Головна · Паразити в організмі · Архімед та його відкриття. Біографія Архімеда. Видатні відкриття Архімеда

Архімед та його відкриття. Біографія Архімеда. Видатні відкриття Архімеда

Знаменитий вчений епохи Античності, Архімед народився 287 року до н.е. на Сицилії, у місті Сіракузи. Про це розповів світові у своїх працях Іван Цеце. Сам Архімед не залишив нащадкам автобіографію, спогади, спогади. Він повністю присвятив своє життя математики, фізики, геометрії, інженерії. Талантом письменника користувався, але з інших цілей.

За площею Сіракузи були найбільшим населеним пунктом античного світу. Найбільшими культурними центрами були, звісно ж, Афіни, Рим. Але і в Сіракузах цивілізація процвітала: у майбутнього вченого в дитинстві була можливість здобути хорошу освіту, багато часу приділяти урокам, до того ж предметам у чомусь абстрактним, філософським. Ораторське мистецтво, популярне на той час, не захопило його. Швидше за все, тому що Сіракузи були далеко від столиці. Він став великим архітектором, не розбагатів рахунок торгових угод, землеробства. Захоплений світом чисел та ідей, його примарністю та реалістичністю він винаходив, відкривав невидимі закони.

Більшість дослідників вважають, що його батько математик, астроном Фідій. Сам Архімед згадує його в трактаті "Обчислення піщин". Більше ніде, зі знайдених документів тієї доби, це ім'я не звучить. Але зрозуміти, про кого саме йдеться складно – текст можна перекласти по-різному. В одній інтерпретації в ньому про Фідію написано, що той був сином Акупатра, а в іншій – батьком Архімеда. Плутарх стверджував, що Архімед був родом із дуже впливової родини: правитель Сіракуз, Гієрон II був його родичем.

В юності майбутній великий учений вирушив до Єгипту, міста Олександрії, щоб розпочати свою кар'єру в галузі науки. Він багато чого не знав, було чому повчитися. Тут була чудова бібліотека, з великою кількістю рукописів. У цьому місті також проживали багато відомих вчених. В Олександрії Архімед потоваришував із відомим астрономом Кононом Самоським, поетом, математиком, географом Ератосфеном Кіренським.

Після навчання він знову приїхав до Сіракузи. Дуже швидко створив собі ім'я, репутацію генія. Успіх йому принесли, однак, не міркування. Його відкриття були корисними для держави. Він, не соромлячись, застосовував їх практично. Наприклад, вважається, що він відкрив закон Архімеда, вимірюючи корону короля, намагаючись з'ясувати, скільки в ній золота, а скільки домішок. Втім, вів він листування з іншими вченими, обговорював досягнення, ділився своїми успіхами.

На той час постійно йшла війна між різними державами за територію. Але це заважало цивілізації розвиватися. Стародавня Греція була серйозним противником. У ній жили славетні воїни, працьовиті землероби. Архімеду ж була властива фанатичність, він божевільно був закоханий у науку, служив істині. У 212 році до н. почалася війна за Сіракузи з римлянами. Саме Архімед вигадав грізну зброю, метальні машини з прицільним вогнем. Завдяки його зусиллям атаки були відбиті. Але місто взяли в облогу, і незабаром, все того ж 212 року, він був захоплений хитрістю - допоміг зрадник. Архімед загинув у тій битві. Йому було 75 років. Про битву за Сіракузи, винаходи вченого розказано у працях Плутарха, Тита Лівія, Анфімія Тралійського.

Біографія Архімеда про головне

Архімед є видатним давньогрецьким математиком, інженером та винаходимо свого часу. Народився він у 287 році до н. в Сіракузи на Сицилії. Батько Фідій був фізиком та математиком, що був при дворі.

Архімед здобув чудову освіту, але він розумів, що все-таки йому бракує теоретичних знань, які були дані раніше. Тому проводив в Олександрійській бібліотеці весь свій вільний час. Після закінчення навчання почав працювати при дворі – астрономом, створив планетарій. Оскільки тоді було модно вивчати астрономію, всі вважали, що Сонце і Місяць обертаються навколо Землі, але Архімед припустив, що саме всі планети кружляють навколо Сонця. Крім цього він вивчав механіку, фізику і математику свою працю він виклав у своїх роботах «Про рівновагу плоских постатей», далі пішов твір «Про зміну кола».

Вчений має багато відкриттів, які він присвятив своїй батьківщині. Йому вдалося відтворити цілу важільно-блочний механізм, які дозволяють перевозити важкі вантажі набагато швидше.

Також у Архімеда існують безліч робіт пов'язаних з алгеброю, геометрією, арифметикою. Розробив всебічний метод обчислення площ різноманітних постатей. Створив теорію про врівноваження рівних тіл.

Однією з версій смерті є те, що вбили великого вченого в період Другої Пунічної війни, коли після тривалої оборони взяли Сиракузи. Марк Клавдій Марцелл наказав розшукати Архімеда і привести до нього. За ним послали солдата, він подався до будинку вченого, який у цей період робив математичні розрахунки. Солдат зажадав з'явитися до римлян, на що Архімед відповів, тільки після того, як закінчу розрахунки, але розлютившись солдат зарізав мечем найгеніальнішої людини такого часу. Він прожив лише 75 років.

