Archimedes: biografia a vedecké príspevky tohto gréckeho výskumníka

Klasická antika bola nepokojná doba, ale zároveň plná nových pokrokov a rozvoja vedy, takže významné, že nebyť stredoveku, určite by sme sa dostali oveľa ďalej od toho, kde sme teraz.

Napriek tomu, že väčšina obyvateľstva bola negramotná a nevzdelaná, v tejto oblasti nežilo veľa skvelých mužov obdobie, medzi nimi Archimedes, veľký matematik, fyzik a vynálezca múdrosti pre civilné účely, a predovšetkým vojenské.

Ďalej uvidíme život a veľké príspevky tohto vedca do vedy prostredníctvom tejto biografie Archimeda a lepšie pochopíme, ako základy, aj keď primitívne, toho, čo by sa stalo našou vedeckou metódou s odstupom takmer 2000 rokov moderný.

• Súvisiaci článok: "Arcesilao: životopis tohto gréckeho filozofa"

Archimedes zo Syrakúz: biografia a príspevky k vede

Archimedes bol matematik, fyzik, vynálezca, inžinier a astronóm, ktorý žil v starogréckych časoch asi pred 2 000 rokmi. V tom čase bolo len málo ľudí, ktorí mali tú česť vedieť čítať a písať, takže o ňom a všetkom nie je veľa spisov. to, čo vieme o tomto vynálezcovi, je z ústnej tradície a svedectiev rôznych klasických spisovateľov, väčšinou po Archimedovi.

Jeho vlasťou boli Syrakúzy, mesto nachádzajúce sa v Magna Graecia, regióne usadenom na ostrove Sicília a na juhu talianskeho polostrova.. Vládcom tohto mesta, ktorý ho riadil ako tyran, bol Hieron II., Ktorý je podozrivý z toho, že je v niečom príbuzný s Archimédom. Nech už bol ich vzťah akýkoľvek, mali veľmi zaujímavý vzťah, pretože Herion II dôveroval matematikovi, že bude poradcom a vynálezcom obrany mesta.

Z rodiny Archimedovcov vieme málo. Veľa sa nevie o jeho matke, ale o jeho otcovi Phidiasovi, astronómovi, ktorý preniesol svoj záujem o vedu o oblohe. Nezdá sa, že by sa oženil alebo mal deti, a ak by to urobil, bolo to vymazané z dejepisného análu. Nemôžeme potvrdiť ani to, či povedal, že jeho slávna „heuréka“ chodí nahý po uliciach svojho rodného mesta, ani ak skutočne povedal vetu „daj mi oporu a pohnem svetom“.

Skoré roky

Archimedes sa narodil v roku 287 pred n. C. v Syrakúzach na Sicílii. Vďaka fragmentu jeho knihy „Pieskový pult“ vieme, že jeho otec sa volal Phidias a že bol v tom čase známym astronómom. Keď videl Phidiasa, že jeho syn preukázal veľké schopnosti už od útleho veku, rozhodol sa ho zoznámiť so svetom matematiky a astronómie.

Vďaka svojim veľkým schopnostiam a dobrým vzťahom s kráľom v Syrakúzach bol Hieron II Archimedes v roku 243 pred n. L. Vyslaný do Alexandrie. C., vtedajšie centrum vedy, aby si mohli rozšíriť svoje vedomosti z matematiky pod vedením vtedajšej eminencie. Medzi jeho učiteľov patril Canon de Samos, skvelý matematik, od ktorého sa mladý Archimedes veľa naučil. Po pobyte v egyptskom meste sa Archimedes vrátil do vlasti, aby začal s výskumom.

Služba pre vlasť

Po návrate z Alexandrie Archimedes bol prijatý za poradcu Hieróna II. a bol zodpovedný za navrhovanie systémov a pomôcok, ktoré by pomáhali pri obrane mesta. Pod ochranou a patronátom panovníka mal mladý matematik úplnú slobodu v uskutočňovaní všetkých druhov experimentov, pokiaľ z toho mali prospech kráľ a Syrakúzy. S patrónom Hierona II. By Archimedes inicioval čas rozsiahleho výskumu a veľkého pokroku.

