Arquimedes: biografia e contribuições para a ciência deste pesquisador grego

A Antiguidade Clássica foi uma época turbulenta, mas, ao mesmo tempo, cheia de novos avanços e um desenvolvimento da ciência. significativo que, se não fosse pela Idade Média, certamente teríamos vindo muito mais longe de onde estamos agora.

Apesar de a maioria da população ser analfabeta e sem instrução, não eram poucos os grandes homens que viviam naquela período, entre eles Arquimedes, grande matemático, físico e inventor de engenhocas para fins civis e, acima de tudo, militares.

A seguir, veremos a vida e as grandes contribuições para a ciência deste pesquisador por meio desta biografia de Arquimedes, e entenderemos melhor como os fundamentos, ainda que primitivos, do que se tornaria nosso método científico após quase 2.000 anos moderno.

• Artigo relacionado: "Arcesilao: biografia deste filósofo grego"

Arquimedes de Siracusa: biografia e contribuições para a ciência

Arquimedes foi um matemático, físico, inventor, engenheiro e astrônomo que viveu na Grécia Antiga há cerca de 2.000 anos. Naquela época poucas pessoas eram aquelas que tinham o privilégio de saber ler e escrever, então não há muitos escritos sobre ele e tudo mais o que sabemos sobre esse inventor vem da tradição oral e de testemunhos de vários escritores clássicos, a maioria depois de Arquimedes.

Sua terra natal era Siracusa, cidade que se localizava na Magna Grécia, região povoada na ilha da Sicília e ao sul da península italiana.. O governante daquela cidade, que a governou como um tirano, foi Hieron II, que é suspeito de ser relacionado de uma forma ou de outra a Arquimedes. Qualquer que fosse a relação, os dois mantinham uma relação muito interessante, já que Herion II confiava no matemático para ser um conselheiro e inventor da defesa da cidade.

Da família Arquimedes sabemos pouco. Não se sabe muito sobre sua mãe, mas sobre seu pai Fídias, um astrônomo que transmitiu seu interesse pela ciência do céu. Não parece que ele se casou ou teve filhos e, se o fez, isso foi apagado dos anais da história. Também não podemos confirmar se ele disse seu famoso "eureka" andando nu pelas ruas de sua cidade natal, nem se ele realmente disse a frase "dê-me um ponto de apoio e eu moverei o mundo".

Primeiros anos

Arquimedes nasceu em 287 AC. C. em Syracuse, Sicília. Graças a um fragmento de seu livro "The Sand Counter" sabemos que seu pai se chamava Fídias e que ele era um conhecido astrônomo da época. Vendo Fídias que seu filho mostrava grandes habilidades desde muito jovem, resolveu introduzi-lo no mundo da matemática e da astronomia.

Graças às suas grandes habilidades e seu bom relacionamento com o rei de Siracusa, Hieron II Arquimedes foi enviado para Alexandria em 243 aC. C., centro das ciências da época, para poder expandir seus conhecimentos em matemática sob o ensino das eminências da época. Entre seus professores estava Cônego de Samos, um grande matemático com quem o jovem Arquimedes aprendeu muito. Após sua estada na cidade egípcia, Arquimedes voltou à sua terra natal para iniciar suas pesquisas.

Serviço para a pátria

Em seu retorno de Alexandria, Arquimedes Ele foi aceito como assessor do Hiero II, encarregado de projetar sistemas e dispositivos que ajudassem na defesa da cidade.. Sob a proteção e patrocínio do monarca, o jovem matemático tinha total liberdade para fazer todos os tipos de experimentos, desde que beneficiassem o rei e Siracusa. Com Hieron II como patrono, Arquimedes iniciaria um período de extensas pesquisas e grandes avanços.

Um dos episódios mais importantes dessa época para sua carreira foi quando o rei mandou construir do maior barco já feito, com tanto azar que, quando colocado no mar, foi encalhado. Como mesmo com a força bruta o navio Hieron II não pôde ser removido, ele ordenou que Arquimedes conseguisse flutuar o barco novamente. Assim, Arquimedes idealizou um sistema de roldanas compostas que aumentavam a força de empuxo, movendo o navio com pouco esforço, estabelecendo as bases de sua lei da alavanca.

Outro dos momentos mais importantes da vida de Arquimedes foi quando o rei lhe pediu que resolvesse uma dúvida que o deixava sem sono. O monarca queria saber se sua coroa era realmente de ouro maciço ou se ele havia sido enganado e seu interior era feito de um material menos valioso. Esse problema acabou sendo uma verdadeira dor de cabeça para Arquimedes, já que ele não sabia como resolver essa questão sem quebrar a coroa em duas e olhar para dentro.