Найважливіше. Для дітей та школярів та його відкриття

Цікаві факти та дати з життя

Вітаю незмінних читачів та гостей сайту! У статті "Архімед: біографія, відкриття, цікаві факти" - про життя давньогрецького математика, фізика та інженера. Роки життя 287-212 до н. Наприкінці статті розміщено цікавий та пізнавальний відеоматеріал про життя вченого.

Біографія Архімеда

Знаменитий вчений давнини Архімед був сином астронома Фідіуса і здобув гарну освіту в Олександрії, де познайомився з працями Демокріта.

При облогу Сіракуз Архімед розробив облогові машини (вогнемети), які знищили значну частину ворожої армії. Архімед був убитий римським солдатом, незважаючи на накази генерала Марка Марцелла.

Едуар Вімон (1846-1930). Смерть Архімеда

Легенда, поширена греками, говорить, що великий математик був зарізаний, коли він писав рівняння на піску, тим самим бажаючи протиставити свою перевагу римській некомпетентності. Можливо, що його смерть також стала помстою за шкоду, завдану його винаходами римському флоту.

"Еврика!"

Найвідоміший анекдот про Архімед розповідає, як він винайшов метод визначення обсягу об'єкта неправильної форми. Гієрон II наказав пожертвувати золоту корону у храм.

Архімеду довелося визначити, чи не замінив ювелір частину матеріалу на срібний. Він повинен був виконати це завдання, не ушкоджуючи корону, тому він не міг розплавити її у простій формі, щоб обчислити її густину.

Під час купання вчений зауважив, що рівень води у ванні збільшується, коли він входить до неї. Він розуміє, що цей ефект можна використовувати визначення обсягу корони.

З погляду цього експерименту вода має практично постійний об'єм. Корона ж витіснятиме кількість води власним об'ємом. Ділячи масу корони на об'єм зміщеної води, виходить її густина. Ця щільність була б нижчою, ніж у золота, якби до неї були додані менш дорогі та легші метали.

Архімед, вискочивши з ванни, голим біжить вулицею. Він так збуджений своїм відкриттям і забуває одягнутися. Він голосно кричить "Евріка!" ("Я знайшов"). Досвід був успішним і доводив, що срібло справді було додано до корони.

Історія із золотою короною не присутня в жодному з відомих творів Архімеда. Крім того, практична застосування описаного методу є сумнівною через необхідність граничної точності вимірювання змін рівня води.

Мудрець, швидше за все, використав принцип, відомий у гідростаті як закон Архімеда, і описаний згодом у його трактаті про плаваючі тіла.

За його словами, тіло, занурене в рідину, піддається силі, що дорівнює вазі рідини, зміщеній ним. За допомогою цього принципу можна порівняти щільність золотої корони із щільністю золота.

Тепловий промінь

Архімед, можливо, використовував групу дзеркал, що діють разом як параболічне дзеркало, щоб підпалити кораблі, що атакують Сіракузи. Лукіан письменник ІІ століття пише, що Архімед зруйнував кораблі вогнем.

Тепловий промінь Архімеда

У VI столітті Антимій із Тралла назвав «гарячим склом» зброю Архімеда. Пристрій, також званий Thermim Beam Archimedes, використовувався для фокусування сонячного світла на кораблях, таким чином освітлюючи їх.

Ця імовірна зброя в епоху Відродження стала предметом суперечок щодо його реального існування. відкинув його, як неможливе. Сучасні вчені намагаються відтворити описані ефекти, використовуючи лише інструменти, доступні під час Архімеда.

Є припущення, що багато добре полірованих бронзових екранів, діючих як дзеркала, можна використовуватиме фокусування сонячних променів на судні з використанням принципу параболического дзеркала.

Досліди Архімеда у сучасному світі

У 1973 р. вчений Іоанніс Сакас із Греції провів експеримент із тепловим променем Архімеда на військово-морській базі в Скарамазі. Він використовував 70 дзеркал з мідним покриттям та розміром 1,5 на 1 м. Вони були націлені на фанерний макет корабля на відстані 50 м.

Коли дзеркала сфокусувалися, макет корабля спалахує за кілька секунд. Раніше кораблі покривали смолистою фарбою, яка, мабуть, сприяла займанню.

У жовтні 2005 року група студентів Массачусетського технологічного інституту провела експеримент із 127 квадратними дзеркалами розміром 30 х 30 см, орієнтуючись на дерев'яну модель корабля на відстані близько 30 метрів.

Полум'я з'являється на частині корабля, в ясну погоду при безхмарному небі, і якщо корабель залишається нерухомим близько 10 хвилин.

Ця ж група повторює телевізійний експеримент MythBusters з використанням дерев'яного рибальського судна в Сан-Франциско. Знову виникає деяке запалення. «Мисливці за міфами» визначають досвід як невдалий через довгий час та ідеальні погодні умови, необхідні для запалювання.

