Arhimede s-a născut în anul 287 î.Hr. în familia unui astronom de curte, conducător al orașului Hiero. A studiat în Alexandria, unde erau cei mai buni oameni de știință și gânditori greci, precum și cea mai mare bibliotecă din lume. Dar totuși s-a întors la al lui oras natalși a trăit acolo toată viața.

Descoperirile lui Arhimede

Nu numai numele lui, ci și descoperirile sale sunt legendare. Lucrările lui Arhimede sunt consacrate fizicii, mecanicii, dar mai ales matematicii. Cu descoperirile sale, a simplificat munca și a dat impuls dezvoltării științei. Legea pârghiei a pus bazele studiului spiralelor, o metodă pentru determinarea zonelor și volumelor, centrelor de greutate forme geometriceși multe altele – acestea sunt toate descoperirile lui.

  • Mecanica

Celebrul om de știință grec antic a introdus în mecanică un astfel de concept precum centrul de greutate - în orice corp există un singur punct de sprijin pe care se poate concentra greutatea sa. Arhimede a spus: „Dă-mi un punct de sprijin și voi muta pământul!”
Descoperirile lui Arhimede includ multe structuri mecanice, cum ar fi pârghia. El, desigur, era cunoscut înaintea lui, dar Arhimede a fost cel care și-a conturat teoria completă și a aplicat-o cu succes în practică, ceea ce a făcut mai ușor ridicarea și transportul de încărcături grele. Și șurubul inventat de Arhimede pentru a culege apa este încă folosit în Egipt. De asemenea, în lista dispozitivelor sale poate fi inclus în siguranță un „melc” - o invenție pentru udarea culturilor, precum și dispozitive capabile să arunce cu pietre cu viteză cu o masă uriașă de aproximativ 250 de kilograme.

  • Astronomie

Un om de știință grec antic a construit un planetariu unde puteți observa mișcarea a cinci planete, răsăritul Soarelui și a Lunii, fazele și eclipsele de Lună și dispariția corpurilor dincolo de orizont. Arhimede a calculat distanța până la planete: conform ideilor sale, sistemul mondial era centrat pe Pământ, iar planetele Mercur, Venus și Marte se învârteau în jurul Soarelui și al Pământului.

  • Matematică

Arhimede a descoperit poliedrele semiregulate care îi poartă acum numele. Dar descoperirea principală este considerată a fi o metodă generală de calculare a suprafețelor sau volumelor. El a stabilit că o sferă și conurile cu un vârf comun înscris într-un cilindru sunt legate ca două conuri: sferă: cilindru - 1:2:3. Arhimede a dovedit că aria unui segment de parabolă tăiat de acesta de o linie dreaptă este 4/3 din aria triunghiului înscris în acest segment. A găsit cu ușurință tangente la o elipsă, hiperbolă și parabolă și a calculat extreme - metodele sale de calcul au stat la baza calculului diferențial. În plus, Arhimede a calculat numărul „pi” - raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul acestuia.

El a considerat cea mai bună descoperire a lui ca fiind determinarea suprafeței și volumului unei mingi, așa că la mormântul său a cerut să doboare o minge înscrisă într-un cilindru. Deci, chiar și gândindu-se la moarte, nu poate uita de matematică.

Arhimede, un remarcabil matematician, inventator și inginer grec antic, a trăit în secolul al III-lea î.Hr. (287 - 212 î.Hr.).

Prietenul lui Arhimede, Heraclide, a scris o biografie a marelui om de știință, dar aceasta a fost pierdută și acum se cunosc foarte puține lucruri despre viața lui. Se știu puține lucruri despre viața lui și pentru că aproape toți autorii care i-au transmis ei înșiși biografia au trăit mult mai târziu. Drept urmare, biografia lui Arhimede este plină de legende, dintre care unele au devenit foarte populare. Cu toate acestea, legende despre Arhimede au fost create în timpul vieții sale. Se știe mult mai puțin despre viața personală a omului de știință decât despre știința sa.

Din biografia lui Arhimede:

Arhimede s-a născut în orașul Siracuza din Sicilia. La acea vreme a fost una dintre primele colonii grecești antice de pe insula Sicilia și se numea Magna Graecia. Acesta includea teritoriul modern al Italiei de Sud și al Siciliei. + Arhimede s-a născut în 287 î.Hr. e. Data nașterii este cunoscută din cuvintele istoricului bizantin John Tzetz. A locuit la Constantinopol în secolul al XII-lea. Adică aproape o mie și jumătate de ani după Arhimede. El a mai scris că celebrul matematician antic grec a trăit 75 de ani. O astfel de informație exactă ridică anumite îndoieli, dar trebuie să-l credem pe istoricul antic. Biografia lui Arhimede este cunoscută din lucrările lui Titus, Cicero, Polybius, Livy, Vitruvius și alți autori care au trăit mai târziu decât însuși savantul. Este dificil de evaluat fiabilitatea acestor date.

Arhimede și-a petrecut probabil copilăria la Siracuza. Educatie primara Probabil că omul de știință a primit-o de la tatăl său. Tatăl său, probabil, a fost astronomul și matematicianul Phidias. Plutarh a mai susținut că omul de știință era o rudă apropiată a conducătorului Siracuza, Hiero al II-lea.