Jednou z najdôležitejších epizód tejto doby pre jeho kariéru bolo, keď kráľ nariadil stavbu najväčšej lode, aká bola kedy postavená, s takou smolou, že keď bola ponorená do mora, bola uviazol. Pretože ani hrubou silou sa nepodarilo loď Hieron II odstrániť, poveril Archimeda, aby čln postavil nad hladinu. Archimedes teda vymyslel systém zložených kladiek, ktoré zvýšili prítlačnú silu, pričom loď pohybovala s minimálnym úsilím a položila základy jeho zákona o páke.

Ďalším z najdôležitejších momentov v živote Archimeda bolo, keď ho kráľ požiadal, aby vyriešil pochybnosti, ktoré ho prinútili nespať. Panovník chcel vedieť, či je jeho koruna skutočne z masívneho zlata alebo či bol podvedený a jeho vnútro bolo vyrobené z menej hodnotného materiálu. Ukázalo sa, že tento problém bol pre Archimeda skutočnou bolesťou hlavy, pretože nevedel, ako vyriešiť túto otázku bez toho, aby zlomil korunu na dve časti a pozrel sa dovnútra.

Grécky vedec vedel, že musí zistiť hustotu koruny, a vzhľadom na to, že vážila rovnako ako zlatý ingot, bolo treba nájsť odpoveď v jej objeme. Problém bol v tom, že v tom čase nebol nijako známy spôsob výpočtu objemu nepravidelných objektov. Legenda hovorí, že objavil, ako na to pri kúpaní. Keď sa ponoril do vane, uvidel stúpať hladinu vody. Množstvo vody, ktoré stúpalo, bolo priamo úmerné objemu ponoreného tela.

Z toho vyvodil záver, že Keby ponoril korunu dolu a zmeral kolísanie vodnej hladiny, bol by schopný presne vedieť, aký bol jej objem. Toto bol jeden z jeho veľkých objavov a z tohto dôvodu bol známy ako Archimedov princíp. Hovorí sa, že zoči-voči takémuto objavu vyšiel z kúpeľa euforicky kričiac „heuréka“, nahý ulicami Syrakúz pred prekvapeným pohľadom okoloidúcich.

Konflikt v Syrakúzach

V priebehu roku 213 a. C. Rímski vojaci zaútočili na Syrakúzy a prenasledovali ich obyvateľov, aby sa vzdali. Túto akciu viedol Marco Claudio Marcelo, významný rímsky vojenský politik a politik pokrstený ako Rímsky meč, kľúčová postava druhej púnskej vojny. Vojna trvala dva roky, počas ktorých obyvatelia Syrakúz bojovali proti Rimanom odvahu, húževnatosť a prudkosť, medzi nimi aj Archimedes, ktorý hral veľmi dôležitú úlohu pri obrane mesto.

Ale bohužiaľ mesto nakoniec padlo. Marco Claudio Marcelo, ktorý vedel o veľkej intelektualite Archimeda, výslovne nariadil, aby mu neubližovali ani nezabili, pretože ho chcel medzi svojimi poradcami. Avšak buď z nevedomosti, alebo z neobratnosti vlastných podriadených, Archimedes zomrel rukou jedného z rímskych vojakov v roku 212 a. C. Existujú štyri verzie toho, čo sa stalo.

Štyri úmrtia Archimeda

Jedna verzia hovorí, že Archimedes bol práve pri riešení matematického problému, keď sa k nemu priblížil rímsky vojak. Matematik lPožiadali sme o trochu času na vyriešenie problému, čo by vojaka potešiť nemalo, ktorý sa rozhodol ukončiť svoj život.

