Archimedes: βιογραφία και συνεισφορές στην επιστήμη αυτού του Έλληνα ερευνητή
Η Κλασική Αρχαιότητα ήταν μια ταραχώδης εποχή, αλλά, ταυτόχρονα, γεμάτη από νέες προόδους και μια εξέλιξη της επιστήμης έτσι Είναι σημαντικό ότι, αν δεν ήταν για τον Μεσαίωνα, σίγουρα θα είχαμε προχωρήσει πολύ από εκεί που είμαστε τώρα.
Παρά το γεγονός ότι η πλειονότητα του πληθυσμού ήταν αναλφάβητοι και αμόρφωτοι, δεν υπήρχαν μερικοί σπουδαίοι άντρες που ζούσαν σε αυτό περίοδο, μεταξύ των οποίων ο Αρχιμήδης, σπουδαίος μαθηματικός, φυσικός και εφευρέτης εργαλείων για πολιτικούς σκοπούς και, πάνω απ 'όλα, Στρατός.
Στη συνέχεια θα δούμε τη ζωή και τις μεγάλες συνεισφορές στην επιστήμη αυτού του ερευνητή μέσω αυτής της βιογραφίας του Αρχιμήδη, και θα καταλάβουμε καλύτερα πώς προέκυψαν τα θεμέλια, αν και πρωτόγονα, της επιστημονικής μας μεθόδου μετά από σχεδόν 2000 χρόνια μοντέρνο.
- Σχετικό άρθρο: "Arcesilao: βιογραφία αυτού του Έλληνα φιλόσοφου"
Archimedes of Syracuse: βιογραφία και συνεισφορές στην επιστήμη
Ο Αρχιμήδης ήταν μαθηματικός, φυσικός, εφευρέτης, μηχανικός και αστρονόμος που έζησε στην αρχαία ελληνική εποχή περίπου 2.000 χρόνια πριν. Εκείνη την εποχή λίγοι άνθρωποι ήταν εκείνοι που είχαν το προνόμιο να γνωρίζουν πώς να διαβάζουν και να γράφουν, οπότε δεν υπάρχουν πολλά γραπτά για αυτόν και τα πάντα Αυτό που γνωρίζουμε για αυτόν τον εφευρέτη είναι από την προφορική παράδοση και μαρτυρίες διαφόρων κλασικών συγγραφέων, οι περισσότεροι μετά τον Αρχιμήδη.
Η πατρίδα του ήταν οι Συρακούσες, μια πόλη που βρισκόταν στη Magna Graecia, μια περιοχή εγκατεστημένη στο νησί της Σικελίας και νότια της ιταλικής χερσονήσου.. Ο κυβερνήτης αυτής της πόλης, που την κυβέρνησε ως τύραννος, ήταν ο Ιερώνας Β, ο οποίος υποψιάζεται ότι σχετίζεται με τον έναν ή τον άλλο τρόπο με τον Αρχιμήδη. Όποια και αν είναι η σχέση τους, οι δύο είχαν μια πολύ ενδιαφέρουσα σχέση, καθώς ο Ηραίος Β 'εμπιστεύτηκε τον μαθηματικό να είναι σύμβουλος και εφευρέτης για την υπεράσπιση της πόλης.
