Поділитися:
Архімедська біографія, внески та винаходи
Архімед з Сіракуз (287 a.C - 212 a.C) був математиком, фізиком, винахідником, інженером і грецьким астрономом з древнього міста Сіракузи, на острові Сицилія. Найвидатнішими його вкладами є принцип Архімеда, розвиток методу ексгазації, механічний метод або створення першого планетарію..
На даний момент вона вважається однією з трьох більш важливих фігур математики античності поряд з Евклідом і Аполлоніо, оскільки її внески означали важливі наукові досягнення того часу в області розрахунків, фізики, геометрії та астрономії. У свою чергу це робить його одним з найбільш видатних вчених в історії людства.
Хоча відомі лише деякі деталі його особистого життя, і ті, що відомі, мають сумнівну надійність, його внески відомі завдяки серії письмових листів про його твори та досягнення, які збереглися до теперішнього часу. на листування, яке він зберігав протягом багатьох років з друзями та іншими математиками того часу.
Архімед славився свого часу завдяки своїм винаходам, які привертали увагу його сучасників, почасти тому, що вони використовувалися як військові засоби для успішного уникнення численних римських вторгнень..
Однак сказано, що він стверджував, що єдиною дійсно важливою є математика, і що його винаходи є лише продуктом проведення часу прикладної геометрії. У потомстві його роботи в чистій математиці були набагато краще, ніж його винаходи.
Індекс
- 1 Біографія
- 1.1 Навчання
- 1.2 Наукова робота
- 1.3 Конфлікт у Сіракузах
- 1.4 Смерть
- 2 Наукові внески Архімеда
- 2.1 Принцип Архімеда
- 2.2 Механічний метод
- 2.3 Пояснення закону важеля
- 2.4 Розробка методу вибуху або виснаження для наукової демонстрації
- 2.5 Міра кола
- 2.6 Геометрія сфер і циліндрів
- 3 Винаходи
- 3.1 Одометр
- 3.2 Перший планетарій
- 3.3 Гвинт Архімеда
- 3.4 Кіготь Архімеда
- 4 Посилання
Біографія
Архімед Сіракузький народився приблизно в 287 році до н. Про його ранні роки відомо не так багато інформації, хоча можна сказати, що він народився в Сіракузах, місті, що вважається головним морським портом острова Сицилія, сьогодні в Італії..
У той час, Сіракузи був одним з міст, які складалися з так званої Magna Grecia, яка була простором, населеним поселенцями грецького походження в південній частині півострова Італії і в Сицилії..
Невідомі факти про матір Архімеда. По відношенню до батька відомо, що це називалося Фідієм і що він був присвячений астрономії. Ця інформація про його батька відома завдяки фрагменту книги Лічильник піску, написаний Архімедом, в якому він згадує ім'я свого батька.
Гераклід, який був грецьким філософом і астрономом, дуже любив Архімеда і навіть написав про нього біографію. Проте цей документ не був збережений, тому вся інформація, що міститься в ній, невідома.
З іншого боку, історик, філософ і біограф Плутарко в своїй книзі під назвою «Паралельні життя» зазначив, що Архімед мав кровні стосунки з Ієро II, тираном, який керував у Сіракузах ще 265 р. До н.е..
Навчання
У результаті мало інформації, яку ми маємо про Архімеда, ми точно не знаємо, де він отримав перше навчання.
Однак різні історіографи визначили, що існує велика ймовірність того, що Архімед навчався в Олександрії, яка була найважливішим грецьким культурним і навчальним центром у регіоні..
Це припущення підтверджується інформацією, запропонованою грецьким істориком Діодоро Сікуло, який зазначив, що, мабуть, Архімед вивчався в Олександрії.
Крім того, у багатьох своїх роботах сам Архімед згадує про інших вчених того часу, чия робота була зосереджена в Олександрії, тому можна припустити, що він насправді розвивався в цьому місті.
Деякі особистості, з якими, як вважають, Архімед взаємодіяли в Олександрії, є географом, математиком і астрономом Ератосфеном з Кіренії, а також математиком і астрономом Кононом де Саносом..
Сімейна мотивація
З іншого боку, той факт, що батько Архімеда був астрономом, може мати значний вплив на схильності, які він згодом показав, оскільки пізніше і з молодого віку у сфері наук.
Після його перебування в Олександрії, за оцінками, Архімед повернувся до Сіракуз.
