Archimedes: Biografi, bidrag og oppfinnelser

Arkimedes av Syracuse (287 f.Kr. - 212 f.Kr.) var en gresk matematiker, fysiker, oppfinner, ingeniør og astronom fra den gamle byen Syracuse, på øya Sicilia. Hans mest fremragende bidrag er prinsippet om Archimedes, utviklingen av utryddelsesmetoden, den mekaniske metoden eller opprettelsen av det første planetarium.

For øyeblikket regnes det som en av de tre viktige tallene i antikkens matematikk ved siden av Euclides og Apolonio, siden dets bidrag betydde viktige vitenskapelige fremskritt for tiden innen beregning, fysikk, geometri og astronomi. Dette gjør ham til en av de mest fremragende forskerne i menneskehetens historie.

Selv om få detaljer om hans personlige liv er kjent - og de som er kjent, er tvilsomme pålitelighet - er hans bidrag kjent, takket være en rekke skriftlige brev om hans verker og prestasjoner som har klart å bli bevart til nåtiden, som tilhører til korrespondansen som han opprettholdt i årevis med venner og andre matematikere av tiden.

Archimedes var kjent i sin tid takket være oppfinnelsene hans, som tiltrak oppmerksomheten til hans samtidige, delvis fordi de ble brukt som krigsstoffer for å unngå suksess, mange romerske invasjoner.

Imidlertid er det sagt at han hevdet at den eneste veldig viktige tingen var matematikk, og at hans oppfinnelser bare var et produkt av tidsfordrivet av anvendt geometri. I ettertiden har hans verk i ren matematikk blitt mye mer verdsatt enn hans oppfinnelser.

biografi

Arkimedes av Syracuse ble født omtrent i år 287 f.Kr. Ikke mye informasjon er kjent om hans tidlige år, selv om det kan sies at han ble født i Syracuse, en by betraktet som hovedhavnen på øya Sicilia, i dag i Italia.

På den tiden var Syracuse en av de byene som dannet den såkalte Magna Grecia, som var verdens beboere av gresk opprinnelse til det sørlige området på halvøya i Italia og på Sicilia.

Det er ingen kjente fakta om moren til Archimedes. I forhold til faren, er det kjent at dette ble kalt Phidias, og at han var dedikert til astronomi. Denne informasjonen fra faren hans er kjent, takket være et fragment av boka The Sand Counter, skrevet av Archimedes, der han nevner farenes navn.

Heraklides, som var en gresk filosof og astronom, var veldig glad i Archimedes og skrev selv en biografi om ham. Dette dokumentet er imidlertid ikke bevart, så all informasjonen deri er ikke kjent.

På den annen side indikerte historikeren, filosofen og biografen Plutarco i sin bok Parallel Lives at Archimedes hadde et blodforhold med Hiero II, en tyrann som hadde vært ansvarlig i Syracuse siden 265 f.Kr.

trening

Som et resultat av den lille informasjonen vi har om Archimedes, vet vi ikke sikkert hvor han fikk sin første trening.

Imidlertid har ulike historiografer funnet ut at det er en høy mulighet for at Archimedes studerte i Alexandria, som var det viktigste greske kulturelle og pedagogiske sentrum i regionen.

Denne antagelsen støttes av informasjonen som tilbys av den greske historikeren Diodoro Sículo, som angav at Archimedes trolig studerte i Alexandria.

I tillegg nevner Archimedes i mange av hans verk andre forskere av tiden hvis arbeid var konsentrert i Alexandria, så det kan antas at han faktisk jobbet i den byen.

Noen av personlighetene som Archimedes antas å ha interaksjon med i Alexandria, er geometri, matematiker og astronom Eratosthenes av Cyrene, og matematiker og astronom Conon de Sanos.

Familie motivasjon

På den annen side kan det faktum at Archimedes 'far var en astronom, ha hatt en betydelig innflytelse på tilbakegangen som han senere viste, fordi han senere og fra ung alder viste en spesiell attraksjon til feltet av vitenskaper.

Etter sin tid i Alexandria, anslås det at Archimedes returnerte til Syracuse.