O cientista grego sabia que deveria encontrar a densidade da coroa e, considerando que pesava o mesmo que um lingote de ouro, a resposta deveria ser encontrada no seu volume. O problema era que não se conhecia na época uma forma de calcular o volume de objetos irregulares. Diz a lenda que ele descobriu como fazer durante o banho. Ao mergulhar na banheira, ele viu o nível da água subir. A quantidade de água que subiu foi diretamente proporcional ao volume do corpo que foi submerso.

A partir disso, ele concluiu que, Se ele submergisse a coroa e medisse a variação do nível da água, ele poderia saber exatamente qual era o seu volume. Essa foi uma de suas grandes descobertas e, por isso, ficou conhecida como princípio de Arquimedes. Conta-se que, diante de tal descoberta, saiu do banho eufórico gritando "eureka", nu pelas ruas de Siracusa diante do olhar surpreso dos transeuntes.

Conflito em Siracusa

Durante o ano 213 a. C. Soldados romanos atacaram Siracusa e perseguiram seus habitantes para que se rendessem. A ação foi liderada por Marco Claudio Marcelo, um ilustre militar e político romano batizado como a Espada de Roma, uma figura-chave na Segunda Guerra Púnica. A guerra durou dois anos, na qual os habitantes de Siracusa lutaram contra os romanos com coragem, tenacidade e ferocidade, entre eles Arquimedes que desempenhou um papel muito importante na defesa do Cidade.

Mas infelizmente a cidade acabou caindo. Marco Claudio Marcelo, que conhecia a grande intelectualidade de Arquimedes, ordenou explicitamente que não o ferissem ou matassem, visto que o queria entre seus conselheiros. Porém, seja por ignorância ou inépcia de seus próprios subordinados, Arquimedes morreu nas mãos de um dos soldados romanos em 212 a. C. Existem quatro versões do que aconteceu.

As quatro mortes de Arquimedes

Uma das versões diz que Arquimedes estava resolvendo um problema matemático quando o soldado romano se aproximou dele. O matemático lpedimos um tempinho para resolver o problema e isso não deveria agradar ao soldado, que decidiu acabar com sua vida.

Outra versão conta que Arquimedes estava resolvendo um problema matemático quando Siracusa foi tomada. Um soldado romano entrou em seu complexo e ordenou que ele se encontrasse com Marcelo, ao que o matemático respondeu que queria resolver o problema em que estava trabalhando. O soldado, transtornado com a resposta, assassinou Arquimedes desobedecendo a Marcelo.

Há uma terceira versão que conta que Arquimedes tinha em suas mãos muitos instrumentos matemáticos. O soldado o vi, pensando que ele devia estar carregando objetos de valor ou algum tipo de arma para vencer os invasores romanos, sem pensar duas vezes, ele acabou com a vida de matemático.

Finalmente, a quarta e mais realista versão conta que Arquimedes estava agachado no chão, contemplando um de seus planos. Enquanto ele o estudava, um soldado romano se aproximou dele por trás, sem saber que era o gênio grego, resolveu atirar nele pelas costas.

Depois de sua morte

Tendo passado mais de 130 anos após sua morte, no ano 137 aC. C. o escritor romano, político e filósofo Marco Tulio Cicero ocupava um cargo na administração de Roma e queria encontrar o túmulo de Arquimedes. Não foi fácil para ele, pois Cícero não encontrou ninguém que indicasse o lugar preciso onde o matemático fora enterrado.

Apesar das incógnitas e do total desconhecimento sobre onde estavam os restos mortais de Arquimedes, Cícero conseguiu localizar o túmulo, muito perto da porta de Agrigento. Seu local de descanso estava em más condições, então Cícero decidiu limpar seu túmulo e, para sua surpresa, descobriu que Estava inscrito em uma esfera dentro de um cilindro, aludindo a uma de suas descobertas.

Contribuições para a ciência

Embora a passagem do tempo e as trevas da Idade Média tenham feito muito do conhecimento da Antiguidade ser perdidos para sempre, são muitos os conhecimentos atribuídos a Arquimedes que conseguiram chegar ao nosso dias. Entre os mais proeminentes, temos os seguintes:

1. Princípio de Arquimedes

O princípio de Arquimedes é, certamente, o mais famoso e importante legado da Grécia. Arquimedes descobriu acidentalmente como calcular o volume de qualquer objeto, tivesse ou não uma forma regular.

Este princípio afirma que todo corpo parcial ou totalmente submerso em um fluido (líquido ou gás) recebe um impulso ascendente igual ao peso do fluido desalojado pelo objeto. Ou seja, dependendo do volume do objeto, o fluido vai subir mais ou menos, independente do peso do próprio objeto.