Наукова робота
Повернувшись до Сіракузи, Архімед почав розробляти різні артефакти, які незабаром завоювали йому певну популярність серед жителів цього міста. У цей період він повністю віддався науковій роботі, виготовив різні винаходи і вивів декілька математичних уявлень, дуже просунутих до свого часу.
Наприклад, коли він присвятив себе вивченню характеристик твердих вигнутих і плоских фігур, він придумав поняття, пов'язані з інтегральним і диференціальним численням, яке було розроблено пізніше..
Крім того, Архімед визначив, що обсяг, пов'язаний з сферою, відповідає подвоєному розміру циліндра, що містить його, і був той, хто винайшов композитний шків, виходячи з його відкриттів про закон важеля.
Конфлікт у Сіракузах
Протягом 213 р. До н.е. римські солдати увійшли до міста Сіракузи і оточили її поселенців, щоб змусити їх здатися.
Цю акцію очолив військовий і грецький політик Марко Клаудіо Марсело в рамках другої пунічної війни. Пізніше, він був відомий як Меч Риму, оскільки він закінчив завоювати Сіракузи.
В середині конфлікту, що тривав два роки, мешканці Сіракуз боролися проти римлян з мужністю і лютістю, і Архімед зіграв дуже важливу роль, враховуючи, що він присвятив себе створенню інструментів і інструментів, які допомогли перемогти римлян.
Нарешті, Марко Клаудіо Марсело зайняв місто Сіракузи. Перед великою інтелектуальністю Архімеда Марсело наказав, щоб вони не постраждали або не були вбиті. Однак Архімед був убитий в руках римського солдата.
Смерть
Архімед помер в 212 році до н. Більше 130 років після його смерті, в 137 р. До н.е., письменник, політик і філософ Марко Туліо Цицерон займав посаду в адміністрації Риму і хотів знайти гробницю Архімеда.
Це завдання було нелегким, оскільки Цицерон не міг знайти когось, щоб вказати точне місце. Однак він врешті-решт дістався до нього, дуже близько до дверей Агрідженто і в жалюгідних умовах.
Цицерон очистив гробницю і виявив, що він вписаний у сферу всередині циліндра, як посилання на відкриття про обсяг, який Архімед зробив деякий час назад..
Версії про його смерть
Перша версія
Одна з версій говорить, що Архімед опинився в центрі вирішення математичної проблеми, коли до нього підійшов римський солдат. Кажуть, що Архімед міг би попросити його на деякий час вирішити проблему, так що солдат убив би його.
Друга версія
Друга версія схожа на першу. Рахунок того, що Архімед вирішував проблему математики, коли відбувалося захоплення міста.
Римський солдат увійшов до його з'єднання і наказав йому зустрітися з Марсело, і Архімед відповів, що йому доведеться вирішити проблему, над якою він працював. Солдат засмутився в результаті цієї відповіді і вбив його.
Третя версія
Ця гіпотеза вказує на те, що Архімед мав у своїх руках велику різноманітність інструментів, характерних для математики. Потім солдат побачив його, і він думав, що він може носити цінні речі, тому він убив його.
Четверта версія
Ця версія показує, що Архімед причаївся біля землі, обдумуючи плани, які він вивчав. Мабуть, римський солдат прийшов ззаду і, не знаючи, що це Архімед, застрелив його.
Наукові внески Архімеда
Принцип Архімеда
Принцип Архімеда розглядається сучасною наукою як одне з найважливіших спадщин античної епохи.
Протягом всієї історії, і орально, повідомлялося, що Архимед прийшов до свого відкриття випадково завдяки королю Хірону доручити подивитися, чи була золота корона, відправлена на виробництво ним, зроблена тільки золотом. чистий і не містив іншого металу. Довелося це виконувати, не руйнуючи корону.
Кажуть, що в той час, як Архімед медитував, як вирішити цю проблему, він вирішив прийняти ванну, і коли він увійшов у ванну, він зрозумів, що вода зростає, коли він занурюється в неї..
Таким чином, він виявить науковий принцип, згідно з яким «кожне тіло, що повністю або частково занурене в рідину (рідину або газ), отримує тягу вгору, що дорівнює вазі рідини, витісненої об'єктом».
Цей принцип означає, що рідини надають висхідну силу - натискання вгору - на будь-який об'єкт, занурений у них, і що кількість цієї штовхаючої сили дорівнює вазі рідини, переміщеної зануреним тілом, незалежно від її ваги..