Fiind înrudit cu astfel de vedete, Arhimede a putut primi o educație excelentă: a studiat la Alexandria, care la vremea aceea era renumită ca centru de învățare. Alexandria Egiptului a fost o zonă culturală și centru științific civilizat Lumea antica. Acolo Arhimede s-a întâlnit și s-a împrietenit cu multe alte mari figuri științifice ale vremii sale.

Bustul lui Arhimede

În Alexandria, un tânăr care luptă pentru cunoaștere a stabilit relații de prietenie cu matematicianul și astronomul Conon din Samos și cu astronomul, matematicianul și filologul Erastothenes din Cirene - aceștia erau oameni de știință celebri ai vremii. Arhimede a legat o prietenie puternică cu ei. A continuat de-a lungul vieții mele și a fost exprimat prin corespondență.

Tot între zidurile Bibliotecii din Alexandria, Arhimede a făcut cunoștință cu lucrările unor geometri celebri precum Eudoxus și Democrit. De asemenea, a învățat multe alte cunoștințe utile. După antrenament, s-a întors în patria sa și s-a putut angaja pe deplin în știință, deoarece nu avea nevoie de fonduri. În patria sa din Siracuza, Arhimede s-a impus rapid ca o persoană inteligentă și talentată și a trăit ani lungi, bucurându-se de respectul celorlalți și a trăit acolo până la sfârșitul vieții.

Nu se știe nimic despre soția și copiii săi, dar nu există nicio îndoială cu privire la studiile sale la Alexandria, unde se afla celebra Bibliotecă din Alexandria.

Arhimede a murit în timpul celui de-al doilea război punic, când trupele romane au capturat Siracuza după un asediu de doi ani. Comandantul roman a fost Marcus Claudius Marcellus. Potrivit lui Plutarh, el a ordonat ca Arhimede să fie găsit și adus la el. Un soldat roman a venit la casa unui matematician remarcabil în timp ce se gândea la formule matematice. Soldatul a cerut să meargă imediat cu el și să se întâlnească cu Marcellus. Dar matematicianul l-a îndepărtat pe obsesivul Roman, spunând că mai întâi trebuie să termine lucrarea. Soldatul a fost indignat și l-a înjunghiat cu o sabie pe cel mai deștept locuitor din Siracuza.

Există, de asemenea, o versiune care susține că Arhimede a fost ucis chiar pe stradă în timp ce purta instrumente matematice în mâini. Soldații romani au decis că acestea sunt obiecte valoroase și l-au înjunghiat pe matematician. Dar oricum, moartea acestui om l-a revoltat pe Marcellus, din moment ce i-a fost încălcat ordinul. Există și alte versiuni ale acestei povești, dar ei sunt de acord că politicianul și liderul militar antic roman Marcellus a fost extrem de supărat de moartea omului de știință și, unindu-se atât cu cetățenii din Siracuza, cât și cu propriii săi supuși, i-a oferit lui Arhimede o înmormântare magnifică.

La 140 de ani de la aceste evenimente, celebrul orator roman Cicero a sosit în Sicilia. A încercat să găsească mormântul lui Arhimede, dar nimeni locuitorii locali nu știa unde se află. În cele din urmă, mormântul a fost găsit în stare dărăpănată în tufișurile de la marginea orașului Siracuza. Piatra funerară înfățișa o minge și un cilindru înscris în ea. Poezii erau gravate sub ele. Cu toate acestea, această versiune nu are nicio dovadă documentară.

La începutul anilor 60 ai secolului XX, în curtea Hotelului Panorama din Siracuza a fost descoperit și un mormânt antic. Proprietarii hotelului au început să susțină că acesta a fost locul de înmormântare al marelui matematician și inventator al antichității. Dar, din nou, nu au furnizat nicio dovadă convingătoare. Într-un cuvânt, până în prezent nu se știe unde este îngropat Arhimede și în ce loc se află mormântul său.

Activități științifice și invenții ale lui Arhimede:

Fizicianul, matematicianul și inginerul grec antic Arhimede a făcut multe descoperiri geometrice, a pus bazele hidrostaticii și mecanicii și a creat invenții care au servit drept punct de plecare pentru dezvoltare ulterioarăȘtiințe. +Descoperirile din domeniul matematicii au fost adevărata pasiune a omului de știință. Potrivit lui Plutarh, Arhimede a uitat de hrană și de îngrijire de sine când a fost în pragul unei alte invenții în acest domeniu. Principala direcție a cercetării sale matematice au fost problemele analizei matematice.

Chiar înainte de Arhimede, au fost inventate formule pentru a calcula ariile cercurilor și poligoanelor, volumele piramidelor, conurilor și prismelor. Dar experiența omului de știință i-a permis să dezvolte tehnici generale pentru calcularea volumelor și suprafețelor. În acest scop, a îmbunătățit metoda epuizării, inventată de Eudoxus din Cnidus, și a adus capacitatea de a o aplica la un nivel virtuos. Arhimede nu a devenit creatorul teoriei calculului integral, dar opera sa a devenit ulterior baza acestei teorii.

