Archimedes: selle Kreeka uurija elulugu ja panus teadusesse

Klassikaline antiikaeg oli rahutu aeg, kuid samal ajal täis uusi edusamme ja teaduse arengut, nii et märkimisväärne, et kui poleks olnud keskaega, oleksime kindlasti jõudnud palju kaugemale oma asukohast nüüd.

Hoolimata asjaolust, et enamus elanikkonnast oli kirjaoskamatud ja harimatud, ei elanud selles nende seas Archimedes, suur matemaatik, füüsik ja tsiviilotstarbeliste seadmete leiutaja ning ennekõike sõjaväe.

Järgmisena näeme selle uurija elu ja suurt panust teadusesse selle Archimedese eluloo kaudu ja mõistame paremini, kuidas tekkisid alused, ehkki primitiivsed, milline oleks meie teaduslik meetod peaaegu 2000 aasta pärast kaasaegne.

• Seotud artikkel: "Arcesilao: selle Kreeka filosoofi elulugu"

Sürakuusa Archimedes: elulugu ja panus teadusesse

Archimedes oli matemaatik, füüsik, leiutaja, insener ja astronoom, kes elas Vana-Kreeka ajal umbes 2000 aastat tagasi. Sel ajal olid vähesed inimesed, kellel oli privileeg osata lugeda ja kirjutada, nii et temast ja kõigest pole palju kirjutisi see, mida me selle leiutaja kohta teame, pärineb suulistest pärimustest ja erinevate klassikaliste kirjanike tunnistustest, enamasti pärast Archimedest.

Tema kodumaa oli Syracuse, linn, mis asus Magna Graecias, piirkonnas, mis asus Sitsiilia saarele ja Itaalia poolsaarest lõuna pool.. Selle linna valitsejaks, kes valitses seda türannina, oli Hieron II, keda kahtlustatakse ühel või teisel viisil Archimedesega suguluses. Sõltumata nende suhetest olid neil kahel väga huvitavad suhted, sest Herion II usaldas matemaatikut linna kaitsmise nõustajaks ja leiutajaks.

Archimedese perekonnast teame vähe. Ema kohta pole palju teada, kuid tema isa Phidiasest, astronoomist, kes edastas oma huvi taevateaduse vastu. Ei tundu, et ta oleks abiellunud või tal oleks lapsi olnud, ja kui oleks, siis see kustutati ajaloo aastaraamatutest. Samuti ei saa me seda kinnitada, kui ta ütles oma kuulsat "eurekat" kodulinna tänavatel alasti kõndides ega ka tõepoolest fraasi "anna mulle jalg ja ma liigutan maailma".

Varasematel aastatel

Archimedes sündis 287. aastal eKr. C. Sitsiilias Syracusas. Tänu fragmendile tema raamatust "Liivalett" teame, et tema isa kutsuti Phidiaseks ja ta oli tolle aja tuntud astronoom. Nähes Phidiast, et tema poeg näitas juba väikesest peale suuri võimeid, otsustas ta teda matemaatika- ja astronoomiamaailmaga tutvustada.

Tänu suurtele võimetele ja headele suhetele Syracuse kuningaga saadeti Hieron II Archimedes 243 eKr Aleksandriasse. C., tolleaegne teaduskeskus, et oma aja kõrguste õpetamisel saaksid oma matemaatika alaseid teadmisi laiendada. Tema õpetajate hulgas oli Samose kaanon, suurepärane matemaatik, kellelt noor Archimedes õppis palju. Pärast Egiptuse linnas viibimist naasis Archimedes kodumaale, et alustada uurimistööd.

Teenus emamaale

Aleksandriast tagasi pöördudes Archimedes Ta võeti vastu Hiero II nõustajaks, vastutades süsteemide ja vidinate kujundamise eest, mis aitaksid linna kaitsta.. Monarhi kaitse all ja patroonil oli noorel matemaatikul täielik vabadus teha igasuguseid eksperimente, kui need olid kuningale ja Syracusele kasulikud. Kui patrooniks oleks Hieron II, algataks Archimedes ulatuslike uuringute ja suurte edusammude aja.

Selle aja üks olulisemaid episoode tema karjääri jaoks oli see, kui kuningas tellis ehituse suurimaist paadist, mis kunagi ehitatud, nii halva õnne korral, et merre pannes oli luhtunud. Kuna isegi toore jõuga ei õnnestunud laeva Hieron II eemaldada, tegi ta Archimedesele ülesandeks juhtida paat vee peale. Nii mõtles Archimedes välja kompleksrullide süsteemi, mis suurendas tõukejõudu, liigutades laeva vähese vaevaga, pannes aluse tema kangiseadusele.

Teine olulisemaid hetki Archimedese elus oli see, kui kuningas palus tal lahendada kahtlus, mis tegi ta unetuks. Monarh tahtis teada, kas tema kroon oli tõesti kindel kuld või oli teda petetud ja selle sisemus oli vähem väärtuslikust materjalist. See probleem osutus Archimedese jaoks tõeliseks peavaluks, kuna ta ei teadnud, kuidas seda küsimust lahendada ilma krooni kaheks murdmata ja sisse vaatamata.