Vitenskapelig arbeid

Etter å ha kommet tilbake til Syracuse, begynte Archimedes å utarbeide forskjellige gjenstander som snart vant ham en viss popularitet blant innbyggerne i denne byen. I denne perioden ga han seg helt til vitenskapelig arbeid, produserte ulike oppfinnelser og utledet flere matematiske forestillinger svært avanserte til sin tid.

For eksempel, da han viet seg til studiet av egenskapene til solide, buede og flate figurer, kom han opp med begreper knyttet til integral og differensialkalkulator, som ble utviklet senere.

På samme måte var Archimedes den som definerte at volumet som er forbundet med en sfære, tilsvarer to ganger størrelsen på sylinderen som inneholder den, og var den som oppfunnet komposittskiven, basert på hans funn om loven til spaken.

Konflikt i Syracuse

I løpet av året 213 f.Kr. gikk romerske soldater inn i Syracuse og omringet bosetterne for å få dem til å overgi seg.

Denne handlingen ble ledet av militæret og gresk politiker Marco Claudio Marcelo i rammen av den andre punkiske krigen. Senere ble det kjent som sverdet i Roma, siden det endte med å erobre Syracuse.

I midten av konflikten, som varte i to år, kjempet innbyggerne i Syracuse mot romerne med mot og brann, og Archimedes spilte en svært viktig rolle, gitt at han dedikert seg til å skape verktøy og instrumenter som bidro til å beseire romerne.

Endelig tok Marco Claudio Marcelo byen Syracuse. Før Archimedes store intellektualitet bestilte Marcelo at de ikke ble skadet eller drept. Imidlertid ble Archimedes drept i hendene på en romersk soldat.

bort

Arkimedes døde i år 212 f.Kr. Mer enn 130 år etter hans død, i år 137 f.Kr., opptrådte forfatteren, politikeren og filosofen Marco Tulio Cicero en stilling i forvaltningen av Roma og ønsket å finne Archimedes grav.

Denne oppgaven var ikke lett, siden Cicero ikke kunne finne noen til å indikere det presise stedet. Imidlertid fikk han det til slutt, svært nær Agrigento-porten og i beklagelige forhold.

Cicero renset graven og oppdaget at den var innskrevet med en sfære inne i en sylinder, som en referanse til oppdagelsen om volumet som Archimedes gjorde for lenge siden.

Versjoner om hans død

Første versjon

En av versjonene sier at Archimedes var midt i å løse et matematisk problem da han ble nærmet av en romersk soldat. Det sies at Archimedes kunne ha bedt om litt tid til å løse problemet, så soldaten ville ha drept ham.

Andre versjon

Den andre versjonen ligner på den første. Vær oppmerksom på at Archimedes løste et problem med matematikk når byen tok sted.

En romerske soldat kom inn i forbindelsen og beordret ham til å møte Marcelo, og Archimedes svarte at han måtte løse det problemet han jobbet med først. Soldaten ble opprørt som et resultat av dette svaret og drepte ham.

Tredje versjonen

Denne hypotesen indikerer at Archimedes hadde i sine hender et stort mangfold av matematiske instrumenter. Så så en soldat ham, og han trodde han kunne bære verdifulle ting, så han drepte ham.

Fjerde versjonen

Denne versjonen illustrerer at Archimedes ble heklet i nærheten av bakken, og vurderte planer han studerte. Tilsynelatende kom en romersk soldat bakfra og, uvitende om at det var Archimedes, skød ham.

Vitenskapelige bidrag fra Archimedes

Prinsippet om Archimedes

Prinsippet om Archimedes anses av moderne vitenskap som en av de viktigste legatene i den gamle tiden.

Gjennom historien og oralt, har det blitt rapportert at Archimedes kom til sin oppdagelse ved et uhell takket være King Hieron pålagt å se om en gullkrone som ble sendt til produksjon av ham, ble laget kun gull rent og inneholdt ikke noe annet metall. Han måtte bære dette uten å ødelegge kronen.

Det sies at mens Archimedes mediterte hvordan han skulle løse dette problemet, bestemte han seg for å ta et bad, og da han kom inn i badekaret, innså han at vannet økte i nivå da han nedsenket seg i det.

