Archimedes af Syracuse (287 f.Kr. - 212 f.Kr.) var en græsk matematiker, fysiker, opfinder, ingeniør og astronom fra den antikke by Syracuse på øen Sicilien. Hans mest fremragende bidrag er det arkimediske princip, udviklingen af udmattelsesmetoden, den mekaniske metode eller oprettelsen af det første planetarium..
Han betragtes i øjeblikket som en af de tre vigtigste figurer i gammel matematik sammen med Euclid og Apollonius, da deres bidrag betød vigtige videnskabelige fremskridt for tiden inden for beregning, fysik, geometri og astronomi. Til gengæld gør dette ham til en af de mest fremtrædende forskere i menneskets historie..
På trods af at kun få detaljer i hans personlige liv er kendt - og de kendte er af tvivlsom pålidelighed - er hans bidrag kendt takket være en række breve skrevet om hans arbejde og resultater, der er bevaret indtil i dag, der tilhører den korrespondance, som han i årevis har opretholdt med tidens venner og andre matematikere.
Archimedes var i sin tid berømt for sine opfindelser, der tiltrak stor opmærksomhed fra hans samtidige, dels fordi de blev brugt som krigsudstyr til at forhindre mange romerske invasioner..
Imidlertid siges det, at han hævdede, at det eneste, der virkelig var vigtigt, var matematik, og at hans opfindelser kun var et produkt af hobbyen for anvendt geometri. Eftertiden har hans værker inden for ren matematik været meget mere værdsat end hans opfindelser..
Artikelindeks
Archimedes af Syracuse blev født omkring 287 f.Kr. Der kendes ikke meget information om hans tidlige år, skønt det kan siges, at han blev født i Syracuse, en by, der betragtes som den største havn på øen Sicilien, i dag i Italien..
På det tidspunkt var Syracuse en af de byer, der udgjorde den såkaldte Magna Grecia, som var det rum beboet af bosættere af græsk oprindelse mod det sydlige område af den italienske halvø og på Sicilien..
Der kendes ingen specifik information om Archimedes 'mor. I forhold til faderen vides det, at dette blev kaldt Phidias, og at han var dedikeret til astronomi. Denne information om sin far er kendt takket være et fragment af bogen Sandtælleren, skrevet af Archimedes, hvor han nævner sin fars navn.
Heraclides, som var en græsk filosof og astronom, var nær venner med Archimedes og skrev endda en biografi om ham. Dokumentet er imidlertid ikke bevaret, så al information deri er ukendt..
På den anden side angav historikeren, filosofen og biografen Plutarch i sin bog med titlen Parallel Lives, at Archimedes havde et blodforhold med Hiero II, en tyran, der var kommandør i Syracusa siden 265 f.Kr..
Som et resultat af de få oplysninger, vi har om Archimedes, vides det ikke med sikkerhed, hvor han fik sin første træning..
Imidlertid har forskellige historiografer fastslået, at der er stor mulighed for, at Archimedes studerede i Alexandria, som var det vigtigste græske kultur- og undervisningscenter i regionen..
Denne antagelse understøttes af oplysninger fra den græske historiker Diodorus Siculus, som antydede, at Archimedes sandsynligvis studerede i Alexandria.
Derudover nævner Archimedes i mange af hans værker andre videnskabsmænd fra den tid, hvis arbejde var koncentreret i Alexandria, så det kan antages, at han faktisk udviklede sig i den by.
Nogle af de personligheder, som Archimedes menes at have interageret med i Alexandria, er geografen, matematikeren og astronomen Eratosthenes fra Cyrene og matematikeren og astronomen Conon de Sanos..
På den anden side kan det faktum, at Archimedes 'far var astronom, have haft en bemærkelsesværdig indflydelse på de tilbøjeligheder, som han senere demonstrerede, fordi senere og fra en ung alder en særlig tiltrækning mod videnskabsområdet.
Efter sin tid i Alexandria anslås det, at Archimedes vendte tilbage til Syracuse.