De asemenea, un matematician remarcabil a pus bazele calculului diferențial. Din punct de vedere geometric, a studiat posibilitatea determinării tangentei la o linie curbă, iar din punct de vedere fizic, viteza unui corp în orice moment în timp. Omul de știință a examinat o curbă plată cunoscută sub numele de spirala arhimediană. El a găsit primul mod generalizat de a găsi tangente la o hiperbolă, parabolă și elipsă. De aici putem spune cu siguranță că acest om a fost înaintea științei matematice cu 2 mii de ani. Abia în secolul al XVII-lea oamenii de știință au putut să înțeleagă și să dezvăluie pe deplin toate ideile lui Arhimede, care au ajuns în acele vremuri în lucrările sale supraviețuitoare. Omul de știință a refuzat adesea să-și descrie invențiile în cărți, motiv pentru care nu fiecare formulă pe care a scris-o a supraviețuit până în zilele noastre.

Omul de știință a dezvoltat, de asemenea, în mod activ structuri mecanice. El a dezvoltat și prezentat teorie detaliată pârghie și a folosit eficient această teorie în practică, deși invenția în sine era cunoscută chiar înainte de el. În portul Syracuse s-au realizat mecanisme cu pârghie bloc. Aceste dispozitive au facilitat ridicarea și mutarea sarcinilor grele, accelerând și optimizând operațiunile portuare.

El a inventat și un șurub care a fost folosit pentru a salva apa. „Șurubul lui Arhimede” este încă folosit în Egipt. Arhimede a creat o teorie despre echilibrarea corpurilor egale. El a demonstrat că un corp scufundat într-un lichid este supus unei forțe de plutire egală cu greutatea lichidului deplasat. Ideea asta i-a venit la baie. Simplitatea sa l-a șocat atât de mult pe matematicianul și inventatorul remarcabil, încât a sărit din baie și, îmbrăcat ca Adam, a alergat pe străzile din Siracuza strigând „Eureka”, care înseamnă „găsit”. Ulterior, această dovadă a fost numită legea lui Arhimede. + Mare importanță au cercetări teoretice ca om de știință în domeniul mecanicii. Pe baza dovezilor legii pârghiei, el a început să scrie lucrarea „Despre echilibrul figurilor plane”. Dovada se bazează pe axioma conform căreia corpuri egale pe umerii egali se vor echilibra în mod necesar. Arhimede a urmat același principiu de construire a unei cărți - începând cu dovada propriei legi - atunci când a scris lucrarea „Despre plutirea corpurilor”. Această carte începe cu o descriere a binecunoscutei legi a lui Arhimede.

Omul de știință a considerat că inventarea formulelor pentru calcularea suprafeței și volumului unei mingi este o descoperire demnă. Dacă în cazurile descrise anterior, Arhimede a rafinat și a îmbunătățit teoriile altor oameni sau a creat metode rapide de calcul ca alternativă la formulele existente, atunci în cazul determinării volumului și suprafeței unei mingi, el a fost primul. Înainte de el, niciun om de știință nu a făcut față acestei sarcini. Prin urmare, matematicianul a cerut să doboare o minge înscrisă într-un cilindru pe piatra sa funerară.

Există o legendă asociată cu legea lui Arhimede. Într-o zi, omul de știință ar fi fost abordat de Hiero al II-lea, care s-a îndoit că greutatea coroanei făcute pentru el corespunde cu greutatea aurului care a fost prevăzut pentru crearea sa. Arhimede a făcut două lingouri de aceeași greutate ca și coroana: argint și aur. Apoi, a pus aceste lingouri pe rând într-un vas cu apă și a notat cât de mult a crescut nivelul acestuia. Omul de știință a așezat apoi coroana în vas și a descoperit că apa nu s-a ridicat la nivelul la care s-a ridicat atunci când fiecare dintre lingouri a fost introdus în vas. Astfel, s-a descoperit că maestrul păstrase o parte din aur pentru el.

Arhimede a devenit inventatorul primului planetariu. Când acest aparat se mișcă, se observă următoarele: răsăritul Lunii și a Soarelui; mișcarea celor cinci planete; dispariția Lunii și a Soarelui dincolo de orizont; fazele și eclipsele de lună.

Omul de știință a încercat, de asemenea, să creeze formule pentru calcularea distanțelor până la corpuri cerești. Cercetătorii moderni sugerează că Arhimede considera că Pământul este centrul lumii. El credea că Venus, Marte și Mercur se învârte în jurul Soarelui, iar acest întreg sistem se învârte în jurul Pământului.

Contemporanii săi au compus și numeroase legende despre talentatul matematician, fizician și inginer. Legenda spune că, într-o zi, Hiero al II-lea a decis să-i facă cadou pe Ptolemeu, regele Egiptului, o navă cu mai multe punți. S-a decis denumirea ambarcațiunii „Syracuse”, dar nu a putut fi lansată. În această situație, domnitorul a apelat din nou la Arhimede. Din mai multe blocuri a construit un sistem cu ajutorul căruia lansarea unui vas greu era posibilă cu o singură mișcare a mâinii. Potrivit legendei, în timpul acestei mișcări, Arhimede a spus: „Dă-mi un punct de sprijin și voi întoarce lumea”.