Пояснення цього принципу описує явище флотації і знаходиться в його Договір про плавучі органи.
Принцип Архімеда був значною мірою застосований у потомстві для плавання об'єктів масового використання, таких як підводні човни, кораблі, рятувальники та повітряні кульки.
Механічний метод
Ще одним з найважливіших внесків Архімеда в науку було включення суто механічного, тобто технічного методу в міркування і аргументацію геометричних проблем, що означало безпрецедентний спосіб вирішення цього типу завдань на той час..
У контексті Архімеда геометрія розглядалася як виключно теоретична наука, і загальною річчю було те, що чиста математика спускалася до інших практичних наук, в яких її принципи могли бути застосовані..
З цієї причини сьогодні її розглядають як попередника механіки як наукової дисципліни.
У написанні, в якому математик відкриває новий метод своєму другові Ератосфену, вказується, що це дозволяє вирішувати питання математики через механіку, і що дещо простіше побудувати демонстрацію геометричної теореми, якщо вона вже є маю деякі попередні практичні знання, що якщо у вас немає жодного уявлення про це.
Цей новий метод дослідження, проведений Архімедом, став би попередником неформального етапу відкриття та формулювання гіпотези сучасного наукового методу..
Пояснення закону важеля
Хоча важіль - це проста машина, яка використовувалася набагато раніше, ніж Архімед, саме він сформулював принцип, який пояснює його роботу в своєму трактаті "Про баланс площин"..
При формулюванні цього закону Архімед встановлює принципи, що описують різну поведінку важеля при розміщенні на ньому двох тіл, залежно від його ваги і відстані від точки опори..
Таким чином, він вказує на те, що два тіла, які можуть бути виміряні (співмірними), розташовані на важелі, збалансовані, коли вони знаходяться на відстані обернено пропорційно їхній вазі..
Точно так само роблять це незмірні тіла (які не можна виміряти), але цей закон виявився Архімедом тільки з органами першого типу..
Його формулювання принципу важеля є хорошим прикладом застосування механічного методу, оскільки згідно з ним пояснюється в листі, спрямованому на Досітео, цей був виявлений в перший момент методами механіки, що втілюються в практику..
Пізніше він сформулював їх за допомогою методів геометрії (теоретичного). З цього експерименту на тілах відірвалося також поняття центру ваги.
Розробка методу вибуху або виснаження для наукової демонстрації
Вичерпання - це метод, що використовується в геометрії, що складається з апроксимації геометричних фігур, площа яких відома, за допомогою напису та опису, на іншій, область якої призначена для відомого..
Хоча Архімед не був творцем цього методу, він розвинув його майстерно, зумівши розрахувати за допомогою нього точне значення Pi.
Архімед, використовуючи метод видобутку, вписаний і обмежений шестикутників до окружності діаметром 1, зводячи до абсурду різницю між площею шестикутників і площею кола.
Для цього він розділяв шестикутники, створюючи полігони до 16 сторін, як показано на попередньому малюнку.
Таким чином він прийшов до уточнення, що значення pi (відношення між довжиною кола і його діаметром) знаходиться між значеннями 3.14084507 ... і 3.14285714 ... .
Архімед майстерно використовував метод exhaución, тому що не тільки вдалося наблизити розрахунок величини Pi з похибкою надто низькою, а тому бажаним, але також, оскільки Pi є ірраціональним числом, через Цей метод і отримані результати заклали основи, які будуть проростати в нескінченно малій системі обчислення, а пізніше, в сучасному інтегральному численні.
Міра кола
Для визначення площі кола Архімед використовував метод, який полягав у нанесенні квадрата, який точно вписувався в коло.
Знаючи, що площа квадрата була сумою його сторін і що площа кола була більшою, він почав працювати над отриманням наближень. Це він і зробив, замінивши квадрат на 6-сторінний полігон, а потім працюючи з більш складними полігонами.
Архімед був першим в історії математиком, який підійшов до серйозного розрахунку числа Pi.
Геометрія куль і циліндрів
Серед дев'яти трактатів, які складають роботу Архімеда з математики і фізики, є два томи з геометрії сфер і циліндрів..
Ця робота присвячена визначенню того, що поверхня будь-якої сфери радіусу в чотири рази перевищує її найбільшу окружність, а обсяг сфери - дві третини, що для циліндра, в який вписана.