Якщо Сиракузи знаходяться на сході, римський флот атакує вранці для оптимального фокусування світла. У той же час звичайна зброя, така як стріли, що палають, або снаряди, що запускаються за допомогою катапульти, може бути використовувати набагато легше, щоб потопити корабель на такій невеликій відстані.

Багато вчених вважають давньогрецького вченого одним з найбільших математиків в історії, поряд з Гауссом і Ейлером. Величезний його внесок у геометрію, механіку, він вважається одним із піонерів математичного аналізу.

Він систематично застосовує математику до природничих наук, технічних відкриттів та винаходів. Його наукові внески вивчили та описали Ератосфен, Конон та Досіфед.

Праці Архімеда

  • Математик обчислив поверхню параболічного сегмента та обсяги різних математичних тіл.
  • Він розглядав кілька кривих та спіралей, одна з яких носить його ім'я: Archimedes spiral.
  • Дав визначення напіврегулярних мультистатів, які називаються Archimedes.
  • Надав доказ безмежності масиву натуральних чисел (також відомого як аксіома Архімеда).

Ми загалом змалювали життя винахідника, його наукові та винахідницькі досягнення. У цій статті ми намагатимемося перерахувати винаходи Архімеда з більш детальним поясненням.

Пропонуємо список винаходів Архімеда для швидкої навігації:

Поліпшення важеля

«Будь у моєму розпорядженні інша земля, на яку
можна було б встати, я зрушив би з нашого місця.
(с) Архімед

Архімед, звісно, ​​був тим, хто винайшов важіль, оскільки це досить просте пристосування, але він був тим, хто теоретично описав принципи його роботи і, розуміючи ці принципи, зміг його розвинути і вдосконалити. Також він пояснив принцип багатоступінчастої передачі.

У своїй роботі «Про рівновагу площин або центри тяжкості площин» Архімед пише наступне:

Тіла однакової ваги, які рівновіддалені від центру, будуть перебувати в рівновазі, але якщо відстань одного з них змінити, то рівновага порушиться на користь того тіла, яке знаходиться на більш віддаленій відстані від центру.
Якщо взяти два тіла однакової ваги, які рівновіддалені від центру, і додати до одного з них додаткову вагу, то рівновага порушиться на користь більшої ваги.

Принцип важеля та математичне співвідношення

Черв'ячна передача

Багато дослідників-істориків вважають, що Архімед також зумів винайти черв'ячну передачу. З огляду на те, що Архімед винайшов гвинт, що піднімає воду, чи варто сумніватися, що він міг здогадатися і до цього винаходу. Пізніше описував гвинт зі спеціальним полузнком, який ковзав уздовж гвинта на його різьбленні. Але для епохи Герона цей механізм здається застарілим, тому що в його час вже існували гвинти та гайки. Можливо, Герон описав саме винахід Архімеда, прочитавши якісь з його творів, які не дійшли до нас.

Сполучний шків

Шків - це колесо, вздовж якого може бути встановлений канат або ланцюг. Людина, що тягне з одного кінця мотузку, може підняти вагу на іншому кінці мотузки. Колесо шківа виконує роль точки опори, зменшуючи силу, необхідну підйому вантажу. Архімед винайшов цілу систему шківів, щоб піднімати та переміщати вантажі

Систему шківів можна продовжити ускладнювати, щоб отримати більший виграш у силі.

Послідовне ускладнення системи шківів і розрахунки їм показують, що можна досягати зменшення необхідної сили вчетверо.

Цар Хієрон, почувши про те, що Архімед може зрушувати будь-які важкі предмети з місця, не повірив йому і попросив довести. Час був вдалим, оскільки в Сіракузах була проблема з величезним кораблем (корабель звався на честь міста), який не могли вивести з гавані. Треба відзначити, що корабель був надзвичайно красивий і завдовжки досягав 55 метрів. За словами Плутарха, Архімед вдалося вивести корабель з гавані Сіракуз, використовуючи складну систему важелів і шківів.

Гвинт Архімеда

"Еврика!"
(с) Архімед

Також цей винахід іноді називають «равликом Архімеда» або водяним гвинтом. Пристрій призначений для підйому води, наприклад, зрошення полів. Гвинт Архімеда є спіраль, яка оберталася всередині труби, переносячи воду на гвинтових лопатях вгору. Обертання спіралі ставилося обертанням спеціальної ручки зверху. Саму ручку могла обертати як людина, так і рогата худоба або коні, а в пізніші часи можна було використовувати водяне колесо або вітряк. Крім води за допомогою гвинта на верх можна транспортувати гранульовані матеріали, такі як зола або пісок.

Мабуть, це один із найдавніших пристроїв, відомих для підйому води. Гвинт досі використовується у невеликих електростанціях і навіть на фермах. Починаючи з 1980 року в штаті Техас у США використовується вісім гвинтів Архімеда діаметром близько 3.6 метрів для боротьби зі зливовим стоком. Гвинт приводиться в дію двигуном потужністю 551 кіловат і може викачати до 500 тисяч літрів води за хвилину.

Гвинт Архімеда, що використовується в Техасі США

Головною перевагою гвинта Архімеда є те, що влучення сміття в механізм не призводить до порушень роботи пристрою. Наприклад, за допомогою гвинта можна навіть піднімати рибу разом з водою, при цьому гвинт продовжуватиме працювати.

