. من بينها حساب الرقم Pi بدقة ، مما يجعل التقديرات الأولى لنظام حساب التفاضل والتكامل متناهية الصغر واكتشاف أن النسبة بين حجم الكرة والأسطوانة التي توجد فيها هي 2: 3 ، وهو الشيء الذي تم تمثيله في قبره في شرف.

4. الطريقة الميكانيكية

كان من بين أكثر المساهمات إثارة للاهتمام لأرخميدس إدراج طريقة ميكانيكية بحتة في استدلال وحجج المشاكل الهندسية، شيء لم يسمع به في وقته. حتى ذلك الحين ، كانت الهندسة تعتبر علمًا نظريًا بحتًا وكان من الشائع الاعتقاد بأن انحدرت الرياضيات البحتة إلى علوم أخرى أكثر عملية قد تكون أكثر فائدة للأغراض الحربية و المدنيين.

يشير أرخميدس ، في رسالة موجهة إلى صديقه إراتوستينس ، إلى أنه من خلال طريقته الميكانيكية يمكنه التعامل مع الأسئلة الرياضية من خلال الميكانيكا. يشير أيضًا إلى أنه من الأسهل بناء إثبات للنظرية الهندسية إذا كانت لديك معرفة عملية سابقة بدلاً من الافتراض نظريًا. ستكون طريقة البحث الجديدة هذه مقدمة لمرحلة غير رسمية من اكتشاف الفرضيات وصياغة المنهج العلمي الحالي.

5. عداد المسافات

كما قد يبدو مفاجئًا ، اخترع أرخميدس عداد المسافات الأول. يعرف بعداد المسافات لقد كان جهازًا مبنيًا على مبدأ العجلة التي ، عندما تدور ، تنشط التروس التي تسمح لك بحساب المسافة المقطوعة.

6. القبة السماوية الأولى

بناءً على ما قاله العديد من الكتاب الكلاسيكيين ، بما في ذلك شيشرون وأوفيديو وكلوديانو ومارسيانو يعتبر كابيلا وكاسيودوروس وسيكستوس إمبيريكوس ولاكتانتيوس أن أرخميدس اخترع القبة السماوية الأولى.

لقد بنى بالتأكيد اثنين ، حسب شيشرون. واحد منهم يمثل الأرض والعديد من الأبراج القريبة منها ، بينما الأخرى ، التي لها دوران واحد فقط ، يمثل الشمس والقمر والكواكب التي نفذت حركاتها الخاصة والمستقلة فيما يتعلق بالنجوم مثبت

7. برغي أرخميدس

اخترع أرخميدس المسمار ذلك يسمح بنقل المياه من أسفل إلى أعلى عبر منحدر. وفقًا لديودوروس ، سهّل هذا الاختراع الري في الأراضي الخصبة لنهر النيل في مصر القديمة ، حيث تضمنت الأدوات التقليدية حشد الكثير من الجهد البشري.

تحتوي هذه الأسطوانة داخل برغي بنفس الطول يحافظ على الترابط نظام المراوح التي تؤدي حركة دوارة مدفوعة يدويًا بواسطة رافعة لف. وهكذا ، تمكنت المراوح من دفع أي مادة من الأسفل إلى الأعلى ، مكونة نوعًا من الدائرة اللانهائية.

8. مخلب أرخميدس

مخلب أرخميدس ، ويسمى أيضًا اليد الحديدية ، لقد كانت واحدة من أكثر أسلحة الحرب المخيفة التي ابتكرها عالم الرياضيات ، وكانت حاسمة في الدفاع عن صقلية ضد الغزوات الرومانية.

كانت رافعة كبيرة بها خطاف تصارع متصل بالرافعة عن طريق سلسلة تتدلى منه. من خلال هذه الرافعة ، تم التلاعب بالخطاف بطريقة تجعله يندفع فوق سفينة العدو ، ويربطها ويتسبب إما في انقلابها أو تصادمها مع الصخور على الشاطئ.

المراجع الببليوغرافية:

• توريس أسيس ، إيه. (2010) أرخميدس ، مركز الثقل ، والقانون الأول للميكانيكا: قانون الرافعة. ابييرون مونتريال.
• كيرس ، م. (2007) مبدأ أرخميدس في العمل. التربية البدنية.
• بارا ، إي. (2009) أرخميدس: حياته وأعماله وإسهاماته في الرياضيات الحديثة. Matemática ، مجلة Educación e Internet الرقمية.