Από την οικογένεια Αρχιμήδη γνωρίζουμε λίγα. Δεν είναι γνωστά πολλά για τη μητέρα του, αλλά για τον πατέρα του Phidias, έναν αστρονόμο που μετέδωσε το ενδιαφέρον του για την επιστήμη του ουρανού. Δεν φαίνεται ότι παντρεύτηκε ή είχε παιδιά, και αν το έκανε, αυτό διαγράφηκε από τα ιστορικά της ιστορίας. Ούτε μπορούμε να επιβεβαιώσουμε αν είπε ότι το διάσημο «ουρεκά» του περπατούσε γυμνό στους δρόμους της πατρίδας του, ούτε αν είπε πραγματικά τη φράση «δώσε μου ένα βήμα και θα μετακινήσω τον κόσμο»
Πρώτα χρόνια
Ο Αρχιμήδης γεννήθηκε το 287 π.Χ. ΝΤΟ. στις Συρακούσες, Σικελία. Χάρη σε ένα κομμάτι του βιβλίου του "The Sand Counter" γνωρίζουμε ότι ο πατέρας του ονομάστηκε Phidias και ότι ήταν ένας γνωστός αστρονόμος της εποχής. Βλέποντας τον Φειδία ότι ο γιος του έδειξε μεγάλες ικανότητες από πολύ μικρή ηλικία, αποφάσισε να τον εισαγάγει στον κόσμο των μαθηματικών και της αστρονομίας.
Χάρη στις μεγάλες ικανότητές του και την καλή σχέση του με τον βασιλιά των Συρακουσών, ο Ιερών Β 'Αρχιμήδης στάλθηκε στην Αλεξάνδρεια το 243 π.Χ. Γ., Κέντρο της επιστήμης της εποχής, για να είναι σε θέση να επεκτείνει τις γνώσεις τους στα μαθηματικά υπό τη διδασκαλία των υπεροχών της εποχής. Μεταξύ των δασκάλων του ήταν ο Canon της Σάμου, ένας σπουδαίος μαθηματικός από τον οποίο ο νεαρός Αρχιμήδης έμαθε πολλά. Μετά την παραμονή του στην αιγυπτιακή πόλη, ο Αρχιμήδης επέστρεψε στην πατρίδα του για να ξεκινήσει την έρευνά του.
Υπηρεσία για την πατρίδα
Κατά την επιστροφή του από την Αλεξάνδρεια Αρχιμήδη Έγινε δεκτός ως σύμβουλος του Hiero II, υπεύθυνος για το σχεδιασμό συστημάτων και συσκευών που θα βοηθούσαν την άμυνα της πόλης.. Υπό την προστασία και την προστασία του μονάρχη, ο νεαρός μαθηματικός είχε την πλήρη ελευθερία να κάνει κάθε είδους πειράματα, αρκεί να ωφελήσει τον βασιλιά και τις Συρακούσες. Με τον Hieron II ως προστάτη, ο Archimedes θα ξεκινούσε μια εποχή εκτεταμένης έρευνας και μεγάλων προόδων.
Ένα από τα πιο σημαντικά επεισόδια αυτής της εποχής για την καριέρα του ήταν όταν ο βασιλιάς διέταξε την κατασκευή από το μεγαλύτερο σκάφος που κατασκευάστηκε ποτέ, με τόσο κακή τύχη που, όταν βυθίστηκε στη θάλασσα, ήταν απομεμονωμένος. Καθώς ακόμη και με άγρια δύναμη το πλοίο Hieron II δεν μπόρεσε να αφαιρεθεί, ανέθεσε στον Αρχιμήδη να καταφέρει να βάλει το σκάφος. Έτσι, ο Αρχιμήδης επινόησε ένα σύστημα σύνθετων τροχαλιών που αύξησε τη δύναμη ώθησης, μετακινώντας το πλοίο με λίγη προσπάθεια, θέτοντας τα θεμέλια του νόμου του μοχλού.
Μια άλλη από τις πιο σημαντικές στιγμές στη ζωή του Αρχιμήδη ήταν όταν ο βασιλιάς του ζήτησε να λύσει μια αμφιβολία που τον έκανε να κοιμάται. Ο μονάρχης ήθελε να μάθει αν το στέμμα του ήταν πραγματικά συμπαγές χρυσό ή αν είχε εξαπατηθεί και το εσωτερικό του κατασκευάστηκε με ένα λιγότερο πολύτιμο υλικό. Αυτό το πρόβλημα αποδείχθηκε πραγματικό πονοκέφαλο για τον Αρχιμήδη, καθώς δεν ήξερε πώς να λύσει αυτήν την ερώτηση χωρίς να σπάσει το στέμμα στα δύο και να κοιτάξει μέσα.
