ארכימדס: ביוגרפיה ותרומות למדע של חוקר יווני זה

העת העתיקה הקלאסית הייתה תקופה סוערת, אך יחד עם זאת, מלאת התקדמות חדשה והתפתחות מדעית משמעותי שלולא ימי הביניים, בוודאי היינו מגיעים הרבה יותר רחוק מהמקום בו אנו נמצאים עַכשָׁיו.

למרות העובדה שרוב האוכלוסייה הייתה אנאלפביתים וחסרי השכלה, לא היו כמה גברים גדולים שחיו בה בתקופה, ביניהם ארכימדס, מתמטיקאי דגול, פיסיקאי וממציא מכשירים למטרות אזרחיות ובעיקר, צבאי.

בהמשך נראה את חייו ואת תרומתם הגדולה למדע של חוקר זה באמצעות ביוגרפיה זו של ארכימדס, ו נבין טוב יותר כיצד היסודות, אם כי פרימיטיביים, של מה יהפוך לשיטה המדעית שלנו עם חלוף כמעט 2000 שנה מוֹדֶרנִי.

• מאמר קשור: "Arcesilao: ביוגרפיה של הפילוסוף היווני הזה"

ארכימדס מסירקיוז: ביוגרפיה ותרומות למדע

ארכימדס היה מתמטיקאי, פיזיקאי, ממציא, מהנדס ואסטרונום שחי בתקופת יוון העתיקה לפני כ -2,000 שנה. באותה תקופה אנשים מעטים היו כאלה שזכו לדעת לקרוא ולכתוב, כך שאין הרבה כתבים עליו ועל הכל מה שאנחנו יודעים על הממציא הזה הוא ממסורת בעל פה ומעדויות של סופרים קלאסיים שונים, רובם אחרי ארכימדס.

מולדתו הייתה סירקוזה, עיר ששכנה במגנה גרציה, אזור שהתיישב על האי סיציליה ובדרום חצי האי האיטלקי.

. שליט אותה עיר, ששלט בה כעריץ, היה היירון השני, החשוד כי הוא קשור באופן כזה או אחר לארכימדס. לא משנה מה היחסים ביניהם, השניים ניהלו מערכת יחסים מעניינת מאוד, שכן הריון השני סמך על המתמטיקאי שיהיה יועץ וממציא להגנת העיר.

ממשפחת ארכימדס אנו יודעים מעט. לא הרבה ידוע על אמו, אלא על אביו פידיאס, אסטרונום שהעביר את התעניינותו במדע השמיים. לא נראה שהוא התחתן או נולד לו ילדים, ואם כן, זה נמחק מתולדות ההיסטוריה. אנחנו גם לא יכולים לאשר אם הוא אמר "יוריקה" המפורסם שלו הולך עירום ברחובות עיר הולדתו, וגם אם הוא באמת אמר את המשפט "תן לי דריסת רגל ואני אעביר את העולם."

שנים מוקדמות

ארכימדס נולד בשנת 287 לפני הספירה. ג. בסירקוזה, סיציליה. בזכות שבר מספרו "מונה החול" אנו יודעים שאביו נקרא פידיאס וכי הוא היה אסטרונום ידוע באותה תקופה. כשראה את פידיאס שבנו מגלה יכולות גדולות מגיל צעיר מאוד, החליט להכיר לו את עולם המתמטיקה והאסטרונומיה.

בזכות יכולותיו הגדולות ויחסיו הטובים עם מלך סירקיוז, היירון השני ארכימדס נשלח לאלכסנדריה בשנת 243 לפני הספירה. ג ', מרכז המדע של אותה תקופה, כדי להיות מסוגלים להרחיב את הידע שלהם במתמטיקה בהוראת תחומי הזמן. בין מוריו היה קנון דה סאמוס, מתמטיקאי גדול שממנו למד ארכימדס הצעיר הרבה מאוד. לאחר שהותו בעיר המצרית חזר ארכימדס למולדתו כדי להתחיל במחקר.