Докладне пояснення принципу роботи гвинта Архімеда:

Величезний гвинт Архімеда, встановлений на гідроелектростанції:

А на цьому відео гвинт Архімеда виготовили з лего:

Залізна рука чи кіготь Архімеда

Кіготь Архімеда був зброєю, яку винахідник вигадав під час облоги його рідного міста Сіракуз. Місто доводилося обороняти від флоту Римської імперії, тому необхідно було розробити ефективні методи для потоплення флоту прямо з фортечних мурів.

Точний дизайн пристрою нам не відомий, але ми розуміємо принципи, на яких він був заснований. Якщо ви уважно прочитали про винахід шківів та важеля, то зрозуміти принцип кігтя буде нескладно.

Принцип роботи кігтя Архімеда

Кіготь Архімеда являв собою систему шківів, мотузок і балок. На одному кінці мотузки був гак, який закидався на ворожий корабель і зачіплювався під корабель. На звороті мотузки за стіною вже були напоготові бики та люди, які починали тягнути мотузку. В результаті багатотонні кораблі перевертали або кидали на каміння, розсіюючи флот та екіпаж супротивника навколо стін.

Жалюгідний римський флот ніщо проти розуму Архімеда!

У наш час цілих дві групи людей спробували побудувати кіготь Архімеда та затопити корабель. Пропонуємо подивитися обидві спроби та переконатися, що пристрій був працездатним.


Катапульти, балісти та скорпіони

Картина зображує облогу Сіракуз.

Під час облоги Сіракуз Архімед збудував артилерію, яка могла охопити цілу низку діапазонів. Поки атакуючі кораблі знаходилися на великій відстані, він стріляв з катапульт і баліст, закидаючи кораблі супротивника величезним камінням та колодами. Якщо кораблі наближалися до фортечних стін для штурму, їх зустрічав цілий потік стріл з «скорпіонів» (невеликих катапульт, що метають сталеві дротики). До речі, варто зазначити, що саме Архімед запропонував бійниці, що було інновацією у фортифікації того часу. З невеликих прорізів лучники успішно обстрілювали римлян. Таким чином, підійти до стін Сіракуз у римлян не вдавалося, а якщо вони й підходили, то зазнали величезних втрат.

Правда з історичної точки зору Архімед не був тим, хто першим винайшов усі ці споруди, але він явно вносив у них свої модифікації (наприклад, покращував точність) і успішно використав оборону.

Підпалюють дзеркала

Ну ось цей винахід для свого часу точно вражає будь-яку фантазію. Архімед здогадався до того, щоб спалювати ворожі кораблі за допомогою сонця. У деяких статтях цей винахід навіть називають промені смерті. Як це було організовано?

Римляни встали неподалік міста зі своїми 60 квінкверемами. Архімед був досить утворений у плані оптики, щоб виготовити опуклі дзеркала. Імовірно, це було не одне дзеркало, а ціла система дзеркал, що прямують в одне місце, щоб фокусувати промені. Система, швидше за все, складалася з 24 дзеркал, які були об'єднані в одну раму і оберталися за допомогою шарнірів, змінюючи кути повороту.

Принцип роботи дзеркал

Насправді, до кінця незрозуміло, для чого саме використовував дзеркала Архімед. Цілком ймовірно, що він не спалював ними флот, а лише засліплював лучників на кораблях. Також існує версія, згідно з якою за допомогою катапульта на кораблі закидалися спеціальні снаряди, які потім за допомогою дзеркал підпалювалися, так що можна було подумати, що це дзеркала палять кораблі. І є версія, що дзеркала використовувалися лише наведення катапульт.

У 1973 році грецький вчений Іоніс Саккас зацікавився питанням можливості спалювання флоту за допомогою дзеркал, тому він поставив експеримент. 60 грецьких моряків тримали 70 дзеркал, кожне з яких мало мідне покриття та було розміром 1.5 метри на 1 метр. Дзеркала прямували на фанерний макет корабля, віддалений на 50 метрів. Дзеркала спокійно підпалили макет, що довело практичну можливість підпалювання флоту за допомогою дзеркал.

У 2005 році Руйнівники міфів повторили досвід, щоправда, трохи інакше. Вони використовували опуклі дзеркала у кількості 500 штук та з меншою площею. Спалити вітрило на макеті їм вдалося лише через 1 годину, тому їхній експеримент показав, що спалювання флоту з дзеркалами не дуже переконливо.

Одометр

Одометр Архімеда

Аристотель створює одометр приблизно 330 р. до н.е. Цей пристрій дозволяв вимірювати пройдену відстань, що було незамінно при створенні карт або при будівництві великих споруд.

Принцип роботи одометра є простим. Колеса обертаються і рухають дві шестерні. Через певні відстані шестірні вивільняють невелику кульку, яка падає в спеціальну ємність. Наприкінці шляху можна підрахувати кульки та дізнатися, який шлях ти пройшов.

