ARCHIMEDES: ÉLETRAJZ, HOZZÁJÁRULÁSOK ÉS TALÁLMÁNYOK - TUDOMÁNY - 2025

Siracusa archimédese (Kr. E. 287 - Kr. E. 212) görög matematikus, fizikus, feltaláló, mérnök és csillagász volt Szicília szigetén, Syracuse ókori városában. Legkiemelkedőbb hozzájárulása az archimédiai elv, a kimerülési módszer fejlesztése, a mechanikus módszer vagy az első planetárium létrehozása.

Jelenleg őt tekintik az ókori matematika három legfontosabb alakjának, Eucliddal és Apolloniusszal együtt, mivel hozzájárulásuk jelentős tudományos haladást jelentett egy időre a kalkulus, a fizika, a geometria és a csillagászat területén. Ez viszont őt teszi az emberiség történetének egyik legjelentősebb tudósává.

Annak ellenére, hogy személyes életének kevés részlete ismert, és amelyek ismertek kétséges megbízhatósággal bírnak, hozzájárulásai munkájáról és eredményeiről írt levelek sorozatának köszönhetően ismertek, amelyeket megőriztek a mai napig, és amelyek a a levelezéshez, amelyet évek óta tart fenn a barátokkal és a korabeli matematikusokkal.

Archimedes korában híres volt találmányaival, amelyek kortársaik nagy figyelmét felkeltették, részben azért, mert háborús eszközként használták a számos római invázió sikeres megakadályozására.

Azt állítják azonban, hogy az egyetlen fontos dolog a matematika volt, és találmányai csupán az alkalmazott geometria hobbijának eredményei. Az utókorban a tiszta matematika műveit sokkal jobban értékelik, mint találmányait.

Életrajz

A Siracusa Archimédja kb. Kr. E. 287-ben született. Korai éveiről nem sok információ áll rendelkezésre, bár elmondható, hogy Syracuse-ban született - egy városban, amelyet Szicília szigetének fő tengeri kikötőjének tartanak ma, Olaszországban.

Abban az időben Syracuse egyike volt az úgynevezett Magna Graecia-nak, amely a görög eredetű telepesek által lakott hely volt az olasz félsziget déli területe és Szicília felé.

Archimedes anyjáról nem állnak rendelkezésre specifikus adatok. Az apjhoz viszonyítva ismert, hogy ezt Phidiasnak hívták, és hogy a csillagászatnak szentelte. Ez az apja iránti információ az Archimedes által írt The Sand Counter könyv egy töredékének köszönhetően ismert, amelyben megemlíti apja nevét.

Heraclides, aki görög filozófus és csillagász volt, szoros barátok voltak az Archimedeszel, sőt életrajzot írtak róla. Ezt a dokumentumot azonban nem őrzik meg, tehát a benne található összes információ ismeretlen.

Másrészről, a történész, filozófus és biográfus Plutarch Parallel Lives című könyvében jelezte, hogy Archimedes vérkapcsolatban áll II. Hieronnal, egy zsarnokkal, aki Kr. E. 265 óta volt Siracusában.

Kiképzés

Az Archimedeszel kapcsolatos kevés információ eredményeként nem tudjuk biztosan, honnan szerezte első képzését.

Különböző történetírók azonban úgy ítélték meg, hogy nagy a valószínűsége annak, hogy Archimedes Alexandriaban tanulmányozta, amely a régió legfontosabb görög kulturális és oktatási központja volt.

Ezt a feltételezést támasztja alá a Diodorus Siculus görög történész által szolgáltatott információ, aki jelezte, hogy Archimedes valószínűleg Alexandriában tanult.

Ráadásul maga Archimedes számos munkájában megemlíti a korszak többi tudósát is, akiknek munkája Alexandriában volt koncentrálva, tehát feltételezhető, hogy valójában ebben a városban fejlődött ki.

