Arhimēds: šī grieķu pētnieka biogrāfija un ieguldījums zinātnē

Klasiskā senatne bija nemierīgs laiks, bet tajā pašā laikā pilns ar jauniem sasniegumiem un zinātnes attīstību, tāpēc zīmīgi, ka, ja vien nebūtu viduslaiku, mēs noteikti būtu nonākuši daudz tālāk no savas atrašanās vietas tagad.

Neskatoties uz to, ka lielākā daļa iedzīvotāju bija analfabēti un neizglītoti, tajā dzīvoja ne mazums lielu vīru laika posmā, starp tiem bija Arhimēds, izcils matemātiķis, fiziķis un civilām vajadzībām paredzētu ierīču izgudrotājs, un, galvenokārt, militārais.

Tālāk mēs redzēsim šī pētnieka dzīvi un lielo ieguldījumu zinātnē, izmantojot šo Arhimēda biogrāfiju, un mēs labāk sapratīsim, kā radās pamati, lai arī primitīvi, kāda būtu mūsu zinātniskā metode pēc gandrīz 2000 gadiem moderns.

• Saistītais raksts: "Arcesilao: šī grieķu filozofa biogrāfija"

Sirakūzu arhimēds: biogrāfija un ieguldījums zinātnē

Arhimēds bija matemātiķis, fiziķis, izgudrotājs, inženieris un astronoms, kurš dzīvoja Senās Grieķijas laikos apmēram pirms 2000 gadiem. Tajā laikā maz cilvēku bija tie, kuriem bija privilēģija zināt, kā lasīt un rakstīt, tāpēc nav daudz rakstu par viņu un visu tas, ko mēs zinām par šo izgudrotāju, ir no mutvārdu tradīcijām un dažādu klasisko rakstnieku liecībām, visvairāk pēc Arhimēda.

Viņa dzimtene bija Sirakūzas, pilsēta, kas atradās Magna Graecia, reģionā, kas apmetās Sicīlijas salā un Itālijas pussalas dienvidos.. Šīs pilsētas valdnieks, kurš to valdīja kā tirāns, bija Hierons II, kurš tiek turēts aizdomās, ka tas vienā vai otrā veidā ir saistīts ar Arhimēdu. Lai kādas būtu viņu attiecības, abiem bija ļoti interesantas attiecības, jo Herions II uzticējās matemātiķim par pilsētas aizsardzības padomdevēju un izgudrotāju.

No Arhimēda ģimenes mēs zinām maz. Par viņa māti nav daudz zināms, bet par viņa tēvu Phidiasu, astronomu, kurš nodeva savu interesi par debesu zinātni. Nešķiet, ka viņš būtu precējies vai tam būtu bijuši bērni, un, ja viņš to darīja, tas tika izdzēsts no vēstures annālēm. Mēs arī nevaram to apstiprināt, ja viņš teica, ka viņa slavenā "eireka" kaila staigā pa savas dzimtās pilsētas ielām, ne arī tad, ja viņš patiešām teica frāzi "iedod man pamatu un es pārvietošu pasauli".

Pirmajos gados

Arhimēds dzimis 287. gadā pirms mūsu ēras. C. Sirakūzās, Sicīlijā. Pateicoties viņa grāmatas "Smilšu lete" fragmentam, mēs zinām, ka viņa tēvu sauca par Fidiju un ka viņš bija labi pazīstams tā laika astronoms. Redzot Phidiasu, ka viņa dēls jau no maza vecuma izrāda lielas spējas, viņš nolēma viņu iepazīstināt ar matemātikas un astronomijas pasauli.

Pateicoties viņa lieliskajām spējām un labajām attiecībām ar Sirakūzu karali, Hierons II Arhimēds tika nosūtīts uz Aleksandriju 243. gadā pirms mūsu ēras. C., tā laika zinātnes centrs, lai spētu paplašināt savas zināšanas matemātikā, mācot tā laika izcilības. Starp viņa skolotājiem bija Samosa kanons, lielisks matemātiķis, no kura jaunais Arhimēds daudz mācījās. Pēc uzturēšanās Ēģiptes pilsētā Arhimēds atgriezās dzimtenē, lai sāktu savus pētījumus.