У результаті римляни взяли Сіракузи за допомогою підкупу. Зрадники їм відчинили ворота, а Архімеда вбили. Цицерон пізніше описував повернення римлян до Риму, говорячи, що серед військових трофеїв виявився і гарний механічний планетарій, винайдений Архімедом. Планетарій демонстрував рух п'яти планет та затемнення. Ця реконструкція показувала щоденний рух зірок навколо Землі, затемнення Сонця та Місяця та їх рух екліптикою.

Відомий штамп свідчить, що багато освічених людей випередили свій час, зробивши відкриття, які принесли користь всьому людству. Серед них особняком стоїть постать вченого Архімеда Сіракузького. Численні його ідеї знайшли продовжувачів лише через сотні і навіть тисячі років, крім тих, що відразу ж запроваджувалися.

Цей древній подвижник, не маючи жодних передумов, здійснив найбільші перевороти в галузі геометрії, заклав основи гідростатики, розвинув механіку. Його розробки справді вплинули на розвиток фізики, астрономії та багатьох інших наук. Давайте разом з'ясуємо, що це був за людина, як склався його земний шлях і як він вписав своє ім'я в історичні документи навіки.

Хто такий Архімед Сіракузький: біографія розсіяного винахідника

З давніх-давен Сицилія була спірною територією. З одного боку острова проживали сикули, з другого – фінікійці. Поділити між собою простір вони не могли. Греки та карфагеняни мріяли захопити благодатний край, а потім на зміну їм прийшли халкіди, яких витіснили римляни. Після смерті тирана (загарбника, окупаційного правителя) Сіракуз Агафокла у місті настали смутні часи. Злочинність зростала, влада була глибоко корумпована. Якби не виник новий сильний правитель Пірр, Сицилія могла б повністю відійти до Карфагену. У Сіракузах було приведено до влади новий тиран – Гієрон II. Саме в такому оточенні народився і виріс майбутній великий математик та астроном Архімед.

Гієрон Другий носив почесний титул царя, він став тираном Сіракуз у двісті сімдесятому році до нашої ери, і правив аж до двісті п'ятнадцятого чи дванадцятого. Відомий давньогрецький філософ, громадський діяч та історик Плутарх стверджує, ніби правитель був у близькій спорідненості з фізиком Архімедом.

Діяльність та відкриття Архімеда

Розбираючись, чим відомий Архімед, багато хто згадує кумедні історії про важіль і ємність з водою. Але це лише мала дещиця того, що самостійно винайшов, розробив і навіть зробив цей активний, і не вміє сидіти на місці, людина. Одним з головних винаходів геометра вважається гвинтоподібний шнек або нескінченний гвинт (архімедів черв'як), без якого не було б основної маси сучасних механізмів.

Подібна конструкція знаходиться всередині звичайної побутової м'ясорубки, а в Криму можна досі зустріти водопідйомні машини, засновані на такому принципі. Військові винаходи вченого допомогли обороняти обложені Сиракузи від нападок римських військ, численніших і добре озброєних, ніж місцева армія. Архімед не тільки винайшов військові машини, а й власноруч виготовив їх, випробував та навчив людей ними використовувати.

За допомогою придуманого ним важеля людство отримало можливість пересувати і піднімати колосальні вантажі. Найпростішим винаходом, що реально випереджає час, можна назвати планетарій з небесним склепінням, який Архімед теж збудував сам. Щоправда, там була невелика проблемка – основу його теорії лежала система світу, центром якої була Земля. Натомість інші планети (Марс, Меркурій та Венера) у нього, як і належить, оберталися навколо Сонця.

Народження та дитинство майбутнього вченого

Різноманітні відомості про народження та життя знаменитого сиракузького математика Архімеда з легкістю можна знайти у творах древніх римлян: знаменитого архітектора Марка Вітрувія Полліона, історика Тита Левія та великого оратора Цицерона. Неодноразово посилалися на нього і згадували у своїх творах грецькі вчені: воєначальник та історик Полібій, видатний філософ Плутарх і навіть відомий міфограф Діодор Сицилійський. Жили вони часто через багато років після того, як сам учений відійшов у інший світ, тому перевірити достовірність відомостей не вийде. Проте інших джерел у нашому розпорядженні немає.

Народився майбутній геній у сімействі математика та астронома. Дослідники часто вказують, що його батьком був давньогрецький вчений Фідій (Φειδίας ), відомий і шановний, але небагатий чоловік. Деякі стародавні тексти стверджують, що він мав посаду при дворі Гієрона Другого, яку згодом успадкував його син. Більше того, кажуть, ніби Архімед був двоюрідним племінникам тирана. Сам цар Сіракуз був бідний, як церковна миша, тому піддані його особливими накопиченнями похвалитися не могли.

Приблизно близько 287 року до нашої ери у сімействі Фідія відбулося поповнення – у нього народився хлопчик, назвати якого було вирішено Архімедом. Жодних відомостей про те, чи були у хлопця брати чи сестри, в історичних паперах виявити не вдалося. Батько сам навчав сина читати, писати, викладав основи математики та астрономії, але цього було мало. Крихітка ввібрав батьківські таланти, а той був дійсно знаючим астрономом.