Omul de știință și-a ajutat compatrioții să intre bătălii navale. Macaralele dezvoltate de el au prins navele inamice cu cârlige de fier, le-au ridicat ușor și apoi le-au aruncat brusc înapoi. Din această cauză, navele s-au răsturnat și s-au prăbușit. Multă vreme, aceste macarale au fost considerate o legendă, dar în 2005 un grup de cercetători a dovedit funcționalitatea unor astfel de dispozitive, reconstruindu-le din descrierile supraviețuitoare.

În 212 î.Hr., în timpul celui de-al Doilea Război Punic, romanii au început să ia cu asalt Siracuza. În acest moment, Arhimede era deja un bărbat în vârstă, dar mintea lui nu și-a pierdut claritatea. Arhimede a folosit în mod activ cunoștințele de inginerie pentru a-și ajuta poporul să obțină victoria. După cum a scris Plutarh, sub conducerea sa, au fost construite mașini de aruncare, cu ajutorul cărora soldații din Siracuza au aruncat cu pietre grele asupra adversarilor lor. Când romanii s-au repezit la zidurile orașului, în speranța că nu vor intra sub foc, o altă invenție a lui Arhimede - dispozitive de aruncare ușoară cu acțiune strânsă - i-a ajutat pe greci să-i arunce cu ghiulea de tun. Galeri romane care se grăbeau în jurul portului Siracuza au fost atacate de macarale speciale cu cârlige (gheara lui Arhimede). Cu ajutorul acestor cârlige, asediații au ridicat corăbii în aer și le-au aruncat jos de la mare înălțime. Navele, lovind apa, s-au spart si s-au scufundat. Toate aceste progrese tehnologice i-au speriat pe invadatori. Așa că, datorită eforturilor lui Arhimede, speranța romanilor de a lua cu asalt orașul a eșuat. Au abandonat asaltul asupra orașului și au trecut la un lung asediu. În toamna anului 212 î.Hr., colonia a fost luată de romani ca urmare a trădării. Arhimede a fost ucis în timpul acestui incident. Potrivit unei versiuni, el a fost spart până la moarte de un soldat roman, pe care savantul l-a atacat pentru că i-a călcat desenul.

Există o legendă conform căreia Arhimede a ordonat ca scuturile să fie lustruite până la o strălucire a oglinzii, iar apoi le-a aranjat în așa fel încât, reflectând culoarea soarelui, l-au concentrat în raze puternice. Au fost trimiși pe corăbii romane și au ars. Mențiunile despre această armă sunt doar legende, dar în anul trecut Au fost efectuate experimente pentru a determina dacă aceste invenții ar putea exista cu adevărat. În 2005, oamenii de știință au reprodus macaralele, care s-au dovedit a fi pe deplin funcționale. Și în 1973, omul de știință grec Ioannis Sakkas a incendiat un model din placaj al unei nave romane folosind o combinație de oglinzi. A creat o cascadă de 70 de oglinzi de cupru și a folosit-o pentru a da foc unui model de placaj al unei nave, care era situat la 75 de metri de oglinzi. Deci această legendă ar putea avea o bază practică.

Cu toate acestea, oamenii de știință continuă să se îndoiască de existența armelor „oglindă” în Siracuza, deoarece niciunul dintre autorii antici nu o menționează; informații despre el au apărut doar în evul mediu timpuriu- din secolul al VI-lea autor Anthemius din Trallia. În ciuda unei apărări eroice - și ingenioase -, Siracuza a fost în cele din urmă cucerită.

Moștenirea lui Arhimede:

Arhimede și-a scris lucrările în greacă dorica, dialectul vorbit în Siracuza. Dar originalele nu au supraviețuit. Au venit la noi în repovestiri ale altor autori. Toate acestea au fost sistematizate și adunate într-o singură colecție de către arhitectul bizantin Isidor de Milet, care a locuit la Constantinopol în secolul al VI-lea. Această colecție a fost tradusă în arabă în secolul al IX-lea, iar în secolul al XII-lea a fost tradusă în latină.

În timpul Renașterii, lucrările gânditorului grec au fost publicate la Basel în latină și limbi grecesti. Pe baza acestor lucrări, Galileo Galilei sfârşitul XVI-lea secolul a inventat echilibrele hidrostatice.

*Șurubul Archimede, sau melcul, este folosit pentru ridicarea și transportul de încărcături și pentru extragerea apei. Acest dispozitiv este folosit și astăzi (de exemplu, în Egipt).

*Diferite tipuri de macarale, care se bazau pe blocuri și pârghii.

*"Celestial Sphere" este primul planetariu din lume, cu ajutorul căruia s-a putut observa mișcarea soarelui, a lunii și a cinci planete cunoscute atunci.

*Numărul apropiat de numărul P este așa-numitul „număr arhimedian”: 3 1/7; Arhimede însuși a indicat acuratețea aproximării acestui număr. Pentru a rezolva această problemă, el a construit un cerc cu 96 de gonuri înscriși și circumscriși în jurul lui, ale cărui laturi le-a măsurat apoi.