Винаходи
Одометр
Також відомий як кілометри, це був винахід цієї знаменитої людини.
Цей пристрій побудовано за принципом колеса, який, коли він повертається, активує зубчасті передачі, які дозволяють розрахувати пройдену відстань..
За цим же принципом Архімед розробив кілька типів одометрів для військових і цивільних цілей.
Перший планетарій
На основі свідчень багатьох класичних письменників, таких як Цицерон, Овідій, Клаудіан, Марчіано Капела, Касіодоро, Сексто Емпіріко і Лактанцій, багато вчених тепер приписують Архімеду створення першого елементарного планетарію..
Це механізм, що складається з серії «сфер», які вдалося імітувати рух планет. Поки що деталі цього механізму невідомі.
За словами Цицерона, планетарії, побудовані Архімедом, були двома. В одній з них були представлені земля і різні сузір'я біля неї.
В іншому, за допомогою одного обертання, Сонце, Місяць і планети самостійно зробили свої незалежні рухи по відношенню до нерухомих зірок так само, як вони робили це в реальний день. В останніх, крім того, можуть спостерігатися послідовні фази і затемнення Місяця.
Гвинт Архімеда
Гвинт Архімеда - це пристрій, який використовується для транспортування води знизу вгору через схил, використовуючи трубку або циліндр.
За даними грецького історика Діодоро, завдяки цьому винаходу було полегшено зрошення родючих земель, розташованих уздовж річки Ніл в Давньому Єгипті, оскільки традиційні засоби вимагали величезних фізичних зусиль, які вичерпали робітників.
Використаний циліндр має всередині гвинт однакової довжини, який підтримує взаємопов'язану систему гвинтів або ребер, які виконують обертальний рух, керований вручну обертовим важелем.
Таким чином, спіралі встигають виштовхувати будь-яку речовину знизу вгору, утворюючи своєрідний нескінченний контур.
Кіготь Архімеда
Коготь Архімеда, або ж залізна рука, як відомо, була однією з найстрашніших військових озброєнь, створених цим математиком, ставши найважливішим для сицилійської оборони римських вторгнень..
Згідно з дослідженням, проведеним професорами університету Дрекселя Крісом Рорресом (департаментом математики) і Гаррі Харрісом (департамент будівництва і архітектури), це був великий важель, який мав крюк, прикріплений до важеля за допомогою ланцюга, що вішається від нього.
Через важель маніпулювали гачком, щоб він впав на ворожий корабель, і метою було підключити його і підняти до такої міри, що, звільнивши його, він може бути повністю перекинутий або потрапити в скелі на березі..
Роррес і Харріс представили на симпозіумі "Машини і надзвичайні структури античності" (2001), мініатюрне зображення цього артефакту під назвою "Грізна бойова машина: будівництво і експлуатація" Залізної руки "Архімеда"
Для реалізації цієї роботи вони спиралися на аргументи античних істориків Полібіо, Плутарко і Тіто Лівіо..
Список літератури
- ASSIS, A. (2008). Архімед, центр тяжіння, і перший закон механіки [онлайн]. Доступно 10 червня 2017 року на сайті bourabai.ru.
- DIJKSTERHUIS, E. (1956). Архімед [онлайн]. Доступно 9 червня 2015 року на World Wide Web: books.google.co.ve/books.
- MOLINA, A. (2008). Метод дослідження Архімеда Сіракузького: інтуїція, механіка і видобуток [онлайн]. Доступно 10 червня 2017 року на веб-сайті Worldpideccioncientifica.luz.edu.
- O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Архімед Сіракузький [онлайн]. Доступно до 9 червня 2017 року на сайті history.mcs.st-and.ac.uk.
- PARRA, E. (2009). Архімед: його життя, твори і внески до сучасної математики [онлайн]. Отримано 9 червня 2017 року за адресою lfunes.uniandes.edu.co.
- QUINN, L. (2005). Архімед Сіракузький [онлайн]. Доступний 9 червня 2017 року в math.ucdenver.edu.
- RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). Грізний бойовий апарат: будівництво та експлуатація залізної руки Архімеда [онлайн]. Отримано 10 червня 2017 р. За адресою cs.drexel.edu.
- VITE, L. (2014). Принцип Архімеда [онлайн]. Отримано 10 червня 2017 р. За адресою repository.uaeh.edu.mx.