Arhimede: biografie și contribuții la știința acestui cercetător grec

Antichitatea clasică a fost o perioadă tulbure, dar, în același timp, plină de noi progrese și o dezvoltare a științei semnificativ că, dacă nu ar fi fost evul mediu, cu siguranță am fi ajuns mult mai departe de locul în care ne aflăm acum.

În ciuda faptului că majoritatea populației era analfabetă și incultă, nu erau puțini oameni mari care perioadă, printre care Arhimede, mare matematician, fizician și inventator de artificii în scopuri civile și, mai presus de toate, militar.

În continuare vom vedea viața și marile contribuții la știința acestui cercetător prin această biografie a lui Arhimede și vom înțelege mai bine cum au apărut bazele, deși primitive, a ceea ce ar fi metoda noastră științifică după aproape 2000 de ani modern.

• Articol asociat: „Arcesilao: biografia acestui filosof grec”

Arhimede din Siracuza: biografie și contribuții la știință

Arhimede a fost un matematician, fizician, inventator, inginer și astronom care a trăit în epoca greacă veche acum aproximativ 2.000 de ani. Pe vremea aceea puțini oameni erau cei care aveau privilegiul de a ști să citească și să scrie, așa că nu sunt multe scrieri despre el și totul ceea ce știm despre acest inventator este din tradiția orală și mărturiile diferiților scriitori clasici, majoritatea după Arhimede.

Patria sa era Siracuza, un oraș situat în Magna Grecia, o regiune stabilită pe insula Sicilia și sudul peninsulei italiene.. Conducătorul acelui oraș, care l-a condus ca tiran, a fost Hieron al II-lea, care este suspectat că ar fi înrudit într-un fel sau altul cu Arhimede. Oricare ar fi relația lor, cei doi au avut o relație foarte interesantă, din moment ce Herion al II-lea a avut încredere în matematician să fie consilier și inventator pentru apărarea orașului.

Despre familia Arhimede știm puțin. Nu se știu multe despre mama sa, ci despre tatăl său Phidias, un astronom care și-a transmis interesul pentru știința cerului. Nu se pare că s-a căsătorit sau a avut copii și, dacă a făcut-o, a fost șters din analele istoriei. Nici nu putem confirma dacă și-a spus celebra „eureka” mergând goală pe străzile orașului său natal și nici dacă a spus cu adevărat fraza „dă-mi un punct de sprijin și voi mișca lumea”.

Primii ani

Arhimede s-a născut în 287 î.Hr. C. în Siracuza, Sicilia. Mulțumită unui fragment din cartea sa „The Counter Sand”, știm că tatăl său se numea Phidias și că era un cunoscut astronom al vremii. Văzând Phidias că fiul său a arătat abilități mari de la o vârstă fragedă, a decis să-l introducă în lumea matematicii și a astronomiei.

Datorită marilor sale abilități și bunei sale relații cu regele Siracuzei, Hieron II Arhimede a fost trimis în Alexandria în 243 î.Hr. C., centrul științei vremii, pentru a-și putea extinde cunoștințele în matematică sub predarea eminențelor vremii. Printre profesorii săi se număra Canonul din Samos, un mare matematician de la care tânărul Arhimede a învățat foarte mult. După șederea în orașul egiptean, Arhimede s-a întors în patria sa pentru a-și începe cercetările.

Serviciu pentru patria mamă

La întoarcerea sa din Alexandria Arhimede A fost acceptat ca consilier al lui Hiero II, însărcinat cu proiectarea sistemelor și gadgeturilor care ar ajuta la apărarea orașului.. Sub protecția și patronajul monarhului, tânărul matematician a avut deplina libertate de a face tot felul de experimente, atâta timp cât au beneficiat regele și Siracuza. Având ca patron Hieron II, Arhimede va iniția un timp de cercetări ample și mari progrese.

Unul dintre cele mai importante episoade din această perioadă pentru cariera sa a fost atunci când regele a ordonat construcția dintre cele mai mari bărci construite vreodată, cu un ghinion atât de mare încât, când a fost introdus în mare, a fost blocat. Deoarece nici cu forță brută nava Hieron II nu a putut fi îndepărtată, el i-a însărcinat lui Arhimede să reușească să pună barca pe linia de plutire. Astfel, Arhimede a conceput un sistem de scripete compuse care crește forța de împingere, mișcând nava cu puțin efort, punând bazele legii sale de pârghie.

Un alt dintre cele mai importante momente din viața lui Arhimede a fost când regele i-a cerut să rezolve o îndoială care l-a făcut să fie nedormit. Monarhul a vrut să știe dacă coroana sa a fost într-adevăr aur solid sau dacă a fost înșelată și interiorul ei a fost realizat cu un material mai puțin valoros. Această problemă s-a dovedit a fi o adevărată durere de cap pentru Arhimede, deoarece el nu știa cum să rezolve această întrebare fără să rupă coroana în două și să privească înăuntru.

