Архимед: биография и принос към науката на този гръцки изследовател

Класическата античност е била бурно време, но в същото време е пълна с нови постижения и развитие на науката, така че важно е, че ако не беше Средновековието, със сигурност щяхме да стигнем много по-далеч от мястото, където сме сега.

Въпреки факта, че по-голямата част от населението е неграмотно и необразовано, не е имало малко велики мъже, които са живели в това период, сред тях Архимед, велик математик, физик и изобретател на измислици за граждански цели и най-вече военни.

След това ще видим живота и големия принос за науката на този изследовател чрез тази биография на Архимед и ще разберем по-добре как са възникнали основите, макар и примитивни, на това, което би било нашият научен метод след почти 2000 години модерен.

• Свързана статия: "Арчесилао: биография на този гръцки философ"

Архимед от Сиракуза: биография и принос към науката

Архимед е математик, физик, изобретател, инженер и астроном, живял в древногръцки времена преди около 2000 години. По това време малко хора бяха тези, които имаха привилегията да знаят как да четат и пишат, така че няма много писания за него и всичко това, което знаем за този изобретател, е от устната традиция и свидетелствата на различни класически писатели, най-вече след Архимед.

Неговата родина е Сиракуза, град, който се намира в Магна Греция, регион, заселен на остров Сицилия и южната част на италианския полуостров.. Владетел на този град, който го управлявал като тиранин, бил Хиерон II, за когото се подозира, че е свързан по един или друг начин с Архимед. Каквито и да са отношенията им, двамата имаха много интересни отношения, тъй като Херион II се довери на математика да бъде съветник и изобретател за отбраната на града.

От семейство Архимед знаем малко. Не се знае много за майка му, но за баща му Фидий, астроном, предал интереса си към науката за небето. Не изглежда, че се е женил или е имал деца, а ако го е направил, това е заличено от аналите на историята. Нито можем да потвърдим дали той е казал, че известната си „еврика“, разхождайки се гол по улиците на родния си град, нито дали наистина е казал фразата „дай ми опора и ще движа света“.

Ранните години

Архимед е роден през 287 г. пр. Н. Е. ° С. в Сиракуза, Сицилия. Благодарение на фрагмент от книгата му „Пясъчният брояч“ знаем, че баща му се е наричал Фидий и че е бил известен астроном по онова време. Виждайки Фидий, че синът му проявява големи способности от съвсем ранна възраст, той решава да го въведе в света на математиката и астрономията.

Благодарение на големите си способности и добрите си отношения с краля на Сиракуза, Йерон II Архимед е изпратен в Александрия през 243 г. пр. Н. Е. В., център на науката по онова време, за да могат да разширят знанията си по математика под преподаването на величията на времето. Сред неговите учители беше Канон от Самос, велик математик, от когото младият Архимед научи много. След престоя си в египетския град Архимед се завръща в родината си, за да започне изследванията си.

Служба за родината

На връщане от Александрия Архимед Той е приет за съветник на Hiero II, отговарящ за проектирането на системи и приспособления, които ще помогнат за отбраната на града.. Под закрилата и покровителството на монарха младият математик има пълната свобода да прави всякакви експерименти, стига да са облагодетелствали краля и Сиракуза. С Хиерон II като покровител, Архимед ще започне време на задълбочени изследвания и голям напредък.

Един от най-важните епизоди на това време за кариерата му е, когато царят заповядва строежа на най-голямата лодка, правена някога, с такъв лош късмет, че когато беше пусната в морето, беше заседнал. Тъй като дори с груба сила корабът Hieron II не можа да бъде премахнат, той възложи на Архимед да успее да пусне лодката на вода. По този начин Архимед създава система от съставни ролки, които увеличават силата на тягата, движейки кораба с малко усилия, полагайки основите на неговия закон за лоста.

Друг от най-важните моменти в живота на Архимед е, когато кралят го помоли да разреши съмнение, което го направи безсънен. Монархът искал да разбере дали короната му е наистина твърдо злато или е бил измамен и вътрешността му е направена от по-малко ценен материал. Този проблем се оказа истинско главоболие за Архимед, тъй като той не знаеше как да реши този въпрос, без да счупи короната на две и да погледне вътре.