Efter at have vendt tilbage til Syracuse begyndte Archimedes at udtænke forskellige artefakter, der meget snart fik ham til at vinde en vis popularitet blandt indbyggerne i denne by. I denne periode gav han sig helt til videnskabeligt arbejde, producerede forskellige opfindelser og udledte forskellige matematiske forestillinger i god tid før sin tid..
For eksempel ved at studere egenskaberne ved solide buede og plane figurer kom han til at hæve begreber relateret til den integrale og differentielle beregning, som blev udviklet senere.
På samme måde var Archimedes den, der definerede, at volumenet forbundet med en kugle svarer til det dobbelte af størrelsen på cylinderen, der indeholder den, og han var den, der opfandt den sammensatte remskive, baseret på hans opdagelser om loven om løftestangen..
I løbet af året 213 f.Kr. kom romerske soldater ind i byen Syracuse og omringede dens bosættere for at få dem til at overgive sig..
Denne handling blev ledet af det græske militær og politiker Marco Claudio Marcelo inden for rammerne af den anden puniske krig. Senere blev det kendt som Romens sværd, da det endte med at erobre Syracusa.
Midt i konflikten, der varede i to år, kæmpede indbyggerne i Syracuse mod romerne med mod og voldsomhed, og Archimedes spillede en meget vigtig rolle, da han dedikerede sig til at skabe værktøjer og instrumenter, der kunne hjælpe med at besejre romerne..
Endelig tog Marco Claudio Marcelo byen Syracuse. Før Archimedes 'store intelligentsia beordrede Marcelo strengt, at de ikke skadede eller dræbte ham. Imidlertid blev Archimedes dræbt af en romersk soldat.
Archimedes døde i 212 f.Kr. Mere end 130 år efter hans død, i 137 f.Kr., besatte forfatteren, politikeren og filosofen Marco Tulio Cicero en stilling i administrationen af Rom og ønskede at finde Archimedes grav.
Denne opgave var ikke let, fordi Cicero ikke kunne finde nogen til at angive den nøjagtige placering. Imidlertid fik han det til sidst meget tæt på Agrigento-porten og i beklagelig tilstand.
Cicero rensede graven og opdagede, at der var indskrevet en kugle inde i en cylinder, som en reference til opdagelsen om det volumen, Archimedes lavede for nogen tid siden..
En af versionerne siger, at Archimedes var midt i at løse et matematisk problem, da han blev kontaktet af en romersk soldat. Det siges, at Archimedes måske har bedt ham lidt tid på at løse problemet, så soldaten ville have dræbt ham.
Den anden version svarer til den første. Det fortæller, at Archimedes løste et matematisk problem, da byen blev taget.
En romersk soldat trådte ind i hans forbindelse og beordrede ham til at møde Marcelo, som Archimedes svarede og sagde, at han først skulle løse det problem, han arbejdede med. Soldaten blev ked af dette svar og dræbte ham.
Denne hypotese indikerer, at Archimedes havde i sine hænder en stor mangfoldighed af matematiske instrumenter. Så så en soldat ham og tænkte, at han kunne have værdifulde genstande, så han dræbte ham.
Denne version illustrerer, at Archimedes blev krøbet tæt på jorden og overvejede nogle planer, som han studerede. Tilsyneladende kom en romersk soldat bagfra og skød ham uvidende om, at det var Archimedes.
Archimedean-princippet betragtes af moderne videnskab som en af de vigtigste arv i den antikke æra.
Gennem historien og mundtligt er det blevet transmitteret, at Archimedes ved en fejltagelse ankom til sin opdagelse takket være kong Hieron, der bestilte ham for at kontrollere, om en guldkrone, der blev beordret til at blive fremstillet af ham, kun var lavet af rent guld og ikke indeholdt andet metal . Jeg var nødt til at gøre dette uden at ødelægge kronen.
Det siges, at mens Archimedes mediterede over, hvordan man løste dette problem, besluttede han at tage et bad, og da han kom ind i badekarret, indså han, at vandniveauet steg, da han nedsænkede sig i det..