Ο Έλληνας επιστήμονας ήξερε ότι έπρεπε να βρει την πυκνότητα του κορώνα και, λαμβάνοντας υπόψη ότι ζύγιζε το ίδιο με ένα χρυσό πλίνθωμα, η απάντηση έπρεπε να βρεθεί στον τόμο του. Το πρόβλημα ήταν ότι δεν υπήρχε γνωστός τρόπος για τον υπολογισμό του όγκου των ακανόνιστων αντικειμένων. Ο θρύλος λέει ότι ανακάλυψε πώς να το κάνει ενώ έκανε μπάνιο. Καθώς βυθίστηκε στην μπανιέρα, είδε τη στάθμη του νερού να ανεβαίνει. Η ποσότητα του νερού που αυξήθηκε ήταν άμεσα ανάλογη με τον όγκο του σώματος που βυθίστηκε.
Από αυτό κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, Αν βυθίσει το στέμμα και μετρήσει τη διακύμανση της στάθμης του νερού, θα μπορούσε να γνωρίζει με ακρίβεια ποιος ήταν ο όγκος του. Αυτή ήταν μια από τις σπουδαίες ανακαλύψεις του και, για αυτόν τον λόγο, ήταν γνωστή ως αρχή του Αρχιμήδη. Λέγεται ότι, αντιμέτωπος με μια τέτοια ανακάλυψη, βγήκε από το λουτρό με ευφορία φωνάζοντας «ουρία», γυμνός στους δρόμους των Συρακουσών πριν το έκπληκτο βλέμμα των περαστικών.
Σύγκρουση στις Συρακούσες
Κατά τη διάρκεια του έτους 213 α. ΝΤΟ. Ρωμαίοι στρατιώτες επιτέθηκαν στις Συρακούσες και παρενόχλησαν τους κατοίκους της για παράδοση. Αυτή η δράση ήταν επικεφαλής του Marco Claudio Marcelo, διακεκριμένου ρωμαϊκού στρατού και πολιτικού που βαφτίστηκε ως το ξίφος της Ρώμης, βασική προσωπικότητα του δεύτερου πολέμου. Ο πόλεμος διήρκεσε δύο χρόνια, όπου οι κάτοικοι των Συρακουσών πολέμησαν εναντίον των Ρωμαίων θάρρος, αντοχή και αγριότητα, μεταξύ των οποίων ο Αρχιμήδης που έπαιξε πολύ σημαντικό ρόλο στην υπεράσπιση του πόλη.
Δυστυχώς όμως η πόλη κατέληξε να πέφτει. Ο Marco Claudio Marcelo, ο οποίος γνώριζε τη μεγάλη ευφυΐα του Αρχιμήδη, διέταξε ρητά να μην τον βλάψουν ή να τον σκοτώσουν, αφού τον ήθελε μεταξύ των συμβούλων του. Ωστόσο, είτε από την άγνοια είτε από την ανικανότητα των υφισταμένων του, ο Αρχιμήδης πέθανε στα χέρια ενός από τους Ρωμαίους στρατιώτες το 212 α. ΝΤΟ. Υπάρχουν τέσσερις εκδοχές του τι συνέβη.
Οι τέσσερις θάνατοι του Αρχιμήδη
Μία από τις εκδοχές λέει ότι ο Αρχιμήδης ήταν στη μέση επίλυσης ενός μαθηματικού προβλήματος όταν ο Ρωμαίος στρατιώτης τον πλησίασε. Ο μαθηματικός lΖήτησα λίγο χρόνο για να λύσουμε το πρόβλημα και αυτό δεν θα έπρεπε να ικανοποιήσει τον στρατιώτη, ο οποίος αποφάσισε να τερματίσει τη ζωή του.