Este princípio não só permitiu saber o volume de qualquer objeto, mas também foi a chave para aperfeiçoar a flutuação de navios, coletes salva-vidas, submarinos e balões de ar quente, invenções que, embora muito posteriores a Arquimedes, não existiriam sem suas descobertas.

• Você pode estar interessado: "Galileo Galilei: biografia e contribuições para a ciência deste pesquisador"

2. Princípio da alavanca

Antes que os guindastes modernos fossem inventados para mover objetos pesados, era necessário usar a força bruta. Construir prédios era uma tarefa trabalhosa, e às vezes era impossível construí-los por falta de homens.

Felizmente, Arquimedes encontrou a solução usando um dos princípios mais básicos e fundamentais da física e da mecânica. Ele observou que, ao colocar um objeto em uma extremidade de uma placa devidamente equilibrada com um ponto de apoio, qualquer coisa poderia ser movida com relativo esforço.

3. Avanços na matemática

Muitos avanços matemáticos são atribuídos à figura de Arquimedes. Entre eles estão o cálculo preciso do número Pi, fazendo as primeiras aproximações ao sistema de cálculo infinitesimal e descobrindo que a relação entre o volume de uma esfera e o cilindro em que ela se encontra é de 2: 3, o que foi assim representado em sua tumba em seu honra.

4. Método mecânico

Outra das contribuições mais interessantes de Arquimedes foi a inclusão de um método puramente mecânico no raciocínio e argumentação de problemas geométricos, algo inédito em sua época. Até então, a geometria era considerada uma ciência puramente teórica e era comum pensar que a a matemática pura descendeu para outras ciências mais práticas que poderiam ser mais úteis para a guerra e propósitos de guerra. civis.

Arquimedes, em carta dirigida a seu amigo Eratóstenes, indica que, com seu método mecânico, ele pode abordar questões matemáticas por meio da mecânica. Também indica que é mais fácil construir a prova de um teorema geométrico se você tiver conhecimento prático prévio, em vez de fazer hipóteses teoricamente. Este novo método de pesquisa seria o precursor do estágio informal de descoberta de hipóteses e formulação do método científico atual.

5. Odômetro

Por mais surpreendente que possa parecer, Arquimedes inventou o primeiro hodômetro. Conhecido como odômetro Era um dispositivo construído com base no princípio de uma roda que, ao girar, aciona as engrenagens que permitem calcular a distância percorrida.

6. O primeiro planetário

Baseado no que foi dito por muitos escritores clássicos, incluindo Cícero, Ovidio, Claudiano, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus e Lactantius são considerados como tendo sido Arquimedes quem inventou o primeiro planetário.

Ele certamente construiu dois, de acordo com Cícero. Um deles representava a Terra e várias constelações próximas a ela, enquanto outro, que tinha apenas uma rotação, Representava o Sol, a Lua, os planetas que realizavam movimentos próprios e independentes em relação às estrelas fixo

7. Parafuso de Arquimedes

Arquimedes inventou um parafuso que permitiu que a água fosse transportada de baixo para cima em uma encosta. De acordo com Diodorus, esta invenção facilitou a irrigação nas terras férteis do rio Nilo no antigo Egito, uma vez que as ferramentas tradicionais envolviam a mobilização de muito esforço humano.

Este cilindro possuía em seu interior um parafuso do mesmo comprimento que mantinha um interconectado sistema de hélices que realizavam um movimento rotativo acionado manualmente por uma alavanca girando. Assim, as hélices conseguiam empurrar qualquer substância de baixo para cima, formando uma espécie de circuito sem fim.

8. Garra de arquimedes

A garra de Arquimedes, também chamada de mão de ferro, Foi uma das armas de guerra mais temíveis criadas pelo matemático, crucial na defesa da Sicília contra as invasões romanas.

Era uma grande alavanca que tinha um gancho preso à alavanca por meio de uma corrente pendurada nela. Por meio dessa alavanca, o gancho era manipulado de forma a passar por cima do navio inimigo, enganchando-o e fazendo-o tombar ou se chocar contra as rochas da costa.

Referências bibliográficas:

• Torres-Asis, A.K. (2010) Arquimedes, o Centro de Gravidade e a Primeira Lei da Mecânica: A Lei da Alavanca. Apeiron Montreal.
• Kires, M. (2007) Princípio de Arquimedes em ação. Educação Física.
• Parra, E. (2009) Arquimedes: sua vida, obras e contribuições para a matemática moderna. Revista digital Matemática, Educación e Internet.