Omul de știință grec știa că trebuie să găsească densitatea coroanei și, având în vedere că cântărea la fel ca un lingou de aur, răspunsul trebuia găsit în volumul ei. Problema era că în acel moment nu se știa nici o modalitate de a calcula volumul obiectelor neregulate. Legenda spune că a descoperit cum să o facă în timp ce se scălda. Când s-a cufundat în cadă, a văzut cum crește nivelul apei. Cantitatea de apă care a crescut a fost direct proporțională cu volumul corpului care a fost scufundat.

Din aceasta a concluzionat că, Dacă ar scufunda coroana și ar măsura variația nivelului apei, ar fi în măsură să știe exact care este volumul acesteia. Aceasta a fost una dintre marile sale descoperiri și, din acest motiv, a fost cunoscut sub numele de principiul lui Arhimede. Se spune că, în fața unei astfel de descoperiri, a ieșit euforic din baie strigând „eureka”, gol pe străzile Siracuzei în fața privirii surprinse a trecătorilor.

Conflict în Siracuza

În cursul anului 213 a. C. Soldații romani au atacat Siracuza și au hărțuit locuitorii săi să se predea. Această acțiune a fost condusă de Marco Claudio Marcelo, un distins militar și politician roman botezat ca Sabia Romei, o figură cheie în cel de-al doilea război punic. Războiul a durat doi ani, în care locuitorii Siracuzei au luptat împotriva romanilor cu curaj, tenacitate și înverșunare, printre care Arhimede care a jucat un rol foarte important în apărarea oraș.

Dar, din păcate, orașul a ajuns să cadă. Marco Claudio Marcelo, care cunoștea marea inteligență a lui Arhimede, a ordonat în mod explicit să nu-l rănească sau să-l omoare, deoarece el îl dorea printre consilierii săi. In orice caz, fie din necunoașterea sau ineptitudinea propriilor săi subordonați, Arhimede a murit din mâna unuia dintre soldații romani în 212 a. C. Există patru versiuni ale celor întâmplate.

Cele patru morți ale lui Arhimede

Una dintre versiuni spune că Arhimede se afla în mijlocul rezolvării unei probleme matematice când soldatul roman s-a apropiat de el. Matematicianul lAm cerut puțin timp pentru a rezolva problema și asta nu ar fi trebuit să-i fi plăcut soldatului, care a decis să-și pună capăt vieții.

O altă versiune spune că Arhimede rezolva o problemă matematică atunci când Siracuza a fost luată. Un soldat roman a intrat în complexul său și i-a ordonat să se întâlnească cu Marcelo, la care matematicianul a răspuns că dorește să rezolve problema la care lucra. Soldatul, supărat de răspuns, l-a asasinat pe Arhimede neascultându-l pe Marcelo.

Există o a treia versiune care spune că Arhimede avea în mâinile sale o mulțime de instrumente matematice. Soldatul l-a văzut, crezând că trebuie să poarte obiecte de valoare sau un fel de armă pentru a câștiga invadatorii romani, așa că, fără să se gândească de două ori, a pus capăt vieții matematicianului.

În cele din urmă, cea de-a patra și cea mai realistă versiune spune că Arhimede a fost ghemuit pe jos, contemplând unul dintre planurile sale. În timp ce îl studia, un soldat roman s-a apropiat de el, care, neștiind că este geniul grec, a decis să-l împuște în spate.

Dupa moartea lui

După ce a petrecut mai mult de 130 de ani după moartea sa, în anul 137 î.Hr. C. Scriitor, politician și filosof roman Marco Tulio Cicero a ocupat o funcție în administrația Romei și a dorit să găsească mormântul lui Arhimede. Nu i-a fost ușor, pentru că Cicero nu a găsit pe nimeni care să indice locul exact în care fusese îngropat matematicianul.

În ciuda necunoscutelor și a ignoranței totale cu privire la locul unde se aflau rămășițele lui Arhimede, Cicero a reușit să localizeze mormântul, foarte aproape de ușa Agrigento. Locul său de odihnă era în stare proastă, așa că Cicero a decis să-și curețe mormântul și, spre surprinderea sa, a descoperit că A fost înscris pe o sferă din interiorul unui cilindru, făcând aluzie la una dintre descoperirile sale.

Contribuții la știință

Deși trecerea timpului și întunericul Evului Mediu au făcut ca multe cunoștințe despre Antichitate să fie pierdute pentru totdeauna, există multe cunoștințe atribuite lui Arhimede care au reușit să ajungă la ale noastre zile. Printre cele mai proeminente avem următoarele:

1. Principiul lui Arhimede

Principiul lui Arhimede este, cu siguranță, cea mai faimoasă și importantă moștenire a grecului. Arhimede a descoperit complet accidental cum să calculeze volumul oricărui obiect, indiferent dacă acesta avea sau nu o formă regulată.