Néhány olyan személyiség, akikkel Arkhimédész kapcsolatba léptek Alexandriában, a kirén földrajzos, matematikus és csillagász Eratosthenes, valamint Conon de Sanos matematikus és csillagász.

Családi motiváció

Másrészt az a körülmény, hogy Archimedes apja csillagász volt, számottevõ hatással lehet a késõbbiekben demonstrált hajlamokra, mivel késõbb és fiatalabb kortól tanúbizonyságot mutatott rá a tudományterület iránti különleges vonzódás. tudomány.

Az Alexandriában töltött idő után becslések szerint Archimedes visszatért Syracuse-ba.

Tudományos munka

Miután visszatért Syracuse-ba, Archimedes különféle tárgyakat kezdett kidolgozni, amelyek nagyon hamarosan némi népszerűséget szereztek a város lakói körében. Ebben az időszakban teljes mértékben elkötelezte magát a tudományos munkával, különféle találmányokat készített és a matematikai fogalmakat jóval korábban levezette.

Például a szilárd, görbe és sík alakzatok jellemzőinek tanulmányozásával felvette a később kifejlesztett integrál és differenciálszámításhoz kapcsolódó fogalmakat.

Hasonlóképpen, Archimedes volt az, aki meghatározta, hogy a gömbhez tartozó térfogat a henger méretének kétszeresének felel meg, amely azt tartalmazza, és ő volt az, aki a kar törvényével kapcsolatos felfedezései alapján feltalálta az összetett tárcsát.

Konfliktus Syracuse-ban

Kr. E. 213 év folyamán a római katonák beléptek Syracuse városába, és bekerítették telepeseit, hogy átadják őket.

Ezt az akciót a görög katonaság és politikus, Marco Claudio Marcelo vezette a második pánikháború keretében. Később Róma kardjának hívták, mivel Syracuse meghódítása vége lett.

A két évig tartó konfliktus közepén Siracusa lakói bátorsággal és vadul harcoltak a rómaiak ellen, és Archimedes nagyon fontos szerepet játszott, mivel olyan eszközök és eszközök készítésére szentelte magát, amelyek segítenek a rómaiak legyőzésében.

Végül Marco Claudio Marcelo elfoglalta Syracuse városát. Az Archimédész nagy intelligenciája előtt Marcelo szigorúan elrendelte, hogy ne sértsék meg és ne öljék meg. Archimedest azonban egy római katona kezével ölték meg.

Halál

Archimedes ie 212-ben halt meg. Több mint 130 évvel halála után, Kr. E. 137-ben, Marco Tulio Cicero, író, politikus és filozófus pozíciót töltött be Róma adminisztrációjában, és meg akarta találni Archimedes sírját.

Ez a feladat nem volt könnyű, mert Cicero nem talált senkit, aki megjelölheti a pontos helyet. Végül azonban megszerezte, nagyon közel az Agrigento kapuhoz és sajnálatos állapotban.

Cicero megtisztította a sírot, és rájött, hogy egy gömb van beírva egy henger belsejébe, hivatkozva Archimedes egy ideje felfedezett mennyiségére.

Verziói haláláról

Első verzió

Az egyik változat szerint Archimedes egy matematikai probléma megoldásának közepén állt, amikor egy római katona felkereste őt. Azt mondják, hogy Archimedes egy kis időt kért a probléma megoldására, így a katona megölte volna.

Második változat

A második változat hasonló az elsőhez. Azt mondja, hogy Archimedes a város elfoglalásakor megoldott egy matematikai problémát.

Egy római katona belépett a vegyületbe, és elrendelte, hogy találkozzon Marcellussal, erre Archimedes azt válaszolta, hogy először meg kell oldania a problémát, amelyen dolgozik. A katona fel volt mérgezve a válasz eredményeként, és megölte.

Harmadik változat

Ez a hipotézis azt jelzi, hogy Archimedes a kezében a matematikai eszközök sokfélesége volt. Aztán egy katona látta őt, és úgy tűnt, hogy értékes tárgyakat szállíthat, ezért megölte.