Iná verzia hovorí, že Archimedes pri preberaní Syrakúz riešil matematický problém. Do svojej komnaty vošiel rímsky vojak a nariadil mu stretnutie s Marcelom, na čo mu matematik odpovedal, že chce vyriešiť problém, na ktorom pracuje. Vojak, ktorý bol naštvaný odpoveďou, zavraždil Archimeda, ktorý neposlúchol Marcela.

Existuje tretia verzia, ktorá hovorí, že Archimedes mal v rukách veľa matematických nástrojov. Vojak uvidel som ho v domnienke, že musí mať pri sebe cennosti alebo nejakú zbraň vyhrať rímskych útočníkov, tak bez premýšľania dvakrát ukončil život matematika.

Nakoniec štvrtá a najrealistickejšia verzia hovorí, že Archimedes bol prikrčený na zemi a uvažoval o jednom zo svojich plánov. Keď ho študoval, zozadu sa k nemu priblížil rímsky vojak, ktorý keďže nevedel, že ide o gréckeho génia, rozhodol sa ho streliť do chrbta.

Po jeho smrti

Keďže strávil viac ako 130 rokov po svojej smrti, v roku 137 pred n. C. Rímsky spisovateľ, politik a filozof Marco Tulio Cicero obsadil miesto v správe Ríma a chcel nájsť Archimedov hrob. Nebolo to pre neho ľahké, pretože Cicero nenašiel nikoho, kto by naznačil presné miesto, kde bol matematik pochovaný.

Napriek neznámym a úplnej nevedomosti o tom, kde sa nachádzajú pozostatky Archimeda, sa Cicerovi podarilo hrobku nájsť, veľmi blízko pri dverách Agrigenta. Jeho miesto odpočinku bolo v zlom stave, a tak sa Cicero rozhodol vyčistiť svoju hrobku a na svoje prekvapenie to zistil Bolo to vpísané do gule vo vnútri valca, ktorá narážala na jeden z jeho objavov.

Príspevky k vede

Aj keď plynutie času a temnota stredoveku priniesli veľa poznatkov o Antike byť navždy stratení, existuje veľa poznatkov pripisovaných Archimedovi, ktorým sa podarilo dosiahnuť naše dni. Medzi najvýznamnejšie patria tieto:

1. Archimedov princíp

Archimedov princíp je určite najslávnejším a najdôležitejším dedičstvom gréčtiny. Archimedes úplne náhodným spôsobom objavil, ako vypočítať objem ľubovoľného objektu bez ohľadu na to, či má alebo nemá pravidelný tvar.

Tento princíp uvádza, že každé teleso čiastočne alebo úplne ponorené do kvapaliny (kvapaliny alebo plynu) dostane vzostupný tlak rovnajúci sa hmotnosti kvapaliny uvoľnenej predmetom. To znamená, že v závislosti na objeme predmetu bude tekutina stúpať viac alebo menej, bez ohľadu na hmotnosť samotného predmetu.

Tento princíp umožňoval nielen poznať objem ľubovoľného objektu, ale aj bol kľúčom k zdokonaleniu flotácie lodí, záchranných viest, ponoriek a teplovzdušných balónov, vynálezy, ktoré, aj keď oveľa neskôr ako Archimedes, by bez jeho nálezov neexistovali.

• Mohlo by vás zaujímať: „Galileo Galilei: biografia a príspevky tohto vedca do vedy“

2. Páka princíp

Predtým, ako boli vynájdené moderné žeriavy na pohyb ťažkých predmetov, bolo potrebné použiť hrubú silu. Stavba budov bola náročná na prácu a niekedy bolo nemožné ich postaviť pre nedostatok mužov.

Našťastie, Archimedes našiel riešenie pomocou jedného z najzákladnejších a najzákladnejších princípov fyziky a mechaniky. Poznamenal, že položením predmetu na jeden koniec správne vyváženej dosky s oporou sa dá s relatívnym úsilím pohnúť čímkoľvek.