*Descoperirea legii fundamentale a fizicii în general și a hidrostaticei în special. Această lege poartă numele lui și constă în relația dintre forța de plutire, volumul și greutatea unui corp scufundat într-un lichid.

*Fiind primul teoretician al mecanicii, Arhimede a introdus în ea experimente de gândire. Primele astfel de experimente au fost dovezile sale ale legii pârghiei și ale legii lui Arhimede.

*În 1906, profesorul danez Johan Ludwig Heiberg a descoperit o colecție de rugăciuni de 174 de pagini la Constantinopol, scrisă în secolul al XIII-lea. Omul de știință a aflat că este un palimpsest, adică un text scris peste text vechi. La acea vreme, aceasta era o practică obișnuită, deoarece pielea de capră tăbăcită din care erau făcute paginile era foarte scumpă. Textul vechi a fost răzuit, iar deasupra a fost scris text nou. S-a dovedit că lucrarea răzuită era o copie a unui tratat necunoscut al lui Arhimede. Copia a fost scrisă în secolul al X-lea. Folosind lumina ultravioletă și cu raze X, a fost citită această lucrare până acum necunoscută. Acestea au fost lucrări asupra echilibrului, asupra măsurării circumferinței unei sfere și a unui cilindru și asupra corpurilor plutitoare. În prezent, acest document este păstrat în Baltimore City Museum (Maryland, SUA).

*Lucrari ale lui Arhimede: Quadratura parabolei, Pe minge si cilindru, Pe spirale, Pe conoide si sferoide, Despre echilibrul figurilor plane, Epistola catre Eratostene despre metoda, Pe corpuri plutitoare, Masurarea cercului, Psamit, Stomachion , Problema lui Arhimede despre tauri, Tratat despre construcția în jurul mingii unei figuri solide cu paisprezece baze, Cartea Lemelor, Cartea despre construcția unui cerc împărțit în șapte părti egale, O carte despre atingerea cercurilor.

Arhimede: fapte interesante

1.Arhimede nu a lăsat niciun elev după el, pentru că nu a vrut să-și creeze propria școală și să formeze succesori.

2. Unele dintre calculele lui Arhimede au fost repetate abia o mie cinci sute de ani mai târziu de Newton și Leibniz.

3. Unii oameni de știință susțin că Arhimede a fost inventatorul tunului. Astfel, Leonardo da Vinci a desenat chiar și o schiță a unui tun cu abur, a cărei invenție a atribuit-o savantului grec antic. Plutarh a scris că, în timpul asediului Siracuza, romanii au fost împușcați cu un dispozitiv care semăna cu un tub lung și „scuipa” ghiulele.

4. Prietenul lui Arhimede, Heraclide, a scris o biografie a marelui om de știință, dar aceasta a fost pierdută și acum se știu puține lucruri despre viața lui.

5. Unii contemporani îl considerau nebun pe Arhimede. Pentru a-și demonstra abilitățile, omul de știință înainte de Hieron a tras triremele la țărm folosind un sistem de scripete.

6. Comandantul roman Marcellus, comandantul asediului Siracuza, a spus: „Va trebui să oprim războiul împotriva geometrului”.

7.Arhimede este considerat unul dintre cei mai buni matematicieniși inventatori din toate timpurile.

9.Potrivit unor legende, în timpul cuceririi Siracuza, a fost trimis în căutarea unui om de știință echipă specială romanii, care trebuiau să-l captureze pe Arhimede și să-l aducă la comandă. Omul de știință a murit doar într-un accident absurd.

10. Mașinile de aruncat ale lui Arhimede puteau lansa pietre cu o greutate de până la 250 kg. La acea vreme era un vehicul de luptă unic.

11.Arhimede a realizat primul planetariu din lume.

12. Contemporanii îl considerau pe Arhimede aproape un semizeu, iar invențiile sale militare i-au îngrozit pe romani, care nu mai întâlniseră niciodată așa ceva.

13.Cunoscuta legendă despre oglinzile care ardeau navele romane a fost infirmată în repetate rânduri. Cel mai probabil, oglinzile erau folosite doar pentru a ținti balistei, care trăgeau obuze incendiare asupra flotei romane. Există, de asemenea, părerea că romanii au fost nevoiți să accepte un asalt nocturn asupra orașului tocmai din cauza folosirii oglinzilor de către apărătorii Siracizei.

14. „Șurubul lui Arhimede” a fost inventat de un om de știință din nou anii adolescenței si era destinat irigarii campurilor. Astăzi, șuruburile sunt folosite în multe industrii. Și în Egipt încă mai furnizează apă câmpurilor.

15. Arhimede considera matematica cel mai bun prieten al lui.

Monumentul lui Arhimede

fotografie de pe internet

Omul de știință grec antic Arhimede a fost un inventator, matematician, proiectant, inginer, fizician, astronom și mecanic. El a fondat domeniul fizicii matematice. Cercetătorul a dezvoltat și metode de găsire a volumelor, suprafețelor și zonelor diferitelor corpuri și figuri, anticipând calculul integral. Este autorul multor inventii. Numele omului de știință este asociat cu apariția legilor pârghiei, introducerea termenului de „centru de greutate” și cercetările în domeniul hidrostaticei. Când romanii au atacat Siracuza, Arhimede a organizat apărarea inginerească a orașului.