Μια άλλη εκδοχή λέει ότι ο Αρχιμήδης έλυνε ένα μαθηματικό πρόβλημα όταν ελήφθησαν οι Συρακούσες. Ένας Ρωμαίος στρατιώτης μπήκε στο συγκρότημά του και του διέταξε να συναντηθεί με τον Μαρσέλο, στον οποίο ο μαθηματικός απάντησε ότι ήθελε να λύσει το πρόβλημα στο οποίο εργαζόταν. Ο στρατιώτης, αναστατωμένος από την απάντηση, δολοφόνησε τον Αρχιμήδη που δεν υπακούει στον Marcelo.
Υπάρχει μια τρίτη εκδοχή που λέει ότι ο Αρχιμήδης είχε στα χέρια του πολλά μαθηματικά όργανα. Ο στρατιώτης τον είδε, νομίζοντας ότι πρέπει να κουβαλάει τιμαλφή ή κάποιο είδος όπλου για να κερδίσει τους Ρωμαίους εισβολείς, οπότε χωρίς να σκεφτεί δύο φορές τερμάτισε τη ζωή του μαθηματικού.
Τέλος, η τέταρτη και πιο ρεαλιστική εκδοχή λέει ότι ο Αρχιμήδης σκύφτηκε στο έδαφος, μελετώντας ένα από τα σχέδιά του. Ενώ τον μελετούσε ένας Ρωμαίος στρατιώτης τον πλησίασε από πίσω που μη γνωρίζοντας ότι ήταν η ελληνική ιδιοφυΐα, αποφάσισε να τον πυροβολήσει στην πλάτη.
Μετά το θάνατό του
Έχοντας περάσει περισσότερα από 130 χρόνια μετά το θάνατό του, το έτος 137 π.Χ. ΝΤΟ. ο Ρωμαίος συγγραφέας, πολιτικός και φιλόσοφος Ο Marco Tulio Cicero κατέλαβε θέση στη διοίκηση της Ρώμης και ήθελε να βρει τον τάφο του Αρχιμήδη. Δεν ήταν εύκολο γι 'αυτόν, γιατί ο Κικέρο δεν βρήκε κανέναν να υποδείξει τον ακριβή τόπο όπου θαμμένος ο μαθηματικός.
Παρά τα άγνωστα και απόλυτη άγνοια για το πού ήταν τα ερείπια του Αρχιμήδη, ο Cicero κατάφερε να εντοπίσει τον τάφο, πολύ κοντά στην πόρτα του Αγκριτζέντο. Ο χώρος ανάπαυσης ήταν σε κακή κατάσταση, οπότε ο Κικέρωνας αποφάσισε να καθαρίσει τον τάφο του και, προς έκπληξή του, το βρήκε Ήταν χαραγμένο σε μια σφαίρα μέσα σε έναν κύλινδρο, αναφερόμενη σε μια από τις ανακαλύψεις του.
Συνεισφορές στην επιστήμη
Αν και το πέρασμα του χρόνου και το σκοτάδι του Μεσαίωνα έκαναν πολλές γνώσεις για την Αρχαιότητα χάνονται για πάντα, υπάρχουν πολλές γνώσεις που αποδίδονται στον Αρχιμήδη που κατάφεραν να φτάσουν στο δικό μας μέρες. Μεταξύ των πιο σημαντικών έχουμε τα εξής:
1. Αρχή του Αρχιμήδη
Η αρχή του Αρχιμήδη είναι σίγουρα η πιο διάσημη και σημαντική κληρονομιά των Ελλήνων. Με έναν εντελώς τυχαίο τρόπο, ο Αρχιμήδης ανακάλυψε πώς να υπολογίσει τον όγκο οποιουδήποτε αντικειμένου, είτε είχε κανονικό σχήμα είτε όχι.