På denne måde ville han opdage det videnskabelige princip, der siger, at "enhver krop helt eller delvist nedsænket i en væske (væske eller gas) modtager et opadgående tryk, svarende til vægten af den væske, der løsnes af objektet".
Dette princip betyder, at væsker udøver en opadgående kraft - skubber opad - på enhver genstand, der er nedsænket i dem, og at mængden af denne skubberkraft er lig med vægten af den væske, der fortrænges af det neddykkede legeme, uanset dets vægt..
Forklaringen på dette princip beskriver fænomenet flotation og findes i dets Afhandling om flydende kroppe.
Archimedes 'princip er blevet anvendt enormt i eftertiden til flotering af genstande til massebrug som ubåde, skibe, redningsmænd og luftballoner..
Et andet af Archimedes 'vigtigste bidrag til videnskaben var inkluderingen af en rent mekanisk - det vil sige teknisk metode i ræsonnementet og argumentationen for geometriske problemer, hvilket betød en hidtil uset måde at løse denne type problemer for tiden..
I forbindelse med Archimedes blev geometri betragtet som en udelukkende teoretisk videnskab, og det almindelige var, at ren matematik var nedstammer mod andre praktiske videnskaber, hvor dens principper kunne anvendes..
Af denne grund betragtes det i dag som forløberen for mekanik som en videnskabelig disciplin..
I den skrift, hvor matematikeren udsætter den nye metode for sin ven Eratosthenes, indikerer han, at den giver os mulighed for at adressere spørgsmål om matematik gennem mekanik, og at det på en bestemt måde er lettere at konstruere beviset for et geometrisk sætning, hvis det er har allerede en vis forudgående praktisk viden, at hvis du ikke har nogen idé om det.
Denne nye forskningsmetode udført af Archimedes ville blive en forløber for det uformelle stadium af opdagelse og hypoteseformulering af den moderne videnskabelige metode..
Selvom armen er en simpel maskine, der blev brugt længe før Archimedes, var det han, der formulerede princippet, der forklarer dens funktion i sin afhandling om balancen mellem fly.
Ved formuleringen af denne lov etablerer Archimedes principper, der beskriver en håndtags forskellige opførsel, når han placerer to kroppe på den, afhængigt af deres vægt og afstand fra støttepunktet..
På denne måde påpeger han, at to organer, der er i stand til at måles (forholdsmæssigt), placeret på en håndtag, balancerer, når de er i afstande omvendt proportional med deres vægt..
På samme måde gør umålelige kroppe det (som ikke kan måles), men denne lov var kun bevisbar af Archimedes med kroppe af den første type.
Hans formulering af princippet om armen er et godt eksempel på anvendelsen af den mekaniske metode, da det, som han forklarer i et brev til Dositeo, først blev opdaget gennem mekaniske metoder, som han omsatte i praksis.
Senere formulerede han dem ved hjælp af geometriske metoder (teoretisk). Dette eksperiment på kroppe gav også anledning til begrebet tyngdepunkt..
Udmattelsen er en metode, der anvendes i geometri, der består af at tilnærme geometriske figurer, hvis område er kendt ved hjælp af indskriften og omskriften over nogle andre, hvis område det er beregnet til at kende.
Selvom Archimedes ikke var skaberen af denne metode, udviklede han den mesterligt og formåede at beregne ved hjælp af den en nøjagtig værdi af Pi.
Archimedes, ved hjælp af udmattelsesmetoden, indskrevet og omskrevne sekskanter til en omkreds med diameter 1, hvilket reducerer forskellen mellem sekskantens areal og omkredsen til en absurditet..
For at gøre dette delte han sekskanterne op, der skabte polygoner med op til 16 sider, som vist i den foregående figur..
På denne måde kom han til at specificere, at værdien af pi (af forholdet mellem længden af en omkreds og dens diameter) er mellem værdierne 3.14084507… og 3.14285714… .
Archimedes brugte mesterligt udtømningsmetoden, fordi han ikke kun formåede at nærme sig beregningen af værdien af Pi med en forholdsvis lav fejlmargin og derfor ønsket, men også fordi Pi er et irrationelt tal gennem denne metode og de opnåede resultater lagde grundlaget, der ville spire i det uendelige minimale beregningssystem, og senere i det moderne integrale regnestykke.