Dienests dzimteni

Pēc atgriešanās no Aleksandrijas Archimedes Viņš tika pieņemts kā Hiero II padomnieks, kurš bija atbildīgs par tādu sistēmu un sīkrīku projektēšanu, kas palīdzētu aizstāvēt pilsētu.. Monarha aizsardzībā un patronāžā jaunajam matemātiķim bija pilnīga brīvība veikt visu veidu eksperimentus, ja vien tie nāca par labu karalim un Sirakūzām. Ar patronu Hieronu II Arhimēds uzsāks plašu pētījumu un lielu sasniegumu laiku.

Viena no svarīgākajām šī laika epizodēm viņa karjerā bija tad, kad karalis pavēlēja būvēt no lielākās jebkad uzbūvētās laivas ar tādu neveiksmi, ka, ieliekot jūrā, tā arī bija iestrēdzis. Tā kā pat ar rupju spēku kuģi Hieron II nevarēja noņemt, viņš uzdeva Arhimēdam paspēt laivu novietot uz ūdens. Tādējādi Arhimēds izstrādāja saliktu skriemeļu sistēmu, kas palielināja vilces spēku, pārvietojot kuģi ar nelielu piepūli, liekot pamatus savam sviras likumam.

Vēl viens no vissvarīgākajiem mirkļiem Arhimēda dzīvē bija tas, kad karalis lūdza viņu atrisināt šaubas, kas viņu iemidzināja. Monarhs vēlējās uzzināt, vai viņa kronis ir patiešām ciets zelts, vai tas ir maldināts, un tā interjers ir izgatavots no mazāk vērtīga materiāla. Šī problēma izrādījās īstas galvassāpes Arhimēdam, jo ​​viņš nezināja, kā atrisināt šo jautājumu, nesalaužot vainagu divās daļās un neskatoties iekšā.

Grieķu zinātnieks zināja, ka viņam jāatrod vainaga blīvums, un, ņemot vērā, ka tā svars ir tāds pats kā zelta lietnis, atbilde bija jāmeklē tā apjomā. Problēma bija tā, ka tajā laikā nebija zināms veids, kā aprēķināt neregulāru objektu apjomu. Leģenda vēsta, ka viņš peldēšanās laikā atklāja, kā to izdarīt. Ieejot vannā, viņš redzēja ūdens līmeņa celšanos. Paaugstinātā ūdens daudzums bija tieši proporcionāls iegremdētā ķermeņa tilpumam.

No tā viņš secināja, ka Ja viņš iegremdētu vainagu un izmērītu ūdens līmeņa izmaiņas, viņš varētu precīzi zināt, kāds ir tā tilpums. Tas bija viens no viņa lieliskajiem atklājumiem, un šī iemesla dēļ to sauca par Arhimēda principu. Ir teikts, ka, saskaroties ar šādu atklājumu, viņš eiforiski izkļuva no kliedziena "eureka", kails pa Sirakūzu ielām, pirms garāmgājēju pārsteigtā skatiena.

Konflikts Sirakūzās

Gadā 213 a. C. Romas karavīri uzbruka Sirakūzām un uzmācās tās iedzīvotājiem padoties. Šo akciju vadīja izcils romiešu militārists un politiķis Marko Klaudio Marselo, kurš kristīts par Romas zobenu, kas ir galvenā figūra Otrajā Pūņu karā. Karš ilga divus gadus, ar kuru Sirakūzu iedzīvotāji cīnījās pret romiešiem drosme, sīkstums un sirsnība, starp tiem arī Arhimēds, kuram bija ļoti svarīga loma pilsēta.

Bet diemžēl pilsēta galu galā nokrita. Marko Klaudio Marselo, kurš pārzināja Arhimēda lielo intelektualitāti, skaidri pavēlēja, lai viņi viņu nesāp un nenogalina, jo viņš vēlas, lai viņš būtu starp saviem padomniekiem. Tomēr Vai nu no savu padoto nezināšanas vai neizdarības, Arhimēds nomira viena Romas karavīra rokās 212. gadā a. C. Notikušajam ir četras versijas.

Četri Arhimēda nāves gadījumi

Vienā versijā teikts, ka Arhimēds bija matemātiskas problēmas risināšanas vidū, kad romiešu karavīrs piegāja pie viņa. Matemātiķis lMēs lūdzām mazliet laika, lai atrisinātu problēmu, un tas noteikti nebija karavīru iepriecinājis, kurš nolēma pārtraukt savu dzīvi.