Αυτή η αρχή δηλώνει ότι κάθε σώμα μερικώς ή ολικώς βυθισμένο σε ένα ρευστό (υγρό ή αέριο) λαμβάνει μια ώθηση προς τα πάνω ίση με το βάρος του ρευστού που αποσπάται από το αντικείμενο. Δηλαδή, ανάλογα με τον όγκο του αντικειμένου, το υγρό θα αυξηθεί περισσότερο ή λιγότερο, ανεξάρτητα από το βάρος του ίδιου του αντικειμένου.
Αυτή η αρχή όχι μόνο επέτρεπε τη γνώση του όγκου οποιουδήποτε αντικειμένου αλλά και ήταν το κλειδί για την τελειοποίηση της επίπλευσης των πλοίων, σωσίβια, υποβρύχια και αερόστατα θερμού αέρα, εφευρέσεις που, αν και πολύ αργότερα από τον Αρχιμήδη, δεν θα υπήρχαν χωρίς τα ευρήματά του.
- Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Galileo Galilei: βιογραφία και συνεισφορές στην επιστήμη αυτού του ερευνητή"
2. Αρχή μοχλού
Πριν εφευρεθούν οι σύγχρονοι γερανοί για να μετακινήσουν βαριά αντικείμενα, ήταν απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ωμή δύναμη. Η οικοδόμηση κτιρίων ήταν ένα έργο που απαιτεί πολλή εργασία και μερικές φορές ήταν αδύνατο να τα χτίσεις λόγω έλλειψης ανδρών.
Ευτυχώς, Αρχιμήδης βρήκε τη λύση χρησιμοποιώντας μια από τις πιο βασικές και θεμελιώδεις αρχές της φυσικής και της μηχανικής. Παρατήρησε ότι με την τοποθέτηση ενός αντικειμένου στο ένα άκρο ενός σωστά ισορροπημένου πίνακα με υπομόχλιο, οτιδήποτε μπορούσε να κινηθεί με σχετική προσπάθεια.
3. Προόδους στα μαθηματικά
Υπάρχουν πολλές μαθηματικές εξελίξεις που αποδίδονται στο σχήμα του Αρχιμήδη. Μεταξύ αυτών είναι ο ακριβής υπολογισμός του αριθμού Pi, η πραγματοποίηση των πρώτων προσεγγίσεων στο άπειρο σύστημα λογισμού και η ανακάλυψη ότι ο λόγος μεταξύ του όγκου μιας σφαίρας και του κυλίνδρου στον οποίο βρίσκεται είναι 2: 3, κάτι που έτσι εκπροσωπήθηκε στον τάφο του τιμή.
4. Μηχανική μέθοδος
Μια άλλη από τις πιο ενδιαφέρουσες συνεισφορές του Αρχιμήδη ήταν η συμπερίληψη μιας καθαρά μηχανικής μεθόδου στη συλλογιστική και την επιχειρηματολογία των γεωμετρικών προβλημάτων, κάτι άγνωστο στην εποχή του. Μέχρι τότε, η γεωμετρία θεωρήθηκε καθαρά θεωρητική επιστήμη και ήταν σύνηθες να πιστεύουμε ότι το Τα καθαρά μαθηματικά καταλήφθηκαν σε άλλες πιο πρακτικές επιστήμες που θα μπορούσαν να είναι πιο χρήσιμες για πολέμους και πολέμους. άμαχος πληθυσμός.
Ο Αρχιμήδης, σε επιστολή του προς τον φίλο του Ερατοσθένη, δείχνει ότι με τη μηχανική του μέθοδο μπορεί να προσεγγίσει μαθηματικές ερωτήσεις μέσω της μηχανικής. Δείχνει επίσης ότι είναι ευκολότερο να κατασκευαστεί η απόδειξη ενός γεωμετρικού θεωρήματος εάν έχετε προηγούμενες πρακτικές γνώσεις αντί να υποθέσετε θεωρητικά. Αυτή η νέα ερευνητική μέθοδος θα ήταν ο πρόδρομος του άτυπου σταδίου της ανακάλυψης και διατύπωσης της τρέχουσας επιστημονικής μεθόδου.