Acest principiu afirmă că fiecare corp parțial sau total scufundat într-un fluid (lichid sau gaz) primește o împingere ascendentă egală cu greutatea fluidului dislocat de obiect. Adică, în funcție de volumul obiectului, fluidul va crește mai mult sau mai puțin, indiferent de greutatea obiectului în sine.

Acest principiu nu numai că a permis cunoașterea volumului oricărui obiect, ci și a fost cheia perfectării flotației navelor, vestelor de salvare, submarinelor și baloanelor cu aer cald, invenții care, deși mult mai târziu decât Arhimede, nu ar exista fără descoperirile sale.

• S-ar putea să vă intereseze: „Galileo Galilei: biografie și contribuții la știința acestui cercetător”

2. Principiul pârghiei

Înainte ca macaralele moderne să fie inventate pentru a muta obiecte grele, era necesar să se utilizeze forța brută. Construirea clădirilor era o sarcină intensivă în muncă și uneori era imposibil să le construiești din lipsă de bărbați.

Din fericire, Arhimede a găsit soluția folosind unul dintre cele mai de bază și fundamentale principii ale fizicii și mecanicii. El a observat că, prin plasarea unui obiect pe un capăt al unei plăci echilibrate corespunzător cu un punct de sprijin, orice ar putea fi mutat cu efort relativ.

3. Progrese în matematică

Există multe progrese matematice care sunt atribuite figurii lui Arhimede. Printre acestea se numără calculul precis al numărului Pi, efectuarea primelor aproximări la sistemul de calcul infinitesimal și descoperirea că raportul dintre volumul unei sfere și cilindrul în care se găsește este de 2: 3, ceva care a fost astfel reprezentat în mormântul său din onora.

4. Metoda mecanică

O altă dintre cele mai interesante contribuții ale lui Arhimede a fost includerea unei metode pur mecanice în raționamentul și argumentarea problemelor geometrice, ceva nemaiauzit la vremea sa. Până atunci, geometria era considerată o știință pur teoretică și era obișnuit să credem că matematica pură a fost descendentă la alte științe mai practice care ar putea fi mai utile în război și în scopuri de război. civili.

Arhimede, într-o scrisoare adresată prietenului său Eratostene, indică faptul că prin metoda sa mecanică poate aborda întrebări matematice prin mecanică. De asemenea, indică faptul că este mai ușor să construiți dovada unei teoreme geometrice dacă aveți cunoștințe practice anterioare, mai degrabă decât să faceți ipoteze teoretic. Această nouă metodă de cercetare ar fi precursorul etapei informale de descoperire a ipotezelor și formularea metodei științifice actuale.

5. Contometru

Oricât de surprinzător ar părea, Arhimede a inventat primul kilometraj. Cunoscut sub numele de kilometraj A fost un dispozitiv construit pe baza principiului unei roți care, atunci când se rotește, activează vitezele care vă permit să calculați distanța parcursă.

6. Primul planetariu

Pe baza celor spuse de mulți scriitori clasici, inclusiv Cicero, Ovidio, Claudiano, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus și Lactantius sunt considerați că Arhimede a inventat primul planetariu.

Cu siguranță a construit două, potrivit lui Cicero. Una dintre ele a reprezentat Pământul și mai multe constelații apropiate acestuia, în timp ce altul, care avea o singură rotație, A reprezentat Soarele, Luna, planetele care și-au efectuat mișcări proprii și independente în raport cu stelele fix

7. Șurub arhimedic

Arhimede a inventat un șurub care a permis ca apa să fie transportată de jos în sus pe o pantă. Potrivit lui Diodorus, această invenție a facilitat irigarea pe terenurile fertile ale râului Nil din Egiptul antic, deoarece instrumentele tradiționale implicau mobilizarea multor eforturi umane.

Acest cilindru avea în interior un șurub de aceeași lungime care păstra o interconectare sistem de elice care efectua o mișcare rotativă acționată manual de o pârghie rotire. Astfel, elicele au reușit să împingă orice substanță de jos în sus, formând un fel de circuit nesfârșit.

8. Gheară Arhimede

Gheara lui Arhimede, numită și mâna de fier, A fost una dintre cele mai înfricoșătoare arme de război create de matematician, crucială în apărarea Siciliei împotriva invaziilor romane.

Era o pârghie mare care avea un cârlig atașat la pârghie prin intermediul unui lanț care atârna de ea. Prin această pârghie, cârligul a fost manipulat în așa fel încât să se repeadă peste nava inamică, agățându-l și provocându-l fie să se răstoarne, fie să se ciocnească de stâncile de pe mal.

Referințe bibliografice:

• Torres-Asis, A.K. (2010) Arhimede, centrul gravitației și prima lege a mecanicii: Legea pârghiei. Apeiron Montreal.
• Kires, M. (2007) Principiul lui Arhimede în acțiune. Educație fizică.
• Parra, E. (2009) Arhimede: viața, lucrările și contribuțiile sale la matematica modernă. Matemática, revista digitală Educație și Internet.