Negyedik változat

Ez a verzió szemlélteti, hogy Archimedes a föld közelében volt, és elgondolkodott néhány olyan tervnél, amelyet ő tanulmányozott. Nyilvánvalóan egy római katona lépett hátra, és tudván, hogy Archimedes ez, lelőtte.

Az Archimedes tudományos hozzájárulása

Archimedes elv

Az archimédiai elvet a modern tudomány az ókori korszak egyik legfontosabb örökségének tekinti.

A történelem során és szóban azt is közölték, hogy Archimedes véletlenül érkezett a felfedezéséhez, köszönhetően annak, hogy Hiero király megbízta őt, hogy ellenőrizze, vajon az ő által elrendeltetett aranykorona csak aranyból készül-e tiszta és nem tartalmazott más fémet. Ezt meg kellett tennie anélkül, hogy elpusztította volna a koronát.

Azt mondják, hogy miközben Archimedes elgondolkodott a probléma megoldásában, úgy döntött, hogy fürödni, és amikor belépett a kádba, észrevette, hogy a víz szintje megemelkedett, amikor belemerült bele.

Ilyen módon felfedezné azt a tudományos alapelvet, amely kimondja, hogy "minden test, amely teljesen vagy részben folyadékba (folyadékba vagy gázba) merül, egy felfelé irányuló tolóerőt kap, amely megegyezik a tárgy által kiszorított folyadék tömegével".

Ez az elv azt jelenti, hogy a folyadékok felfelé nyomó erőt gyakorolnak minden bennük lévő merülő tárgyra, és ennek a nyomóerőnek a nagysága függetlenül az elmerült test által kiszorított folyadék tömegével egyenlő.

Ennek az elvnek a magyarázata leírja a flotáció jelenségét, és megtalálható a lebegő testekről szóló értekezésében.

Az Archimedes elvét óriási módon alkalmazták az utókorban a hatalmas felhasználású tárgyak, például tengeralattjárók, hajók, életmentők és hőlégballonok úszásakor.

Mechanikai módszer

Archimedes egyik legfontosabb hozzájárulása a tudományhoz egy tisztán mechanikus - azaz technikai - módszer beépítése a geometriai problémák érvelésébe és érvelésébe, amely példátlan módon jelentette az ilyen típusú probléma megoldását egy adott időre.

Az Archimédia összefüggésében a geometria kizárólag elméleti tudomány volt, és a közös dolog az volt, hogy a tiszta matematikától más gyakorlati tudományok felé fordultak, amelyekben alapelveit alkalmazni lehetett.

Ezért manapság a mechanika mint tudományos tudományág előfutára.

Az írásban, amelyben a matematikus az új módszert ismerteti barátjának, Eratosthenes-nek, kijelenti, hogy ez lehetővé teszi számunkra a matematika kérdéseinek a mechanikán keresztüli megválaszolását, és hogy bizonyos módon könnyebb megszervezni a geometriai tétel bizonyítását, ha ez már megvan. van valamilyen korábbi gyakorlati ismerete, ha nem tudod róla.

Ez az Archimedes által végzett új kutatási módszer előfutára lesz a modern tudományos módszer felfedezésének és hipotézisek megfogalmazásának informális szakaszának.

A kar törvényének magyarázata

Noha a kar egy egyszerű gép, amelyet jóval az Archimedes előtt használták, ő az, aki megfogalmazta az alapelvet, amely magyarázza a működését a síkok egyensúlyáról szóló értekezésében.

E törvény megfogalmazásakor az Archimedes elveket határoz meg, amelyek leírják a kar különféle viselkedéseit, amikor két testet ráhelyeznek, súlyuk és távolságuk függvényében.