5. Οδόμετρο
Όσο εκπληκτικό μπορεί να ακούγεται, ο Αρχιμήδης εφευρέθηκε το πρώτο οδόμετρο. Γνωστό ως οδόμετρο Ήταν μια συσκευή που δημιουργήθηκε με βάση την αρχή ενός τροχού που, όταν περιστρέφεται, ενεργοποιεί γρανάζια που σας επιτρέπουν να υπολογίσετε την απόσταση που διανύσατε.
6. Το πρώτο πλανητάριο
Με βάση όσα ειπώθηκαν από πολλούς κλασικούς συγγραφείς, συμπεριλαμβανομένων των Cicero, Ovidio, Claudiano, Marciano Τα Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus και Lactantius θεωρούνται ότι ο Αρχιμήδης εφευρέθηκε το πρώτο πλανητάριο.
Σίγουρα έχτισε δύο, σύμφωνα με τον Cicero. Ένας από αυτούς αντιπροσώπευε τη Γη και αρκετούς αστερισμούς κοντά της, ενώ ένας άλλος, που είχε μόνο μία περιστροφή, Αντιπροσώπευε τον Ήλιο, τη Σελήνη, τους πλανήτες που πραγματοποίησαν τις δικές τους και ανεξάρτητες κινήσεις σε σχέση με τα αστέρια σταθερός
7. Αρχιμήδης βίδα
Ο Αρχιμήδης εφευρέθηκε μια βίδα που επέτρεψε τη μεταφορά νερού από κάτω προς τα πάνω σε μια πλαγιά. Σύμφωνα με τον Διόδωρο, αυτή η εφεύρεση διευκόλυνε την άρδευση στις εύφορες εκτάσεις του ποταμού Νείλου στην αρχαία Αίγυπτο, καθώς τα παραδοσιακά εργαλεία περιλάμβαναν την κινητοποίηση πολλών ανθρώπινων προσπαθειών.
Αυτός ο κύλινδρος είχε μια βίδα ίδιου μήκους που διατηρούσε διασυνδεδεμένη σύστημα ελίκων που πραγματοποίησε περιστροφική κίνηση με χειροκίνητο μοχλό περιστροφικός. Έτσι, οι έλικες κατάφεραν να σπρώξουν οποιαδήποτε ουσία από κάτω προς τα πάνω, σχηματίζοντας ένα είδος ατελείωτου κυκλώματος.
8. Αρχιμήδης νύχι
Το νύχι του Αρχιμήδη, που ονομάζεται επίσης σιδερένιο χέρι, Ήταν ένα από τα πιο τρομακτικά όπλα πολέμου που δημιούργησε ο μαθηματικός, κρίσιμο για την υπεράσπιση της Σικελίας ενάντια στις ρωμαϊκές εισβολές.
Ήταν ένας μεγάλος μοχλός που είχε ένα γάντζο σύσφιξης στο μοχλό μέσω μιας αλυσίδας που κρέμεται από αυτό. Μέσω αυτού του μοχλού, το άγκιστρο χειρίστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να τρέχει πάνω από το εχθρικό πλοίο, να το αγκιστρώνει και να το αναγκάζει είτε να ανατρέψει είτε να συντρίψει τους βράχους στην ακτή.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
- Torres-Asis, A.K. (2010) Αρχιμήδης, το Κέντρο Βαρύτητας και ο Πρώτος Νόμος της Μηχανικής: Ο Νόμος του Μοχλού. Apeiron Μόντρεαλ.
- Kires, Μ. (2007) Αρχή του Αρχιμήδη σε δράση. Εκπαίδευση Φυσικής.
- Parra, Ε. (2009) Archimedes: η ζωή του, τα έργα και οι συνεισφορές του στα σύγχρονα μαθηματικά. Matemática, ψηφιακό περιοδικό Educación e Internet.