For at bestemme arealet af en cirkel brugte Archimedes en metode, der bestod af at tegne en firkant, der passer nøjagtigt inde i en cirkel.
Da han vidste, at kvadratets areal var summen af siderne, og at cirkelarealet var større, begyndte han at arbejde på at opnå tilnærmelser. Han gjorde dette ved at erstatte firkanten med en 6-sidet polygon og derefter arbejde med mere komplekse polygoner.
Archimedes var den første matematiker i historien, der kom tæt på at foretage en seriøs beregning af antallet Pi.
Blandt de ni afhandlinger, der udarbejder Archimedes 'arbejde inden for matematik og fysik, er der to bind om geometrien af sfærer og cylindre.
Dette arbejde beskæftiger sig med bestemmelsen om, at overfladen på en hvilken som helst radiuskugle er fire gange større end dens største cirkel, og at volumenet på en kugle er to tredjedele af den cylinder, hvori den er indskrevet..
Også kendt som kilometer-tælleren, det var en opfindelse af denne berømte mand.
Denne enhed blev bygget ud fra princippet om et hjul, at når det drejer, aktiveres gear, der gør det muligt at beregne den tilbagelagte afstand.
Ifølge dette samme princip designede Archimedes forskellige typer kilometertællere til militære og civile formål..
Baseret på vidnesbyrd fra mange klassiske forfattere som Cicero, Ovidius, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus og Lactantius, tilskriver mange forskere i dag oprettelsen af det første rudimentære planetarium til Archimedes..
Det er en mekanisme, der består af en række "kugler", der formåede at efterligne planetenes bevægelse. Indtil videre er detaljerne i denne mekanisme ukendte.
Ifølge Cicero var planetarierne bygget af Archimedes to. I en af dem var jorden og de forskellige konstellationer i nærheden repræsenteret.
I den anden udførte solen, månen og planeterne med en enkelt rotation deres egne og uafhængige bevægelser i forhold til de faste stjerner på samme måde som de gjorde på en rigtig dag. I sidstnævnte kunne derudover observeres successive faser og formørkelser af månen.
Archimedean-skruen er en enhed, der bruges til at transportere vand fra bunden op gennem en hældning ved hjælp af et rør eller en cylinder.
Ifølge den græske historiker Diodorus blev vandingen af frugtbare landområder langs Nilen i det gamle Egypten takket være denne opfindelse lettere, da traditionelle redskaber krævede en enorm fysisk indsats, der udmattede arbejderne.
Den anvendte cylinder har inde i en skrue af samme længde, som opretholder sammenkoblet et system af propeller eller finner, der udfører en roterende bevægelse, der drives manuelt af et roterende håndtag.
På denne måde formår propellerne at skubbe ethvert stof fra bunden op og danne et slags uendeligt kredsløb.
Archimedes 'klo, eller jernhånden, som det også kaldes, var et af de mest frygtindgydende krigsvåben skabt af denne matematiker og blev den vigtigste for forsvaret af Sicilien mod romerske invasioner.
Ifølge forskning fra professorerne Drexel University Chris Rorres (Institut for Matematik) og Harry Harris (Institut for Byggeri og Arkitektur) var det en stor løftestang, der havde en gribekrog fastgjort til armen ved hjælp af en kæde, der hang fra.
Gennem håndtaget blev krogen manipuleret, så den faldt på fjendens skib, og målet var at tilslutte den og hæve den til et sådant punkt, at når den blev frigivet, ville den være i stand til at vælte den fuldstændigt eller få den til at kollidere mod klipper på kysten..
Rorres og Harris præsenterede på Symposium "Extraordinary Machines and Structures of Antiquity" (2001), en miniaturerepræsentation af denne artefakt med titlen "A formidable war machine: Construction and operation of Archimedes 'iron hand"
For at udføre dette arbejde stolede de på argumenterne fra de gamle historikere Polybius, Plutarch og Tito Livio..
Endnu ingen kommentarer