Становлення винахідника

Науковим та культурним центром IV-III століть до нашої ери було славне місто, розташоване в дельті Нілу – Олександрія Єгипетська, заснована приблизно за сотню років до народження Архімеда. Туди стікалися вчені, дослідники, митці з усього світу. Саме туди вирушив продовжувати навчання наш герой. Його першим викладачем став найвідоміший астроном сучасності Конон Самоський, який не лише написав праці з цієї науки в семи томах, про що свідчить Вергілій, а й сам склав календар зі сходами та заходами сонця, а також прогнозними погодами.

Цікаво

Математик, філософ та механік часів пізнього еллінізму Папп Олександрійський писав, що насправді спіраль Архімеда відкрив Конон десь за десять чи п'ятнадцять років до нього. Аполлоній Пергський говорив, що той досліджував конічні перерізи, але його праці містили прикри помилки, через що практичні експериментальні розробки ніяк не хотіли працювати. Архімед нібито взяв готові напрацювання, і просто завершив їх, виправивши неточності. З'ясувати справжній стан речей не вдалося.

На той час у місті була найповніша бібліотека у світі. Там було зібрано понад сім сотень тисяч оригінальних рукописів. Юнак вивчив роботи Євдокса Кнідського та Демокріта Абдерського. Особливо цікавила його геометрія, тому всі доступні стародавні праці він студіював невпинно. Більш якісної та універсальної освіти на той час здобути було неможливо. Перш ніж розуміти, що зробив Архімед, не завадить дізнатися про його дружбу з Ератосфеном Кіренським, який був приблизно одного з ним віку.

Збереглися свідчення, що, незважаючи на те, що доля розвела хлопців після навчання в Олександрії, вони не припиняли спілкуватися ніколи. Молодий учений, сповнений надій, мрій та ідей, повернувся на благодатну Сицилію до Сіракузи. Блискуча освіта відчинила йому багато дверей, а гострий розум дозволив влаштуватися придворним астрономом до узурпатора та тирану Сіракуз, де раніше працював його батько. За розрізненими і найчастіше пізнішими відомостями він був відомою, глибоко шанованої особистістю з добрим достатком, через свої видатних розумових здібностей.

Розквіт наукової думки Архімеда

Про його людські якості відомо мало. Багато хто вважав, що він був дещо розсіяною, трохи дивакуватою людиною, через що згодом і постраждав. Він був добрим, чуйним, часто допомагав знайомим і приятелям, але постійно витав у хмарах, як кажуть – трохи «не від цього світу». Але настав час з'ясувати, що відкрив та винайшов Архімед, інакше «картинка» залишиться неповною.

Математика Архімеда: алгебра, аналіз, геометрія

Плутарх вважав, що Архімед був буквально одержимий цією точною наукою, в якій багато хто взагалі нічого не тямив, і далі підсумовування сотень, навіть не заглядали. Засидівшись за своїми трактатами, міг зовсім забути поснідати чи пообідати, вимитися чи зробити інші необхідні побутові справи. Ідеї, які висловлював вчений, його напрацювання та викладки, продовжені були лише через багато тисяч років. Наприкінці сімнадцятого століття математикам стало зрозуміло, що мала на увазі ця «людина з майбутнього», яка зуміла випередити час.

Архімед вивчив конічні перерізи, розробив поняття напівправильних багатогранників, знайшов геометричний спосіб розв'язання кубічних рівнянь, зумівши пов'язати їх із кривими (гіперболою і параболою). Він удосконалив загальний метод обчислення площі об'ємних фігур, ввів поняття естромумів, примудрився прорахувати обсяги куль, еліпсоїдів, гіперболоїдів та інших фігур. У праці «Про кулі та циліндри» він вивів аксіому, згодом названу його ім'ям.

Евріка - що знайшов Архімед: механіка

Архімед винайшов безліч реальних пристосувань, які, на диво сучасників, ще й працювали. У механіці він досяг просто неймовірних висот. Наприклад, важіль і раніше був чудово знайомий людині, він його давно використав, але ось досконало описати, як саме і чому він значно полегшує зусилля, першим зміг саме цей учений. Плутарх писав, що в порту Сіракуз були влаштовані крани та підйомники, системи блоків та важелів, розроблені Архімедом. Вони значно полегшували вантажно-розвантажувальні роботи під час транспортування важких предметів.

Архімедів шнек, «черв'як» або гвинт, що в принципі, те саме, використовується для вичерпування води в наші дні в Єгипті та інших країнах. Він встановлений у безлічі сучасних механізмів, зокрема, у згаданій вище м'ясорубці. Вчений є автором численних праць з механіки: «Про рівновагу плоских постатей», «Про плаваючі тіла» та багато інших.

Астрономія – наука про небесні сфери

Щоб показати, як саме рухаються світила на небосхилі, великий винахідник власноруч побудував планетарій із рухомою небесною сферою. У цьому приміщенні можна було побачити: як ходять небом Сонце і Місяць, як вони зникають за горизонтом і знову з'являються, як відбуваються різноманітні затемнення і як пересуваються зірки. Архімед довів, що Марс, Меркурій та Венера обертаються саме навколо світила, а не навколо Землі.