Ilyen módon rámutat arra, hogy két mérhető (összehasonlítható) test, amely egy karra van helyezve, egyensúlyba kerül, ha a testükkel fordítva arányos távolságra vannak.

Ugyanígy teszik a mérhetetlen testek (amelyek nem mérhetők), ám ezt a törvényt az Archimedes csak az első típusú testekkel bizonyította.

A kar elvének megfogalmazása jó példa a mechanikus módszer alkalmazására, mivel a Dositeo-nak címzett levélben kifejtettek szerint először a gyakorlatban alkalmazott mechanikai módszerekkel fedezték fel.

Később geometriai módszerekkel (elméleti) fogalmazta meg őket. A testeken végzett kísérlet eredményeként a gravitációs központ fogalma is felmerült.

A kimerülési vagy kimerülési módszer fejlesztése a tudományos demonstrációhoz

A kimerülés a geometria során alkalmazott módszer, amely olyan geometriai ábrák közelítését foglalja magában, amelyeknek felületét feliratok és körülírások útján ismerték más olyan területekhez viszonyítva, amelyeknek a területét meg akarják tudni.

Noha Archimedes nem volt ennek a módszernek a megalkotója, mesterien fejlesztette ki, miközben kiszámította a pontos Pi értékét rajta.

Az archimédák a kimerülési módszer alkalmazásával hatszögeket írtak és körülírtak az 1 átmérőjű kerületre, abszurdumra csökkentve a hatszögek és a kerület közötti különbséget.

Ehhez a hatszögeket elvágta, és sokszögeket hozott létre, legfeljebb 16 oldallal, az előző ábra szerint.

Ilyen módon határozta meg, hogy a pi (az egyik kerület hossza és átmérője közötti kapcsolat) értéke a 3.14084507… és a 3.14285714… értékek között van.

Archimedes messzemenően alkalmazta a kimerülési módszert, mert nemcsak meglehetősen alacsony hibahatárral közelítette meg a Pi értékének kiszámítását, ezért kívánatos, hanem azért is, mert Pi egy irracionális szám, a Ez a módszer és a kapott eredmények megalapozták a végtelen kis kalkulus rendszerben, később pedig a modern integrált kalkulusban való csírázást.

A kör mértéke

A kör területének meghatározására az Archimedes egy olyan módszert használt, amely egy pontosan egy kör belsejébe egy négyzetet rajzolott.

Mivel tudta, hogy a négyzet területe az oldalának összege, és hogy a kör területe nagyobb, elkezdett közelítést szerezni. Ezt úgy tette, hogy a négyzetre egy 6 oldalú sokszöget váltott ki, majd összetettebb sokszögekkel dolgozott.

Archimedes volt az első matematikus a történelemben, aki közel került a Pi szám komoly kiszámításához.

A gömbök és hengerek geometria

Az Archimedes matematikai és fizikai munkáját összefoglaló kilenc értekezés közül két kötet található a gömbök és hengerek geometriájáról.

Ez a munka annak meghatározására vonatkozik, hogy bármely sugárgömb területe négyszer nagyobb a legnagyobb körénél, és hogy egy gömb térfogata kétharmadának felel meg annak a hengernek, amelybe fel van tüntetve.

találmányok

Úthosszmérő

Kilométer-számlálóként is ismert, ez a híres ember találmánya volt.

Ezt az eszközt egy olyan kerék elvére építették, amely forogva olyan sebességváltókat aktivál, amelyek lehetővé teszik a megtett távolság kiszámítását.

Ugyanezen elv alapján az Archimedes különféle típusú odométereket tervezett katonai és polgári célokra.

Az első planetárium

Sok klasszikus író, mint például Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus és Lactantius tanúságaira támaszkodva, sok tudós ma az első alapvetõ planetárium létrehozását tulajdonítja az Archimedesnek.

Ez egy olyan gömbök sorozatából álló mechanizmus, amely képes volt utánozni a bolygók mozgását. Eddig ennek a mechanizmusnak a részletei nem ismertek.