Cita versija vēsta, ka Arhimēds risināja matemātisku problēmu, kad tika uzņemta Sirakjūza. Romiešu karavīrs iegāja viņa savienojumā un lika viņam tikties ar Marselo, uz ko matemātiķis atbildēja, ka vēlas atrisināt problēmu, pie kuras viņš strādā. Karavīrs, sašutis par atbildi, nogalināja Arhimēdu, nepaklausot Marselo.

Ir trešā versija, kas stāsta, ka Arhimēda rokās bija daudz matemātisko instrumentu. Karavīrs ieraudzīja viņu, domādams, ka viņam noteikti ir vērtslietas vai kaut kāds ierocis lai uzvarētu romiešu iebrucējus, tāpēc, nedomājot divreiz, viņš izbeidza matemātiķa dzīvi.

Visbeidzot, ceturtā un reālākā versija vēsta, ka Arhimēds bija izliekts uz zemes, domājot par vienu no saviem plāniem. Kamēr viņš viņu pētīja, romiešu karavīrs piegāja pie viņa no aizmugures, kurš nezinot, ka tas ir grieķu ģēnijs, viņš nolēma viņu nošaut mugurā.

Pēc viņa nāves

Pēc savas nāves pavadījis vairāk nekā 130 gadus, 137. gadā pirms mūsu ēras. C. romiešu rakstnieks, politiķis un filozofs Marko Tulio Cicerons ieņēma vietu Romas administrācijā un vēlējās atrast Arhimēda kapu. Viņam nebija viegli, jo Cicerons neatrada nevienu, kurš norādītu precīzu matemātiķa apbedīšanas vietu.

Neskatoties uz nezināmajiem un pilnīgu nezināšanu par to, kur atradās Arhimēda mirstīgās atliekas, Ciceronam izdevās atrast kapu ļoti tuvu Agridžento durvīm. Viņa atpūtas vieta bija sliktā stāvoklī, tāpēc Cicerons nolēma iztīrīt savu kapu un, par pārsteigumu, to atrada Tas bija ierakstīts sfērā cilindra iekšpusē, atsaucoties uz vienu no viņa atklājumiem.

Ieguldījumi zinātnē

Lai gan laika ritējums un viduslaiku tumsas radīja daudz zināšanu par senatni uz visiem laikiem zaudētas, ir daudz arhimēda zināšanu, kuras ir spējušas sasniegt mūsu dienas. Starp ievērojamākajiem mums ir šādi:

1. Arhimēda princips

Arhimēda princips noteikti ir visslavenākais un vissvarīgākais grieķu mantojums. Arhimēds pilnīgi nejauši atklāja, kā aprēķināt jebkura objekta tilpumu neatkarīgi no tā, vai tam ir vai nav regulāra forma.

Šis princips nosaka, ka katrs ķermenis, kas daļēji vai pilnībā iegremdēts šķidrumā (šķidrumā vai gāzē), saņem augšupejošu spēku, kas ir vienāds ar objekta izspiestā šķidruma svaru. Tas ir, atkarībā no objekta tilpuma šķidrums palielināsies vairāk vai mazāk, neatkarīgi no paša objekta svara.

Šis princips ne tikai ļāva zināt jebkura objekta apjomu, bet arī bija galvenais, lai pilnveidotu kuģu, glābšanas vestu, zemūdenes un gaisa balonu peldēšanu, izgudrojumi, kas, kaut arī daudz vēlāk nekā Arhimēds, tomēr nepastāvētu bez viņa atklājumiem.

• Jūs varētu interesēt: "Galileo Galilei: šī pētnieka biogrāfija un ieguldījums zinātnē"

2. Sviras princips

Pirms tika izgudroti mūsdienu celtņi smagu priekšmetu pārvietošanai, bija nepieciešams izmantot rupju spēku. Ēku celtniecība bija darbietilpīgs uzdevums, un dažreiz vīriešu trūkuma dēļ tās nebija iespējams uzcelt.

Par laimi, Arhimēds atrada risinājumu, izmantojot vienu no fizikas un mehānikas pamatelementiem un pamatprincipiem. Viņš novēroja, ka, novietojot priekšmetu pareizi sabalansēta dēļa ar atbalsta punktu vienā galā, visu var pārvietot ar relatīvām pūlēm.