У праці «Псаміт» («Обчислення піщин»), написаному у вигляді послання цареві Сіракуз, він твердо спирається на геліоцентричну систему світоустрою, яку описав ще Аристарх Самоський. У трактаті є міркування правильне вимірі відстаней між планетами, і навіть розрахунку обсягу цих небесних тіл. Це були дуже точні обчислення, які підтвердилися пізнішими дослідженнями.

Військова справа: порятунок Сіракуз

Під час другої Пунічної війни Архімед показав себе ще й з боку військового тактика та стратега, здатного забезпечити армію просунутими механічними винаходами. Ці механізми були здатні на багато, незважаючи на те, що літньому вченому тоді вже було понад сімдесят п'ять років. Він розробив та збудував потужні катапульти, які могли метати валуни на відстані до двох чи трьох сотень метрів. «Архімедів кіготь» (великі крани з гаками) підчіплював римські кораблі, піднімав їх у повітря, а потім з розмаху «шльопав» об воду чи берег.

Після такого дійства римляни були шоковані, вони припинили лобову атаку і вирішили осадити Сіракузи. Згідно з легендою, у цей момент Архімеда осяяло: він наказав усім воїнам відполірувати увігнуті щити до блиску. Сфокусувавши сонячні відблиски на кораблях супротивника, мешканці міста підпалили їх. Історики вважають, що це гарний міф, а палити кораблі в такий спосіб неможливо. Як би там не було, Сиракузи все ж таки були повалені, але геніальний вчений цього вже не дізнався.

Випадки з легендарного життя генія: смерть героя та пам'ять про нього

Життя великої людини було насичене різноманітними подіями. Він настільки не вписувався у свій вік, що про нього регулярно складали різноманітні легенди, які видавали чисту монету. Знаючи, наскільки сильним був розум цієї людини, кожен міг допустити правдивість таких легенд.

Варто дізнатися

Існує загальновідома історія про те, як Архімед відкрив закони гідростатики. Нібито його далекий родич, а за сумісництвом роботодавець та тиран Сіракуз, Гієрон, замовив у юдейського ювеліра корону. Виготовити її слід з найчистішого золота, але впевненості у лояльності виконавця у правителя був. Тому він приніс готову річ вченому, щоб той з'ясував, чи немає в ній домішок срібла. Архімед замислився і вирушив у лазню, де в теплі думки ставали чистішими і яснішими. Тільки занурившись у ванну, наповнену доверху водою, він зрозумів, як правильно виміряти об'єм предмета. Тоді він вискочив надвір із криком «Еврика!» (З грец. Знайшов), і побіг додому робити розрахунки, забувши накинути рушник. Так було відкрито головний закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила, чисельно дорівнює вазі рідини, обсяг якої дорівнює обсягу частини тіла, що знаходиться нижче рівня рідини. Що там було далі з короною та тираном – невідомо.

Існують й інші легендарні випадки, що дійшли до нас, правдивість яких довести неможливо. Якось Гієрон вирішив підкріпити дружні стосунки з єгипетським царем Птоломеєм. Для цього він наказав побудувати найбільший і найкрасивіший корабель у світі і піднести його як подарунок. Назвали судно «Сіракузія», але було таким величезним, що спустити його на воду виявилося неможливо.

Хоч би скільки билися люди, зрушити його навіть на сантиметр вони так і не змогли. Був терміново викликаний Архімед, який одразу з підручних коштів на швидку руку спорудив поліспаст (систему блоків і важелів) і легким рухом спустив корабель у води Нілу. З того часу йому приписують слова: "Дайте мені точку опори, і я переверну Землю".

Смерть одна, а версій багато

Вважається, що загинув Архімед у похилому віці (понад сімдесят п'ять років) під час облоги Сіракуз, проте достовірної версії події немає. Зате існує кілька припущень, які б не завадило дізнатися.

  • Згідно з оповіданням візантійського філолога Іоанна Цеца, який жив більш ніж через тисячу років, Архімед сидів біля свого будинку і креслив щось на піску, коли римлянин, що пробігав, наступив на його розрахунки. Розлючений учений кинувся на нього з кулаками і зараз же впав від меча.
  • Діодор Сіцилійський, яких жив через сотню років після Архімеда, має свій погляд на версію про його загибель. У ній старий, захоплений своїми діаграмами, не помітив, як його почав тягнути римський воїн, щоб закувати в кайдани. Коли ж побачив, що відбувається, то закричав, щоб йому принесли його машину, що наводила жах. Солдат злякався і вбив вченого, за що згодом поплатився головою.
  • Ще одна версія говорить, ніби Архімед прямував до консула Марка Клавдія Марцелла з скринькою, в якій лежали його інструменти для вимірювання відстані до Сонця і планет, побоюючись, що в метушні їх можуть зіпсувати. Солдати подумали, що в шухляді старець тягне золото і зарізали його.
  • Плутарх вважав, що римський солдат убив Архімеда за неслухняність. Він прийшов кликати його до консула, але той був зайнятий і не звертав на нього жодної уваги. Тоді хлопець ударив вченого мечем, за що страчений за наказом Марцелла.