Kreeka teadlane teadis, et ta peab leidma võra tiheduse ja arvestades, et see kaalub sama palju kui kuldvalu, tuli vastus leida selle mahust. Probleem oli selles, et tol ajal ei olnud teada ebaregulaarsete objektide mahu arvutamise viisi. Legend räägib, et ta avastas, kuidas seda suplemise ajal teha. Vanni sukeldudes nägi ta veetaset tõusmas. Tõusnud vee kogus oli otseselt proportsionaalne vee alla vajunud keha mahuga.

Sellest järeldas ta, et Kui ta paneks võra vette ja mõõdaks veetaseme kõikumist, saaks ta täpselt teada, milline on selle maht. See oli üks tema suurtest avastustest ja sel põhjusel oli see tuntud kui Archimedese põhimõte. Väidetavalt tuli ta sellise avastusega silmitsi eufooriliselt karjudes "eureka" hulgast välja, alasti Siracuse tänavatel möödujate üllatunud pilgu ees.

Konflikt Sürakuusas

Aasta jooksul 213 a. C. Rooma sõdurid ründasid Sürakuusat ja kiusasid selle elanikke alla andma. Seda tegevust juhtis Marco Claudio Marcelo, Rooma silmapaistev sõjaväelane ja poliitik, kes ristiti Rooma mõõgaks, kes oli Teise Puunia sõja võtmetegelane. Sõda kestis kaks aastat, mille jooksul Syracuse elanikud võitlesid roomlastega julgust, visadust ja raevukust, nende hulgas Archimedes, kellel oli väga oluline roll Euroopa Liidu kaitsmisel linn.

Kuid kahjuks lõppes linn kukkumisega. Marco Claudio Marcelo, kes tundis Archimedese suurt intellektuaalsust, käskis selgesõnaliselt, et nad ei teeks talle haiget ega tapaks, kuna ta soovis teda oma nõustajate hulka. Kuid, kas oma alluvate teadmatuse või oskamatuse tõttu suri Archimedes ühe Rooma sõduri käe läbi aastal 212 a. C. Juhtunul on neli versiooni.

Archimedese neli surma

Ühes versioonis öeldakse, et Archimedes oli matemaatilise ülesande lahendamise keskel, kui Rooma sõdur tema poole pöördus. Matemaatik lPalusime probleemi lahendamiseks veidi aega ja see ei oleks pidanud sõdurit rõõmustama, kes otsustas oma elu lõpetada.

Teine versioon ütleb, et Archimedes lahendas Siracuse võtmise ajal matemaatilist probleemi. Rooma sõdur sisenes tema ühendusse ja käskis tal kohtuda Marceloga, millele matemaatik vastas, et soovib lahendada probleemi, millega ta töötab. Vastusest ärritunud sõdur mõrvas Archimedese Marcelole sõnakuulmatult.

On kolmas versioon, mis ütleb, et Archimedese käes oli palju matemaatilisi instrumente. Sõdur nägi teda, arvates, et tal peab olema väärisesemeid või mingisugust relva Rooma sissetungijate võitmiseks lõpetas ta matemaatiku elu kaks korda mõtlemata.

Lõpuks ütleb neljas ja kõige realistlikum versioon, et Archimedes kükitas maas, mõeldes ühele oma plaanile. Sel ajal, kui ta teda uuris, pöördus tema tagant Rooma sõdur, kes teadmata, et see on Kreeka geenius, otsustas ta ta selga tulistada.

Pärast tema surma

Olles veetnud pärast surma enam kui 130 aastat, aastal 137 eKr. C. Rooma kirjanik, poliitik ja filosoof Marco Tulio Cicero oli Rooma administratsioonis ametis ja soovis leida Archimedese haua. Tal ei olnud lihtne, sest Cicero ei leidnud kedagi, kes täpsustaks matemaatiku maetud kohta.

Hoolimata tundmatusest ja täielikust teadmatusest Archimedese säilmete paiknemise kohta, õnnestus Cicerol leida haud Agrigento ukse lähedale. Tema puhkepaik oli halvas seisukorras, nii et Cicero otsustas oma haua koristada ja leidis selle enda üllatuseks See oli kirjutatud silindri sees olevale kerale, vihjates ühele tema avastusele.

Panused teadusesse

Ehkki aja möödumine ja keskaja pimedus andsid antiigist palju teadmisi igaveseks kadunud, on Archimedesele omistatud palju teadmisi, mis on suutnud jõuda meie juurde päeva. Kõige silmapaistvamate seas on meil järgmised:

1. Archimedese põhimõte

Archimedese põhimõte on kindlasti kreeka kõige kuulsam ja olulisem pärand. Archimedes avastas täiesti juhuslikult, kuidas arvutada mis tahes objekti mahtu, olenemata sellest, kas see on korrapärase kujuga või mitte.

See põhimõte ütleb, et iga osaliselt või täielikult vedelikku (vedelikku või gaasi) uppunud keha saab tõukejõu ülespoole, mis on võrdne eseme poolt välja tõrjutud vedeliku massiga. See tähendab, et sõltuvalt eseme mahust tõuseb vedelik enam-vähem, olenemata eseme enda kaalust.