שירות למולדת

בשובו מאלכסנדריה ארכימדס התקבל כיועץ של הירון השני, בהיותו אחראי על תכנון מערכות וגאדג'טים שיעזרו להגנת העיר. בחסותו ובחסותו של המלך, היה למתמטיקאי הצעיר חופש מלא לעשות כל מיני ניסויים, כל עוד הם הועילו למלך ולסירקיוז. עם היירון השני כפטרון, ארכימדס היה יוזם זמן של מחקר מקיף והתקדמות גדולה.

אחד הפרקים החשובים ביותר בתקופה זו לקריירה שלו היה כשהמלך הורה על הבנייה של הסירה הגדולה ביותר שנבנתה אי פעם, עם מזל רע שכזה, כשהיא הוכנסה לים נָטוּשׁ. מכיוון שאפילו בכוח גס לא ניתן היה להסיר את הספינה היירון השנייה, הוא הזמין את ארכימדס להצליח להעלות את הסירה מעל המים. לפיכך, ארכימדס המציא מערכת של גלגלות מורכבות שהגדילו את כוח הדחף, והניעו את הספינה במאמץ מועט והניחו את יסודות חוק המנוף שלו.

עוד אחד הרגעים החשובים בחייו של ארכימדס היה כאשר המלך ביקש ממנו לפתור ספק שהפך אותו ללא שינה. המלך רצה לדעת אם הכתר שלו היה באמת זהב מלא או שמא שולל אותו ופנים הפנים שלו עשוי מחומר פחות יקר. בעיה זו התבררה כאב ראש אמיתי עבור ארכימדס, מכיוון שהוא לא ידע לפתור שאלה זו מבלי לשבור את הכתר לשניים ולהביט פנימה.

המדען היווני ידע שעליו למצוא את צפיפות הכתר, ובהתחשב בכך שהוא שוקל כמו מטיל זהב, התשובה צריכה להימצא בנפחו. הבעיה הייתה שלא הייתה ידועה בזמנו דרך לחשב את נפח העצמים הלא סדירים. האגדה מספרת שהוא גילה כיצד לעשות זאת בזמן הרחצה. כשצלל לאמבטיה הוא ראה את מפלס המים עולה. כמות המים שעלתה הייתה ביחס ישר לנפח הגוף שהיה שקוע.

מכאן הסיק כי, אם הוא השקיע את הכתר וימדד את השונות בגובה המים, הוא יוכל לדעת בדיוק מה נפחו. זו הייתה אחת התגליות הגדולות שלו ומסיבה זו היא נודעה כעקרון ארכימדס. נאמר כי, מול גילוי כזה, הוא יצא מהאמבטיה באופוריה בצעקות "יוריקה", עירום ברחובות סירקיוז לפני מבטם המופתע של העוברים ושבים.

סכסוך בסירקיוז

במהלך השנה 213 א. ג. חיילים רומאים תקפו את סירקיוז והטרידו את תושביה בכניעה. פעולה זו הובילה על ידי מרקו קלאודיו מרסלו, צבא ופוליטיקאי רומאי נכבד שהוטבל כחרב רומא, דמות מפתח במלחמת הפונים השנייה. המלחמה נמשכה שנתיים בהן נלחמו תושבי סירקיוז נגד הרומאים אומץ לב, עקשנות ועזות, ביניהם ארכימדס שמילא תפקיד חשוב מאוד בהגנת העם העיר.

אך למרבה הצער העיר נפלה בסופו של דבר. מרקו קלאודיו מרסלו, שידע את האינטלקטואליות הרבה של ארכימדס, הורה במפורש שלא לפגוע בו או להרוג אותו, מכיוון שהוא רוצה אותו בין יועציו. למרות זאת, או מבורותם או מחוסר יכולתם של פקודיו שלו, ארכימדס מת בידי אחד החיילים הרומאים בשנת 212 א. ג. ישנן ארבע גרסאות למה שקרה.

ארבעת מקרי המוות של ארכימדס

באחת הגרסאות נכתב כי ארכימדס היה באמצע פיתרון בעיה מתמטית כאשר החייל הרומי ניגש אליו. המתמטיקאי לביקשתי מעט זמן לפתור את הבעיה וזה לא אמור היה לשמח את החייל, שהחליט לשים קץ לחייו.