Pe vremuri tehnologie avansataȘi descoperiri științifice Suntem obișnuiți să percepem realizările ca pe ceva obișnuit, uitând că bazele cunoștințelor existente au fost puse de oamenii de știință antici. Ei au fost pionierii. Și Arhimede din Siracuza a fost în general un geniu. La urma urmei, el și-a confirmat majoritatea propriilor idei în practică. Contemporanii noștri le folosesc cu succes în munca lor, deși nici măcar nu știu cine a fost autorul lor. Biografia lui Arhimede a supraviețuit până astăzi doar din legende și amintiri. Vă invităm să vă familiarizați cu el.

Copilărie și studii

Arhimede, scurtă biografie care va fi prezentat mai jos, s-a născut în orașul Siracuza în jurul anului 287 î.Hr. e. Copilăria sa a avut loc în perioada în care regele Pyrrhus a purtat războaie cu cartaginezii și romanii, încercând să creeze un nou stat grec. Hiero, o rudă cu Arhimede, care mai târziu a devenit conducătorul Siracuza, s-a remarcat mai ales în acest război. Phidias (tatăl băiatului) era un apropiat al lui Hiero. Acest lucru i-a permis să-i dea lui Arhimede o educație bună. Însă tânărului îi lipseau cunoștințele teoretice și s-a dus la Alexandria, care era la acea vreme un centru științific. Aici Ptolemeii, conducătorii Egiptului, au adunat cei mai buni oameni de știință și gânditori greci ai vremii. Tot în Alexandria a existat cea mai mare bibliotecă din lume, unde Arhimede a studiat îndelung matematica și lucrările lui Eudox, Democrit etc. În acei ani, viitorul cercetător s-a împrietenit cu astronomul Konon, geograful și matematicianul Eratosthenes. Apoi a purtat corespondență frecventă cu ei.

Prima profesie

După studiile sale, Arhimede, a cărui scurtă biografie este cunoscută de toți oamenii de știință, s-a întors la Siracuza și a moștenit poziția de Fidias - astronom de curte. Datorită lui Hieron, orașul a experimentat Timp liniștit. Pentru a se retrage din participarea la Prima, el a plătit Romei o despăgubire uriașă. In " Istoria generală„Polybius l-a descris în felul următor: „Hieron a ajuns la putere fără faimă, bogăție sau vreun dar al sorții. Nu a jignit pe nimeni, nu a expulzat, nu a ucis și a domnit 54 de ani...” Cu toate acestea, Hiero, ca și urmașii săi, a acordat o mare atenție întăririi orașului, pregătindu-se pentru posibile bătălii militare.

Lucrări științifice

Poziția de astronom nu era oneroasă, iar Arhimede era liber să se angajeze în alte activități. În termeni teoretici, cercetarea sa a fost multifațetă. Primele lucrări ale lui Arhimede au fost consacrate mecanicii. S-a bazat pe el și în unele lucrări de matematică. De exemplu, un cercetător a aplicat principiul pârghiei pentru a rezolva mai multe probleme geometrice. El a subliniat concluziile matematice pe care le-a făcut în lucrarea sa „On the Equilibrium of Plane Figures”. Această lucrare a omului de știință a devenit piatra de temelie a „Parabolei de cuadratura” (calcul integral), care va fi descoperită 2000 de ani mai târziu. Și în eseul „Despre măsurarea unui cerc”, cercetătorul a calculat raportul la lungimea acestuia, sau, cu alte cuvinte, (3.14). În plus, toată lumea folosește în continuare sistemul de denumire a numerelor întregi pe care l-a inventat.

Realizări științifice

Biografia lui Arhimede descrie cele mai semnificative două ale sale realizările științifice: doctrina centrului de greutate și formularea principiului pârghiei. De asemenea, a pus bazele hidrostaticii. Abia la sfârșitul secolului al XVI-lea și începutul secolului al XVII-lea au fost dezvoltate aceste idei de către Pascal, Galileo, Stevin și alți oameni de știință care au folosit ceea ce a descris în lucrarea sa „Despre corpurile plutitoare”. Acest eseu a fost prima încercare de a testa în practică ipoteza fundamentală despre structura materiei prin crearea modelului acesteia. Arhimede nu numai că a demonstrat câteva puncte principale despre caracteristicile fizice ale atomilor unui lichid, dar a confirmat și o serie de idei atomiste ale lui Democrit. În această lucrare, geniul științific al cercetătorului s-a manifestat cu o forță deosebită. Rezultatele pe care le-a obţinut au putut fi dovedite abia în secolul al XIX-lea.

Alte studii

După cum spune biografia lui Arhimede, pe lângă mecanică, fizică și matematică, el a fost angajat în meteorologie și optică geometrică. Omul de știință a efectuat, de asemenea, o serie de experimente pe Există numeroase informații că Arhimede a scris o lucrare mare - „Catoptrics”, dar, din păcate, nu a ajuns la noi. Pe baza citatelor păstrate din acesta, se poate presupune că cercetătorul știa despre efectul incendiar al lentilelor concave, a efectuat experimente privind refracția luminii în apă și aer și a avut, de asemenea, o idee despre proprietățile imaginilor în concave. , convex și Pe lângă citate, a supraviețuit o singură teoremă, care demonstrează că atunci când o rază de lumină este reflectată dintr-o oglindă, unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie.