See põhimõte võimaldas mitte ainult teada mis tahes objekti mahtu, vaid ka oli laevade, päästevestide, allveelaevade ja kuumaõhupallide hõljumise täiustamise võti, leiutised, mis, ehkki palju hiljem kui Archimedes, ei eksisteeriks ilma tema leidudeta.

• Teile võivad huvi pakkuda: "Galileo Galilei: selle teadlase elulugu ja panus teadusesse"

2. Kangi põhimõte

Enne kui kaasaegsete kraanade leiutati raskete esemete liigutamiseks, oli vaja kasutada toorest jõudu. Hoonete ehitamine oli töömahukas ülesanne ja mõnikord oli neid meeste puudusel võimatu ehitada.

Õnneks Archimedes leidis lahenduse, kasutades füüsika ja mehaanika üht kõige põhilisemat ja põhilisemat põhimõtet. Ta täheldas, et asetades eseme nõuetekohaselt tasakaalustatud tugipunktiga laua ühte otsa, sai suhtelise pingutusega kõike liigutada.

3. Matemaatika edusammud

Archimedese figuurile omistatakse palju matemaatilisi edusamme. Nende hulgas arvutatakse täpselt arv Pi, arvutatakse esimesed lähendused lõpmatu väikse arvutussüsteemiga ja avastatakse et kera mahu ja silindri, milles see on, suhe on 2: 3, mis oli seega esindatud tema hauas au.

4. Mehaaniline meetod

Archimedese üks huvitavamaid kaastöid oli puhtmehaanilise meetodi lisamine geomeetriliste probleemide arutlusse ja argumenteerimisse, midagi omal ajal ennekuulmatut. Seni peeti geomeetriat puhtalt teoreetiliseks teaduseks ja oli tavaline arvata, et puhas matemaatika laskus teistesse praktilisematesse teadustesse, mis võivad sõja ja sõja eesmärkidel rohkem kasu olla. tsiviilisikud.

Archimedes osutab oma sõbrale Eratosthenesele adresseeritud kirjas, et oma mehaanilise meetodiga saab ta läheneda matemaatilistele küsimustele mehaanika kaudu. See näitab ka seda, et geomeetrilise teoreemi tõestuse konstrueerimine on lihtsam, kui teil on varasemad praktilised teadmised, mitte teoreetiline hüpotees. See uus uurimismeetod oleks hüpoteesi avastamise mitteametliku etapi eelkäija ja praeguse teadusliku meetodi sõnastamine.

5. Odomeeter

Nii üllatav kui see ka ei tundu, leiutas Archimedes esimese läbisõidumõõdiku. Tuntud kui odomeeter See oli ratta põhimõttel ehitatud seade, mis pöörlemisel aktiveerib käike mis võimaldavad teil arvutada läbitud vahemaad.

6. Esimene planetaarium

Lähtudes paljude klassikaliste kirjanike, sealhulgas Cicero, Ovidio, Claudiano, Marciano öeldust Capelat, Cassiodorust, Sextus Empiricust ja Lactantiust peetakse Archimedese esimese planetaariumi leiutajaks.

Cicero sõnul ehitas ta kindlasti kaks. Üks neist esindas Maad ja mitut selle lähedal asuvat tähtkuju, teine ​​aga ainult ühe pöörlemisega, See esindas Päikest, Kuud, planeete, kes teostasid tähtede suhtes omaette ja iseseisvaid liikumisi fikseeritud

7. Archimedese kruvi

Archimedes leiutas selle kruvi lubas vett mööda nõlva alt üles vedada. Diodoruse sõnul hõlbustas see leiutis niisutamist Niiluse jõe viljakatel maadel Vana-Egiptuses, kuna traditsioonilised tööriistad hõlmasid palju inimlikke jõupingutusi.

Selle silindri sees oli sama pikkusega kruvi, mis hoidis omavahel ühendatud sõukruvide süsteem, mis sooritas manuaalselt kangi abil pöörlevat liikumist pöörlev. Seega suutsid tiivikud suvalist ainet alt üles lükata, moodustades omamoodi lõputu ahela.

8. Archimedese küünis

Archimedese küünist, mida nimetatakse ka raudseks käeks, See oli matemaatiku loodud üks kõige hirmutavamaid sõjarelvi, mis oli Sitsiilia kaitsmisel ülioluline Rooma invasioonide vastu.

See oli suur kang, millel oli kangi abil rippuva keti abil haardekonks. Selle kangi kaudu manipuleeriti konksuga nii, et see kihutas üle vaenlase laeva, haakides selle ja põhjustades kas ümbermineku või kukkumise vastu kaldal asuvaid kive.

Bibliograafilised viited:

• Torres-Asis, A.K. (2010) Archimedes, tõmbekeskus ja esimene mehaanikaseadus: hoova seadus. Apeiron Montreal.
• Kires, M. (2007) Archimedese põhimõte tegevuses. Füüsika haridus.
• Parra, E. (2009) Archimedes: tema elu, tööd ja panus kaasaegsesse matemaatikasse. Matemática, Educación e Interneti-ajakiri.