Вважається, що сам консул жорстоко каявся, що не подумав заздалегідь віддати суворий наказ зберегти Архімед життя. Тіт Лівій у своєму трактаті «Римська історія від заснування міста» писав, що знайшов родичів вченого і поховав його з усіма почестями, які були можливі. Приїхавши на острів через сто сорок років після зазначених подій, квестор (магістр) Сицилії Марк Туллій Цицерон розшукав могилу математика і астронома. Як і заповів старець, на ній красувалася картинка - вписане в циліндр коло.

На згадку про математику

Винаходи Архімеда назавжди залишаться найбільшими здобутками людства. Тому пам'ять про нього не зникне, поки ми будемо їх використовувати у повсякденному житті. На Місяці один із кратерів носить ім'я Архімеда, а в космічному просторі мчить астероїд, який теж має таку ж назву. В Амстердамі, Донецьку, Сіракузі та Нижньому Новгороді є вулиці, проспекти та площі, названі на честь нього

Чеський прозаїк та драматург Карел Чапек видав оповідання під назвою «Смерть Архімеда», а Сергій Житомирський написав повість «Вчений із Сіракуз: Архімед», яка була опублікована на початку вісімдесятих років минулого століття. У художній німій кінострічці 1914 під назвою «Кабірія» (Cabiria) математика зіграв Енріко Джемеллі. Існує навіть вітчизняний радянський мультфільм «Коля, Оля та Архімед», що описує життя Сіракуз за часів захоплення римлянами.

Архімед народився 287 р. до н.е., в Сіракузах. Родичем майбутнього вченого був Гієрон, який згодом став правителем Сіракуз Гієроном II. Батько Архімеда Фідій, видатний астроном та математик, перебував при дворі. З цієї причини хлопчик здобув пристойну освіту.

Усвідомлюючи, що йому не вистачає теоретичних знань, юнак невдовзі вирушив на навчання до Олександрії, де на той час працювали найсвітліші уми давнини.

Більшість свого часу Архімед проводив в Олександрійській бібліотеці. Там він займався вивченням праць Демокріта та Євдокса. Під час навчання, Архімед зблизився з Ератосфеном та Кононом. Дружба збереглася довгі роки.

Праці та досягнення

Закінчивши навчання, Архімед повернувся в рідні Сіракузи і обійняв посаду астронома при дворі Гієрона II. Але не лише зірки привертали його увагу.

Посада астронома була обтяжливою. Архімед мав можливість займатися механікою, фізикою та математикою. Саме тоді вирішення кількох завдань з геометрії дослідником був застосований принцип важеля.

Висновки були докладно викладені у роботі “Про рівновагу плоских фігур”.

Трохи згодом Архімед написав твір “Про вимір кола”. Йому вдалося обчислити ставлення діаметра кола до її довжини.

Вивчаючи коротку біографію Архімеда, слід знати, що він приділяв увагу геометричній оптиці. Їм було проведено кілька цікавих експериментів із заломлення світла. Теорема дійшла до наших днів. Вона доводить, що на тлі відбиття променя світла від дзеркальної поверхні, кут падіння дорівнює куту відбиття.

Дарунки Сіракузам

Архімед зробив чимало корисних відкриттів. Усі вони були присвячені рідному місту вченого. Архімед активно розвивав ідеї застосування важеля. У Сіракузькому порту йому вдалося створити цілу систему важільно-блочних механізмів, що прискорюють процес перевезення важких, великогабаритних вантажів.

За допомогою архімедового гвинта, або шнека, став можливим видобуток води з водойм, що низько лежать. Завдяки цьому зрошувальні канали стали отримувати вологу безперебійно.

Головна послуга Сіракузам була надана Архімедом у 212 р. Вчений взяв активну участь в обороні Сіракуз, які були обложені римськими військами. Архімеду вдалося створити кілька найпотужніших метальних машин. Коли римляни вдерлися до міста, багато хто з них упав під ударами каменів, пущених із цих машин.

Архімедові крани легко перевертали кораблі римлян. Це призвело до того, що римські воїни відмовилися від штурму міста і розпочали тривалу облогу.

На жаль, зрештою, місто було взято.

Смерть вченого

Розповідь про смерть Архімеда була передана Іоанном Цецем, Плутархом, Діодором Сицилійським та Тітом Лівієм. Деталі загибелі великого вченого різняться. Спільним є одне: Архімед був убитий якимсь римським солдатом. За однією з версій, римлянин не чекав, поки Архімед завершить креслення, і за відмову слідувати до консула, заколов його мечем.

Інша версія говорить, що вченого було вбито на шляху до Марцелла. Римським солдатам здалися підозрілими прилади для виміру Сонця, які ніс у руках Архімед.

Консул Марцелл, дізнавшись про загибель вченого, засмутився. Тіло Архімеда було поховано з великими почестями, яке родичам надано “велику повагу”.

Інші варіанти біографії

  • Якось Архімед вигукнув “Дайте мені точку опори, і я зрушу Землю!” У власних очах сучасників видатний вчений був практично напівбогом.
  • За легендою, сиракузцям вдалося спалити кілька римських кораблів. Це було зроблено за допомогою величезних дзеркал, дивовижні властивості яких були відкриті Архімедом.