På denne måten vil han oppdage det vitenskapelige prinsippet at "hver kropp som nedsenkes helt eller delvis i væske (væske eller gass) mottar en oppadgående trykk, lik vekten av væsken som løses av objektet".

Dette prinsippet betyr at væskene utøver en stigende kraft - skyve oppover - på et hvilket som helst objekt som er nedsenket i dem, og at mengden av denne trykkraften er lik vekten av væsken som er forskjøvet av den nedsenket kropp, uavhengig av dens vekt.

Forklaringen av dette prinsippet beskriver fenomenet flotasjon, og er funnet i hans avhandling på flytende organer .

Prinsippet om Archimedes har blitt brukt sterkt i ettertiden for flytende gjenstander med massiv bruk som ubåter, skip, badevakter og varmluftsballonger.

Mekanisk metode

En annen av Archimedes viktigste bidrag til vitenskap var innlemmelsen av en rent mekanisk - det vil si teknisk - metode i argumentasjon og argumentasjon av geometriske problemer, noe som medførte en enestående måte å løse denne type problemer på for tiden.

I sammenheng med Archimedes ble geometri ansett som en utelukkende teoretisk vitenskap, og det vanlige var at fra ren matematikk en kom ned mot andre praktiske vitenskap der prinsippene hans kunne brukes.

Av denne grunn er det i dag betraktet som forløper for mekanikk som en vitenskapelig disiplin.

I skrivingen der matematikeren avslører den nye metoden til sin venn Eratosthenes, indikerer at dette gjør det mulig å løse problemstillinger av matematikk gjennom mekanikk, og at det er noe lettere å bygge demonstrasjonen av en geometrisk sats hvis den allerede er Har noen tidligere praktisk kunnskap, at hvis du ikke har noen ide om det.

Denne nye undersøkelsesmetoden utført av Archimedes ville bli forløperen til det uformelle stadiet av oppdagelsen og formuleringen av hypoteser av den moderne vitenskapelige metoden.

Forklaring av loven på spaken

Mens spaken er en enkel maskin som ble brukt siden mye tidligere enn Archimedes, var det han som formulerte prinsippet som forklarer sin operasjon i sin avhandling på balansen i flyene.

I formuleringen av denne loven etablerer Archimedes prinsipper som beskriver den forskjellige oppførselen til en spak når du plasserer to legemer på den, avhengig av vekten og avstanden fra støttepunktet.

På denne måten peker han på at to organer som er i stand til å måles (tilsvarende), ligger på en spak, er balansert når de er i avstander omvendt proporsjonal med vekten.

På samme måte gjør det umulige organer (som ikke kan måles), men denne loven ble påvist av Archimedes bare med organer av den første typen.

Hans formulering av spakprinsippet er et godt eksempel på anvendelsen av den mekaniske metoden, som han forklarer i et brev adressert til Dositeo, ble det først oppdaget ved hjelp av mekanikker som han satte i bruk.

Senere formulerte han dem ved hjelp av geometriske metoder (teoretisk). Fra dette eksperimentet på kroppene ble også begrepet tyngdepunktet løsnet.

Utvikling av utmattelses- eller utmattelsesmetoden for den vitenskapelige demonstrasjonen

Utmattelse er en metode som brukes i geometri som består av omtrentlige geometriske figurer hvis område er kjent ved hjelp av tegningen og omkretsen, på noen andre hvis område er ment å være kjent.

Selv om Archimedes ikke var skaperen av denne metoden, utviklet han det mesterlig og klarte å beregne gjennom den en presis verdi av Pi.

Archimedes, ved hjelp av utførelsesmetoden, innskrevet og omskrevet heksagoner til en omkrets av diameter 1, og reduserer til absurd forskjellen mellom arealet av heksagene og omkretsen.

For å gjøre dette, bisekte han sekskanter som lagde polygoner på opptil 16 sider, som vist i forrige figur.

På denne måten kom han til å spesifisere at verdien av pi (av forholdet mellom lengden på en sirkel og dens diameter) er mellom verdiene 3.14084507 ... og 3.14285714 ....