Apărarea Syracusei

Descoperirile lui Arhimede în domeniul ingineriei i-au adus cea mai mare faimă, care a depășit granițele nu numai țărilor, ci și secolelor. Geniul său ingineresc s-a manifestat în mod deosebit de clar în 214 î.Hr. e. în timpul asediului Siracuza natală. Arhimede era deja la al șaptelea deceniu. Acesta a fost unul dintre cele mai mari triumfuri din viața unui om de știință. Aici s-a dovedit nu numai ca un inventator, ci și ca un constructor remarcabil. Toată lumea știe că clădirile antice constau din ziduri solide. Arhimede a instalat lacune și ambrăsuri în ele, destinate luptei mijlocii și inferioare. Vehiculele de luptă pe care le-a creat în timp de pace au făcut posibilă apărarea Siracuza de atacul romanilor timp de trei ani.

Anul trecut

După cum puteți vedea, viata stiintifica Arhimede era strălucitor și bogat. În ultimii ani, a fost implicat în activități de calcul și astronomie. Titus Livius (scriitor roman) l-a numit „singurul observator al stelelor și al cerului de felul său”. Și, deși nici o singură lucrare astronomică a lui Arhimede nu a ajuns la noi, nu există nicio îndoială cu privire la autenticitatea acestei caracteristici. Acest tip de activitate este evidențiat de povestea despre sfera astronomică pe care a creat-o și de eseul „Psammit”, în care omul de știință încearcă să numere numărul de boabe de nisip din Univers.

Există un moment în eseul cercetătorului care poate fi clasificat drept „descoperirea lui Arhimede”. Omul de știință a fost primul din istoria științei care a comparat două sisteme ale lumii - heliocentric și geocentric. Arhimede a scris: „Majoritatea astronomilor cred că lumea este o sferă cuprinsă între centrele Pământului și Soarelui”. Astfel, el a fost conștient de dimensiunea lumii și a înțeles că este finită. Acest lucru a permis cercetătorului să-și completeze calculele.

Concluzie

Aceasta încheie biografia lui Arhimede. El a apărut în fața noastră ca inginer, cercetător, teoretician și popularizator al științei. Combinația dintre gândirea practică cu talentul matematic și abilitățile organizatorice era rară la acea vreme. Arhimede a intrat în istoria științei ca un exemplu izbitor de cercetător care a reușit să îmbine armonios teoria cu practica. Fără îndoială, el este un om de știință exemplar de la care alte generații de cercetători ar trebui să ia un exemplu. Fizica matematică propusă de Arhimede nu a fost luată în serios nici de descendenții săi, nici de oamenii de știință din Evul Mediu. Dacă vorbim despre cercetători care au fost înaintea timpului lor, atunci Arhimede a fost un deținător de record printre ei. Abia în secolele al XVI-lea și al XVII-lea, matematicienii europeni au putut să-și dea seama de importanța și semnificația contribuției sale științifice. De atunci, savantul grec antic a avut mulți adepți entuziaști care erau dornici să-și demonstreze propriile teorii cu realizări concrete. Și acum, în memoria acestui geniu, oamenii de știință care au făcut descoperirea repetă aceeași exclamație ca și Arhimede: „Eureka! Am găsit".

Am fost devotați mecanicii, ar fi firesc să începem conversația noastră cu o analiză a modului în care au apărut ideile de bază ale mecanicii grecești și cum s-au dezvoltat. Cuvântul „mecanică” în sine provine din grecescul merhane-mehane, care inițial însemna o mașină de ridicare folosită în teatrele grecești pentru a ridica și a coborî zeii greci pe scenă, care trebuiau să rezolve cursul complicat al dramei prezentate; De aici provine zicala des folosită: deus ex machina - zeul din mașină. Mai târziu, cuvântul mechane a început să fie folosit pentru a se referi la vehiculele militare, iar apoi la mașini în general.

După cum spune istoricul Diodor Siculus, Arhimede inventează cohlea, sau șurubul lui Arhimede, care servește la ridicarea apei. Șurubul Arhimede (Fig. 1) este o invenție cu ajutorul căreia în trecutul îndepărtat râurile erau pompate sau chiar drenate complet.

Orez. 1 șurub lui Arhimede

Catapulta lui Arhimede, sau balista (Fig. 2, Fig. 3) este o invenție a lui Arhimede, care se presupune că a apărut în jurul anului 399 î.Hr. Catapulta a fost folosită ca armă în diferite războaie; mașină antică cu două brațe cu acțiune de torsiune pentru aruncarea cu pietre. Mai târziu, în primele secole ale erei noastre, baliste au început să însemne aruncători de săgeți.

Arhimede a demonstrat, de asemenea, că este posibil să tragi încărcături grele cu o forță mai mică decât de obicei; inventatorul a ordonat ca nava grea să fie trasă la mal și umplută cu marfă. Stând lângă scripete (partea mulinetei), Arhimede a început să tragă de frânghia legată de navă fără niciun efort semnificativ.