3. Matemātikas sasniegumi

Ir daudz matemātisku sasniegumu, kas attiecināmi uz Arhimēda figūru. Starp tiem precīzi aprēķina skaitli Pi, veicot pirmos tuvinājumus bezgalīgi mazajai aprēķina sistēmai un atklājot ka attiecība starp sfēras tilpumu un cilindru, kurā tā atrodas, ir 2: 3, kas tādējādi tika attēlots viņa kapā gods.

4. Mehāniskā metode

Vēl viens no interesantākajiem Arhimēda ieguldījumiem bija tīri mehāniskas metodes iekļaušana ģeometrisko problēmu pamatojumā un argumentācijā, kaut kas nedzirdēts savā laikā. Līdz tam ģeometrija tika uzskatīta par tīri teorētisku zinātni, un bija ierasts domāt, ka tīra matemātika tika pakļauta citām praktiskākām zinātnēm, kas varētu būt noderīgākas karam un kara vajadzībām. civiliedzīvotājiem.

Arhimēds vēstulē, kas adresēta draugam Eratosthenes, norāda, ka ar savu mehānisko metodi viņš var tuvoties matemātiskiem jautājumiem, izmantojot mehāniku. Tas arī norāda, ka ģeometriskās teorēmas pierādījumu ir vieglāk konstruēt, ja jums ir iepriekšējas praktiskas zināšanas, nevis teorētiski. Šī jaunā pētījumu metode būtu hipotēzes atklāšanas neformālā posma priekšgājējs un pašreizējās zinātniskās metodes formulēšana.

5. Odometrs

Lai cik pārsteidzoši tas neizklausītos, Arhimēds izgudroja pirmo odometru. Pazīstams kā odometrs Tā bija ierīce, kas būvēta, pamatojoties uz riteņa principu, kas, pagriežoties, iedarbina pārnesumus kas ļauj aprēķināt nobraukto attālumu.

6. Pirmais planetārijs

Pamatojoties uz to, ko teica daudzi klasiskās rakstnieki, tostarp Cicerons, Ovidio, Klaudiano, Markiano Tiek uzskatīts, ka Kapela, Kassiodors, Sextus Empiricus un Lactantius ir Arhimēds, kurš izgudroja pirmo planetāriju.

Pēc Cicerona teiktā, viņš noteikti uzcēla divus. Viens no tiem pārstāvēja Zemi un vairākus tai tuvus zvaigznājus, bet otrs, kuram bija tikai viena rotācija, Tas pārstāvēja Sauli, Mēnesi, planētas, kas veica savas un neatkarīgas kustības attiecībā pret zvaigznēm fiksēts

7. Arhimēda skrūve

Arhimēds izgudroja skrūvi ļāva ūdeni nogādāt no apakšas uz augšu pa nogāzi. Pēc Diodora domām, šis izgudrojums veicināja apūdeņošanu auglīgajās Nīlas upes zemēs Senajā Ēģiptē, jo tradicionālie rīki ietvēra lielu cilvēku piepūli.

Šim cilindram bija tāda paša garuma skrūve, kas turēja savstarpēji savienotu dzenskrūves sistēma, kas veica rotācijas kustību, ko manuāli darbina ar sviru rotējošs. Tādējādi propelleriem izdevās izspiest jebkuru vielu no apakšas uz augšu, veidojot sava veida bezgalīgu ķēdi.

8. Arhimēda nags

Arhimēda nags, saukts arī par dzelzs roku, Tas bija viens no visbriesmīgākajiem matemātiķa izveidotajiem kara ieročiem, kam bija izšķiroša nozīme Sicīlijas aizsardzībā pret romiešu iebrukumiem.

Tā bija liela svira, kurai pie sviras bija piestiprināts satveršanas āķis ar ķēdes palīdzību, kas no tā karājās. Caur šo sviru āķis tika manipulēts tā, lai tas pārskrietu pār ienaidnieka kuģi, to saķerot un izraisot vai nu apgāšanos, vai arī atsitoties pret krasta klintīm.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Toress-Asis, A.K. (2010) Arhimēds, smaguma centrs un Pirmais mehānikas likums: sviras likums. Apeiron Monreāla.
• Kiress, M. (2007) Arhimēda princips darbībā. Fizikas izglītība.
• Parra, E. (2009) Arhimēds: viņa dzīve, darbi un ieguldījums mūsdienu matemātikā. Matemática, Educación e interneta digitālais žurnāls.