Archimedes brukte mesterlig metoden for exhaución fordi det ikke bare klarte å omtrentlig beregne verdien av Pi med en feilmargin som er ganske lav og derfor ønsket, men også fordi Pi er et irrasjonelt tall, gjennom Denne metoden og de oppnådde resultatene lagde grunnlaget som ville spire i det uendelige kalibreringssystemet, og senere i den moderne integrerte kalkulatoren.

Målet på sirkelen

For å bestemme området for en sirkel, brukte Archimedes en metode som besto av å tegne et firkant som passer akkurat inn i en sirkel.

Å vite at arealet på torget var summen av sidene og at sirkelområdet var større, begynte han å arbeide for å oppnå tilnærminger. Dette gjorde han ved å erstatte plassen med en 6-sidig polygon og deretter arbeide med mer komplekse polygoner.

Archimedes var den første matematikeren i historien for å nærme seg en seriøs beregning av Pi-nummeret.

Geometrien til sfærer og sylindere

Blant de ni avhandlingene som samler arkimedes arbeid i matematikk og fysikk, er det to volumer på geometrien til sfærer og sylindere.

Dette arbeidet omhandler bestemmelsen om at overflaten av en hvilken som helst radius sfære er fire ganger den største sirkelens sirkel, og at sfærens volum er to tredjedeler av sylinderen der den er innskrevet.

Inventos

Kilometerstanden

Også kjent som kilometer, var det en oppfinnelse av denne kjente mannen.

Denne enheten ble bygget ut fra prinsippet om et hjul som aktiverer gir som gjør det mulig å beregne avstanden som er reist.

Ifølge samme prinsipp utviklet Archimedes flere typer odometers for militære og sivile formål.

Det første planetariet

Basert på vitnesbyrdet fra mange klassiske forfattere som Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Casiodoro, Sexto Empirico og Lactantius, tilordner mange forskere i dag Archimedes opprettelsen av det første rudimentære planetariet.

Det er en mekanisme som består av en serie "sfærer" som klarte å etterligne bevegelsen til planeter. Så langt er detaljene i denne mekanismen ukjente.

Ifølge Cicero var planetariene bygget av Archimedes to. I en av dem var landet og de forskjellige konstellasjonene i nærheten av det representert.

I den andre, med en enkelt rotasjon, sol, månen og planeter lagde sine egne uavhengige bevegelser i forhold til de faste stjernene på samme måte som de gjorde på en ekte dag. I sistnevnte kan du i tillegg observere påfølgende faser og formørkelser av månen.

Skruen av Archimedes

Archimedes skruen er en enhet som brukes til å transportere vann fra bunn til topp gjennom en skråning, ved hjelp av et rør eller en sylinder.

Ifølge den greske historikeren Diodoro, takket være denne oppfinnelsen, ble det lettet på vanning av de fruktbare landene som ligger langs Nilen i det gamle Egypt, siden tradisjonelle verktøy krevde en enorm fysisk innsats som utmattet arbeiderne.

Den benyttede sylinderen har inne i en skrue av samme lengde som holder sammen et system med propeller eller finner som utfører en roterende bevegelse manuelt drevet av en roterende spak.

På denne måten klarer heliklene å presse noen substans fra bunnen av, og danner en slags uendelig krets.

Archimedes klo

Archimedes klo, eller jernhånden som den også er kjent, var en av de mest fryktelige krigsvåpenene som ble opprettet av denne matematikeren, og ble den viktigste for siciliansk forsvar av romerske invasjoner.

Ifølge forskningen utført av professorene Chris Rorres, professor Chris Rorres og Harry Harris (Institutt for anleggsingeniør og arkitektur), var dette en stor spak som hadde en gripekrok festet til spaken ved hjelp av en kjede som henger fra den.

Gjennom håndtaket ble kroken manipulert slik at den falt på fiendens skip, og målet var å hekte det og løfte det i en slik grad at den kunne løsne seg helt, eller slå klippene på kysten.

Rorres og Harris presenterte ved Symposiet "Maskiner og Ekstraordinære Strukturer av Antikken" (2001), en miniatyrpresentasjon av denne artefiken med tittelen "En formidabel krigsmaskin: Konstruksjon og drift av Archimedes 'Iron Hand"

For realiseringen av dette arbeidet stod de på argumentene fra de gamle historikerne Polybius, Plutarch og Livy.