Гръцкият учен е знаел, че трябва да намери плътността на короната и като се има предвид, че тя тежи същото като златен слитък, отговорът трябва да се намери в нейния обем. Проблемът беше, че по това време не беше известен начин за изчисляване на обема на неправилни обекти. Легендата разказва, че той е открил как да го направи, докато се къпе. Когато се потопи във ваната, видя как нивото на водата се повишава. Количеството вода, което се е издигнало, е право пропорционално на обема на тялото, което е потопено.

От това той заключи, че Ако потопи короната и измери варирането в нивото на водата, ще може да знае точно какъв е нейният обем. Това беше едно от големите му открития и поради тази причина беше известно като принцип на Архимед. Твърди се, че изправен пред такова откритие, той е излязъл от банята еуфорично с викове „еврика“, гол по улиците на Сиракуза пред изненадания поглед на минувачите.

Конфликт в Сиракуза

През 213 година a. ° С. Римските войници нападнали Сиракуза и преследвали жителите му да се предадат. Тази акция бе ръководена от Марко Клаудио Марсело, известен римски военен и политик, кръстен като Римския меч, ключова фигура във Втората пуническа война. Войната продължи две години, в която жителите на Сиракуза воюваха срещу римляните с смелост, упоритост и ярост, сред тях Архимед, който изигра много важна роля в защитата на град.

Но за съжаление градът в крайна сметка пада. Марко Клаудио Марсело, който познаваше голямата интелектуалност на Архимед, изрично заповяда да не го нараняват или убиват, тъй като той го искаше сред своите съветници. Въпреки това, или поради невежество, или поради неспособността на собствените си подчинени, Архимед умира в ръцете на един от римските войници през 212 г. ° С. Има четири версии за случилото се.

Четирите смъртни случая на Архимед

Една от версиите казва, че Архимед е бил в средата на решаването на математически проблем, когато римският войник се е приближил до него. Математикът лИскаше малко време за решаване на проблема и това не би трябвало да е харесало войника, който реши да сложи край на живота си.

Друга версия разказва, че Архимед е решавал математически проблем, когато е бил взет Сиракуза. Римски войник влезе в комплекса му и му нареди да се срещне с Марсело, на което математикът отговори, че иска да реши проблема, по който работи. Войникът, раздразнен от отговора, убил Архимед, като не се подчинил на Марсело.

Има трета версия, която разказва, че Архимед е имал в ръцете си много математически инструменти. Войникът го видя, мислейки, че трябва да носи ценности или някакво оръжие за да спечели римските нашественици, така че без да се замисли два пъти той сложи край на живота на математика.

И накрая, четвъртата и най-реалистична версия разказва, че Архимед е бил приклекнал на земята, обмисляйки един от плановете си. Докато го изучаваше, отзад към него се приближи римски войник, който, без да знае, че това е гръцкият гений, той реши да го простреля в гърба.

След смъртта му

След като прекара повече от 130 години след смъртта си, през 137 г. пр. Н. Е. ° С. Римски писател, политик и философ Марко Тулио Цицерон е заемал длъжност в администрацията на Рим и е искал да намери гробницата на Архимед. Не му беше лесно, защото Цицерон не намери никой, който да посочи точното място, където беше погребан математикът.

Въпреки неизвестността и пълното невежество за това къде са останките на Архимед, Цицерон успява да намери гробницата, много близо до вратата на Агридженто. Мястото му за почивка беше в лошо състояние, затова Цицерон реши да почисти гробницата си и за негова изненада откри това Той е бил изписан върху сфера вътре в цилиндър, намеквайки за едно от неговите открития.

Принос към науката

Въпреки че течението на времето и тъмнината на Средновековието направиха много познания за Античността загубени завинаги, има много знания, приписвани на Архимед, които са успели да достигнат нашите дни. Сред най-изявените имаме следното:

1. Принцип на Архимед

Принципът на Архимед със сигурност е най-известното и важно наследство на гръцкия. Архимед напълно случайно откри как да изчисли обема на всеки обект, независимо дали има правилна форма или не.

Този принцип гласи, че всяко тяло, частично или изцяло потопено в течност (течност или газ), получава тласък нагоре, равен на теглото на течността, изместена от обекта. Тоест, в зависимост от обема на обекта, течността ще се покачи повече или по-малко, независимо от теглото на самия обект.