3. Pokroky v matematike

Existuje veľa matematických pokrokov, ktoré sa pripisujú postave Archimeda. Medzi nimi je aj presný výpočet čísla Pi, uskutočňovanie prvých aproximácií do nekonečne malého počtu systémov a objavovanie že vzťah medzi objemom gule a valcom, v ktorom sa nachádza, je 2: 3, čo bolo teda zastúpené v jeho hrobke v jeho česť.

4. Mechanická metóda

Ďalším z najzaujímavejších príspevkov Archimeda bol zahrnutie čisto mechanickej metódy do uvažovania a argumentácie geometrických problémov, niečo vo svojej dobe neslýchané. Dovtedy sa geometria považovala za čisto teoretickú vedu a bolo bežné si myslieť, že čistá matematika zostúpila do iných praktickejších vied, ktoré by mohli byť užitočnejšie pre vojnu a vojnové účely. civilistov.

Archimedes v liste adresovanom svojmu priateľovi Eratosthenesovi naznačuje, že pomocou svojej mechanickej metódy dokáže pomocou matematiky pristupovať k matematickým otázkam. Tiež to naznačuje, že je jednoduchšie zostaviť dôkaz o geometrickej vete, ak máte skôr praktické znalosti, ako teoreticky hypotetizovať. Táto nová výskumná metóda by bola predchodca neformálneho štádia objavovania hypotéz a formulácie súčasnej vedeckej metódy.

5. Počítadlo kilometrov

Akokoľvek to môže znieť prekvapivo, Archimedes vynašiel prvý počítadlo kilometrov. Známy ako počítadlo kilometrov Bolo to zariadenie postavené na princípe kolesa, ktoré pri otáčaní aktivuje prevodové stupne ktoré umožňujú vypočítať prejdenú vzdialenosť.

6. Prvé planetárium

Na základe toho, čo povedali mnohí klasickí spisovatelia, napríklad Cicero, Ovidio, Claudiano, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus a Lactantius sú považované za tie, ktoré Archimedes vynašiel ako prvé planetárium.

Podľa Cicerona určite postavil dva. Jeden z nich predstavoval Zem a niekoľko jej súhvezdí, zatiaľ čo druhý, ktorý mal iba jednu rotáciu, Predstavoval Slnko, Mesiac, planéty, ktoré uskutočňovali svoje vlastné a nezávislé pohyby vo vzťahu k hviezdam opravený

7. Archimédova skrutka

Archimedes vynašiel skrutku, ktorá umožňovala dopravu vody zdola nahor cez svah. Podľa Diodora tento vynález uľahčil zavlažovanie v úrodných krajinách rieky Níl v starom Egypte, pretože tradičné nástroje zahŕňali mobilizáciu veľkého množstva ľudského úsilia.

Tento valec mal vnútri skrutku rovnakej dĺžky, ktorá udržiavala vzájomné prepojenie systém vrtúľ, ktorý vykonával rotačný pohyb poháňaný ručne páčkou rotačný. Tak sa vrtuľám podarilo vytlačiť akúkoľvek látku zdola nahor, čím sa vytvoril akýsi nekonečný okruh.

8. Archimedov pazúr

Archimedov pazúr, nazývaný tiež železná ruka, Bola to jedna z najobávanejších vojnových zbraní, ktorú vytvoril matematik a ktorá bola rozhodujúca pri obrane Sicílie proti rímskym vpádom.

Bola to veľká páka, ktorá mala na reťazi pripevnený hák pomocou reťaze, ktorá z nej visela. Prostredníctvom tejto páky sa s hákom manipulovalo tak, aby sa rútil nad nepriateľskou loďou, zahákol ju a spôsobil jej prevrátenie alebo zrútenie o kamene na brehu.

Bibliografické odkazy:

• Torres-Asis, A.K. (2010) Archimedes, ťažisko, a prvý zákon mechaniky: Zákon pákového mechanizmu. Apeiron Montreal.
• Kires, M. (2007) Archimedov princíp v akcii. Fyzikálna výchova.
• Parra, E. (2009) Archimedes: jeho život, diela a príspevky k modernej matematike. Matemática, Educación e Internetový digitálny časopis.