גרסה אחרת מספרת שארכימדס פתר בעיה מתמטית כשנלקח סירקיוז. חייל רומאי נכנס למתחם שלו והורה לו להיפגש עם מרסלו, ועל כך השיב המתמטיקאי שהוא רוצה לפתור את הבעיה שהוא עובד עליה. החייל, נסער מהתשובה, חיסל את ארכימדס שלא ציית למרסלו.

יש גרסה שלישית המספרת כי ארכימדס היה בידיו הרבה מכשירים מתמטיים. החייל ראה אותו וחשב שהוא בטח נושא חפצי ערך או כלי נשק כלשהו כדי לזכות בפולשים הרומיים, אז בלי לחשוב פעמיים הוא סיים את חיי המתמטיקאי.

לבסוף, הגרסה הרביעית והריאליסטית מספרת כי ארכימדס הוטה על הקרקע, מהרהר באחת מתוכניותיו. בזמן שלמד אותו חייל רומאי ניגש אליו מאחור, ש הוא לא ידע שזה הגאון היווני והחליט לירות לו בגב.

לאחר מותו

לאחר שבילה יותר מ -130 שנה לאחר מותו, בשנת 137 לפני הספירה. ג. הסופר הרומאי, הפוליטיקאי והפילוסוף מרקו טוליו קיקרו תפס תפקיד בממשל רומא ורצה למצוא את קברו של ארכימדס. זה לא היה קל עבורו, כי קיקרו לא מצא איש שיציין את המקום המדויק בו נקברה המתמטיקאית.

למרות האלמונים והבורות המוחלטת היכן נמצאים שרידי ארכימדס, הצליח קיקרו לאתר את הקבר, קרוב מאוד לדלתו של אגריג'נטו. מקום המנוחה שלו היה במצב גרוע, אז קיקרו החליט לנקות את קברו, ולהפתעתו מצא את זה זה היה רשום על כדור בתוך גליל, רומז לאחת התגליות שלו.

תרומות למדע

למרות שחלוף הזמן והחושך של ימי הביניים גרמו לידיעה רבה של העת העתיקה להיות אבודים לנצח, יש הרבה ידע המיוחס לארכימדס שהצליחו להגיע לשלנו ימים. בין הבולטים יש לנו את הדברים הבאים:

1. העיקרון של ארכימדס

העיקרון של ארכימדס הוא, ללא ספק, המורשת המפורסמת והחשובה ביותר של היוונים. ארכימדס גילה לגמרי בטעות כיצד לחשב את הנפח של אובייקט כלשהו, ​​בין אם יש לו צורה רגילה ובין אם לאו.

עיקרון זה קובע כי כל גוף שקוע באופן חלקי או מוחלט בנוזל (נוזל או גז) מקבל דחף כלפי מעלה השווה למשקל הנוזל שנזרק מהאובייקט. כלומר, תלוי בנפח האובייקט הנוזל יעלה פחות או יותר, ללא קשר למשקל האובייקט עצמו.

עיקרון זה לא איפשר רק לדעת את הנפח של אובייקט כלשהו אלא גם היה המפתח לשכלול הנפקת ספינות, חליפות הצלה, צוללות וכדורים פורחים, המצאות שעל אף שהיו מאוחרות הרבה יותר מארכימדס, לא היו קיימות ללא ממצאיו.

• אתה עשוי להתעניין ב: "גלילאו גליליי: ביוגרפיה ותרומות למדע של חוקר זה"

2. עקרון מנוף

לפני שהומצאו מנופים מודרניים להעברת חפצים כבדים היה צורך להשתמש בכוח אכזרי. בניית מבנים הייתה משימה עתירת עבודה, ולפעמים אי אפשר היה לבנות אותם מחוסר גברים.

למרבה המזל ארכימדס מצא את הפיתרון באמצעות אחד העקרונות הבסיסיים והיסודיים ביותר של הפיזיקה והמכניקה. הוא ציין כי על ידי הצבת חפץ בקצה אחד של לוח מאוזן כראוי עם נקודת משען, ניתן להזיז הכל במאמץ יחסי.