Този принцип не само позволява да се знае обемът на който и да е обект, но също така беше от ключово значение за усъвършенстването на плаването на кораби, спасителни жилетки, подводници и балони с горещ въздух, изобретения, които, макар и много по-късно от Архимед, няма да съществуват без неговите открития.

• Може да се интересувате от: „Галилео Галилей: биография и принос към науката на този изследовател“

2. Принцип на лоста

Преди да бъдат изобретени модерни кранове за преместване на тежки предмети, беше необходимо да се използва груба сила. Изграждането на сгради беше трудоемка задача и понякога беше невъзможно да се построят поради липса на мъже.

За щастие, Архимед намери решението, използвайки един от най-основните и основни принципи на физиката и механиката. Той забеляза, че чрез поставяне на предмет на единия край на правилно балансирана дъска с опорна точка, всичко може да бъде преместено с относителни усилия.

3. Напредък в математиката

Има много математически постижения, които се приписват на фигурата на Архимед. Сред тях са изчисляване на точно числото Pi, извършване на първите приближения към системата с безкрайно малко смятане и откриване че съотношението между обема на сфера и цилиндъра, в който се намира, е 2: 3, нещо, което по този начин е представено в гробницата му в неговата чест.

4. Механичен метод

Друг от най-интересните приноси на Архимед беше включването на чисто механичен метод в разсъжденията и аргументацията на геометричните проблеми, нещо нечувано за времето си. Дотогава геометрията се смяташе за чисто теоретична наука и беше обичайно да се смята, че чистата математика се спуска към други по-практически науки, които биха могли да бъдат по-полезни за войната и целите на войната. цивилни.

В писмо, адресирано до приятеля си Ератостен, Архимед посочва, че с механичния си метод може да подходи към математически въпроси чрез механика. Това също така показва, че е по-лесно да се изгради доказателството за геометрична теорема, ако имате предварителни практически знания, вместо да се предположи теоретично. Този нов изследователски метод би бил предшественикът на неформалния етап на откриването на хипотезата и формулирането на настоящия научен метод.

5. Одометър

Колкото и изненадващо да звучи, Архимед изобретил първия одометър. Известен като одометър Това беше устройство, построено на принципа на колелото, което, когато се върти, задейства зъбни колела които ви позволяват да изчислите изминатото разстояние.

6. Първият планетариум

Въз основа на казаното от много класически писатели, включително Цицерон, Овидио, Клавдиано, Марчиано Счита се, че Капела, Касиодор, Секст Емпирик и Лактанций Архимед са изобретили първия планетариум.

Със сигурност е построил две, според Цицерон. Един от тях представлява Земята и няколко съзвездия в близост до нея, а друг, който има само едно въртене, Той представлява Слънцето, Луната, планетите, които извършват свои собствени и независими движения по отношение на звездите фиксиран

7. Архимедов винт

Архимед изобретил винт, който позволи водата да се транспортира отдолу нагоре през наклон. Според Диодор това изобретение улеснява напояването в плодородните земи на река Нил в древен Египет, тъй като традиционните инструменти включват мобилизиране на много човешки усилия.

Този цилиндър имаше вътре винт със същата дължина, който поддържаше взаимосвързаност система от витла, които извършват въртеливо движение, задвижвано ръчно от лост въртящи се. Така витлата успяха да изтласкат всяко вещество отдолу нагоре, образувайки един вид безкрайна верига.

8. Нокът на Архимед

Нокът на Архимед, наричан още желязната ръка, Това беше едно от най-страховитите бойни оръжия, създадени от математика, от решаващо значение за отбраната на Сицилия срещу римските нашествия.

Това беше голям лост, който имаше закачаща кука, прикрепена към лоста посредством верига, която висеше от него. Чрез този лост куката е била манипулирана по такъв начин, че да се втурне над вражеския кораб, да го закачи и да го накара да се преобърне или да се удари в скалите на брега.

Библиографски справки:

• Торес-Асис, А.К. (2010) Архимед, Центърът на гравитацията и Първият закон на механиката: Законът на лоста. Апейрон Монреал.
• Кирес, М. (2007) Принципът на Архимед в действие. Физическо възпитание.
• Пара, Е. (2009) Архимед: неговият живот, творби и принос към съвременната математика. Matemática, Educación e Internet digital magazine.