Cicero szerint az Archimédész által épített planetáriumok kettő voltak. Az egyikben a föld és a hozzá tartozó csillagképek ábrázoltak.

A másikban, egyetlen forgatással, a nap, a hold és a bolygók saját és független mozgásaikat hajtották végre a rögzített csillagokhoz hasonlóan, mint egy valódi napon. Ez utóbbiban a hold egymást követő szakaszai és fogyatkozásai is megfigyelhetők.

Archimedeai csavar

Az Archimedeai csavar egy eszköz, amelyet cső vagy henger segítségével az alulról felfelé egy lejtőn vezetnek.

Diodorus görög történész szerint a találmánynak köszönhetően megkönnyítette az ókori Egyiptomban a Nílus folyó mentén található termékeny területek öntözését, mivel a hagyományos szerszámok óriási fizikai erőfeszítést igényeltek, amely kimerítette a dolgozókat.

A használt hengernek egy azonos hosszúságú csavarja van, amely összekapcsolt karbantartja a légcsavarok vagy uszonyok rendszerét, amelyek egy forgókarral manuálisan hajtott forgómozgást hajtanak végre.

Ily módon a légcsavarok bármilyen anyagot képesek az alulról felfelé tolni, egyfajta végtelen áramkört képezve.

Archimedes karom

Az Archimédész karma, vagyis a vaskezet, mint az is ismert, a matematikus által létrehozott egyik legfélelmetesebb háborús fegyver volt, amely Szicília védelmének a legfontosabb része a római invázióktól.

A Drexeli Egyetem professzora, Chris Rorres (Matematika Tanszék) és Harry Harris (Építésmérnöki és Építészeti Tanszék) kutatása szerint egy nagy kar volt, amelynek szorítóhorogja volt a karhoz rögzítve. egy lánccal, amely lógott belőle.

A karon keresztül a horgot úgy manipulálták, hogy az az ellenséges hajóra esett, és a cél az volt, hogy azt horogoljon és emelje fel olyan mértékben, hogy elengedésekor teljesen megfordulhasson, vagy a parton lévő sziklákkal összeomlik.

Rorres és Harris a szimpóziumon mutatták be az "Régi rendkívüli gépek és szerkezetek" (2001) című mű miniatűr ábrázolását, melynek címe "Egy félelmetes háború gépe: az Archimédész vas kezének felépítése és működtetése".

E munka elvégzéséhez Polybius, Plutarch és Tito Livio ókori történészek érveire támaszkodtak.

Irodalom

1. ASSIS, A. (2008). Archimédák, a súlypont és a mechanika első törvénye. Belépés 2017. június 10-én a bourabai.ru webhelyen.
2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes. Beolvasva 2015. június 9-én a világhálón: books.google.co.ve/books.
3. MOLINA, A. (2008). A Syracuse Archimedes vizsgálati módszere: intuíció, mechanika és kimerültség. 2017. június 10-én konzultált a Webproduccioncationala.luz.edu webhelyen.
4. O'CONNOR, J. és ROBERTSON, R. (1999). Syracuse Archimedes. Beolvasva 2017. június 9-én a history.mcs.st-and.ac.uk oldalról.
5. PARRA, E. (2009). Archimedes: élete, munkái és hozzájárulásai a modern matematikához. Beérkezett 2017. június 9-én a lfunes.uniandes.edu.co webhelyen.
6. QUINN, L. (2005). Syracuse Archimedes. Beolvasva 2017. június 9-én, a math.ucdenver.edu webhelyről.
7. RORRES, C. és HARRIS, H. (2001). Félelmetes háborús gép: az Archimédész vas kezének felépítése és működtetése. Beolvasva 2017. június 10-én a cs.drexel.edu webhelyről.
8. VITE, L. (2014). Az Archimédia elve. Elérve 2017. június 10-én a repository.uaeh.edu.mx webhelyen.