Fig.4. laba lui Arhimede

Laba lui Arhimede (Fig. 4) este prototipul unei macarale moderne. În exterior, arăta ca o pârghie ieșind dincolo de zidul orașului și echipată cu o contragreutate. Polibiu în " Istoria lumii„a scris că, dacă o navă romană ar încerca să aterizeze pe țărm în apropiere de Siracuza, acest „manipulator”, sub controlul unui șofer special instruit, își va lua prova și o va întoarce (greutatea triremelor romane depășea 200 de tone, iar penterale). ar putea ajunge la toți 500), inundând atacatorii.

Orez. 5. Planetariul

Cicero a scris că, după ce Siracuza a fost destituită, Marcellus a luat de acolo două instrumente - „sfere”, a căror creație este atribuită lui Arhimede. Primul a fost un fel de planetariu, iar al doilea a simulat mișcarea corpurilor de iluminat pe cer, ceea ce sugera prezența unui mecanism complex de angrenaj în el.

Romanii au fost șocați să vadă mașinile lui Arhimede în acțiune. Plutarh scrie că uneori lucrurile ajungeau până la absurd: când vedeau un fel de frânghie sau buștean pe zidul Siracizei, legionarii romani invincibili au fugit în panică, gândindu-se că acum va fi folosit un alt mecanism infernal împotriva lor.


Până de curând, această dovadă a fost considerată dubioasă, dar în 1900, lângă insula grecească Antikythera, la o adâncime de 43 de metri, au fost găsite rămășițele unei nave, din care au fost ridicate rămășițele unui anumit dispozitiv - un „avansat” sistem de angrenaje din bronz datând din anul 87 î.Hr. Acest lucru demonstrează că Arhimede ar fi putut foarte bine să creeze un mecanism complex - un fel de „calculator” din timpurile străvechi.

Arhimede a preluat conducerea în multe descoperiri în domeniu științe exacte. Au ajuns la noi treisprezece tratate ale lui Arhimede. În cel mai faimos dintre ele, „Despre sferă și cilindru” (în două cărți), Arhimede stabilește că aria suprafeței unei sfere este de 4 ori mai mare decât aria celei mai mari secțiuni transversale a acesteia; formulează raportul dintre volumele mingii și cilindrul descris în apropiere ca 2:3 - o descoperire pe care a apreciat-o atât de mult încât în ​​testamentul său a cerut să ridice pe mormânt un monument cu imaginea unui cilindru cu o minge inscripționată. în ea şi înscrierea calculului.

În fizică, Arhimede a introdus conceptul de centru de greutate, stabilit principii științifice statică și hidrostatică, au dat exemple de aplicare a metodelor matematice în cercetarea fizică. Principiile de bază ale staticii sunt formulate în eseul „Despre echilibrul figurilor plane”. Arhimede ia în considerare adăugarea de forțe paralele, definește conceptul de centru de greutate pentru diferite figuri și oferă o derivație a legii pârghiei.

Folosind principiul integrării, Arhimede a descoperit numărul pi. Ulterior, sensul său a fost clarificat în mod constant. În 1882, matematicianul german Ferdinand von Lindemann a demonstrat că pi este infinit. În secolul al XX-lea, computerele erau capabile să calculeze aproximativ un miliard de zecimale. Computerul a făcut posibilă descoperirea unei soluții cuprinzătoare la celebra „problemă taurului”. Cel mai mic răspuns la acesta a fost găsit în 1880 și a fost exprimat într-un număr format din 206.545 de cifre. O sută de ani mai târziu, în 1981, oamenii de știință au folosit un computer pentru a calcula mai mult de un miliard de zecimale. Siracuza modernă nu a păstrat aproape deloc urme ale măreției sale de odinioară. Turiștii sunt adesea duși la așa-numitul „Mormânt al lui Arhimede” din necropola Grotticelli. De fapt, această înmormântare romană nu conține rămășițele celebrului om de știință.

Palimpsestul lui Arhimede este o carte creștină compilată în secolul al XII-lea din pergamente „păgâne” din secolul al X-lea. Pentru a face acest lucru, scrierile anterioare au fost spălate de ele, iar pe materialul rezultat a fost scris un text bisericesc. Din fericire, palimpsestul (din grecescul palin - din nou și psatio - ștergere) a fost făcut prost, așa că literele vechi erau vizibile în lumină (sau și mai bine - sub lumină ultravioletă). În 1906, s-a dovedit că acestea erau trei lucrări necunoscute anterior ale lui Arhimede.

Există o legendă despre modul în care regele Hiero l-a instruit pe Arhimede să verifice dacă bijutierul a amestecat argint în coroana sa de aur. Integritatea produsului nu a putut fi compromisă. Arhimede nu a putut duce la bun sfârșit această sarcină mult timp - soluția a venit întâmplător când s-a întins în baie și a observat brusc efectul deplasării fluidului (a strigat: „Eureka!” - „L-am găsit!” și a fugit gol în strada). Și-a dat seama că volumul unui corp scufundat în apă este egal cu volumul apei dislocate, iar acest lucru l-a ajutat să-l expună pe înșelător.