3. התקדמות במתמטיקה

יש הרבה התקדמות מתמטית המיוחסת לדמותו של ארכימדס. ביניהם חישוב מדויק של המספר Pi, ביצוע הקירובים הראשונים למערכת החשבון האינסופית וגילוי שהיחס בין נפח הכדור והגליל בו הוא נמצא הוא 2: 3, דבר שיוצג כך בקברו בקבר שלו כָּבוֹד.

4. שיטה מכנית

תרומה מעניינת נוספת של ארכימדס הייתה הכללתה של שיטה מכנית בלבד בנימוק ובוויכוח של בעיות גיאומטריות, משהו שלא נשמע בזמנו. עד אז הגיאומטריה נחשבה למדע תיאורטי בלבד והיה מקובל לחשוב שה- מתמטיקה טהורה ירדה למדעים מעשיים אחרים שעשויים להיות שימושיים יותר למטרות מלחמה ומלחמה. אזרחים.

ארכימדס, במכתב שהופנה לחברו ארטוסטנס, מציין כי בשיטתו המכנית הוא יכול לגשת לשאלות מתמטיות באמצעות מכניקה. זה גם מצביע על כך שקל יותר לבנות את ההוכחה למשפט גיאומטרי אם יש לך ידע מעשי קודם ולא משער תיאורטית. שיטת מחקר חדשה זו תהיה המבשר לשלב הבלתי פורמלי של גילוי השערה וגיבוש השיטה המדעית הנוכחית.

5. מַד מֶרְחָק

כמה שזה נשמע מפתיע, המציא ארכימדס את מד המרחק הראשון. מכונה מד מרחק זה היה מכשיר שנבנה על בסיס העיקרון של גלגל שכאשר הוא מסתובב מפעיל הילוכים המאפשרים לך לחשב את מרחק הנסיעה.

6. הפלנטריום הראשון

מבוסס על מה שנאמר על ידי סופרים קלאסיים רבים, כולל קיקרו, אובידיו, קלאודיאנו, מרציאנו קפלה, קסיודורוס, סקסטוס אמפיריקוס ולקטנטיוס ארכימדס נחשבים כמציאו את הפלנטריום הראשון.

הוא בוודאי בנה שניים, על פי קיקרו. אחת מהן ייצגה את כדור הארץ וכמה קבוצות כוכבים הקרובות אליו, ואילו אחרת, שהיתה לה רק סיבוב אחד, הוא ייצג את השמש, הירח, את כוכבי הלכת שביצעו תנועות משלהם ועצמאיות ביחס לכוכבים תוקן

7. בורג ארכימדי

ארכימדס המציא בורג ש מותר להעביר מים מלמטה למעלה על פני מדרון. על פי דיודורוס, המצאה זו הקלה על השקיה בארצות הפוריות של נהר הנילוס במצרים העתיקה, מכיוון שהכלים המסורתיים כללו גיוס מאמץ אנושי רב.

גליל זה היה בתוך בורג באותו אורך ששמר על קשר הדדי מערכת מדחפים שביצעה תנועה סיבובית המונעת ידנית על ידי מנוף מסתובב. לפיכך הצליחו המדחפים לדחוף כל חומר מלמטה למעלה, ויצרו מעין מעגל אינסופי.

8. טופר ארכימדס

הטופר של ארכימדס, שנקרא גם יד הברזל, זה היה אחד מכלי המלחמה המפחידים ביותר שיצר המתמטיקאי, מכריע בהגנה על סיציליה נגד הפלישות הרומיות.

זה היה מנוף גדול שהיה מחובר וו מתחלף למנוף באמצעות שרשרת שנתלתה ממנו. באמצעות מנוף זה הוו תמרן בצורה כזאת שהוא ימהר מעל ספינת האויב, ירכין אותה וגרם לה להתהפך או להתרסק על הסלעים בחוף.

הפניות ביבליוגרפיות:

• טורס-אסיס, א.ק. (2010) ארכימדס, מרכז הכובד וחוק המכניקה הראשון: חוק המנוף. אפירון מונטריאול.
• קירס, מ. (2007) עקרון ארכימדס בפעולה. חינוך לפיזיקה.
• פארה, ע. (2009) ארכימדס: חייו, עבודותיו ותרומתו למתמטיקה מודרנית. Matemática, מגזין דיגיטלי באינטרנט של Educación.