Arkhimédész (kb. ie 287, Szirakúza, Szicília - ie 212, uo.) - ókori görög tudós, matematikus és mechanikus, alapító elméleti mechanikaés hidrosztatika.

Előrejelző integrálszámítási módszereket fejlesztettek ki területek, felületek és térfogatok meghatározására különféle figurákés tel.

Arkhimédész ie 287-ben született a görög Szirakúzában, ahol szinte egész életét itt élte le. Apja Phidias volt, Hieron város uralkodójának udvari csillagásza. Arkhimédész sok más ókori görög tudóshoz hasonlóan Alexandriában tanult, ahol Egyiptom uralkodói, a Ptolemaiosok a legjobb görög tudósokat és gondolkodókat tömörítették, és megalapították a világ híres, legnagyobb könyvtárát is.

Alexandriában tanult, Arkhimédész ismét visszatért Szirakúzába, és örökölte apja pozícióját.

Elméletileg ennek a nagyszerű tudósnak a munkája vakítóan sokrétű volt. Arkhimédész fő művei a matematika (geometria), a fizika, a hidrosztatika és a mechanika különféle gyakorlati alkalmazásaira vonatkoztak. Arkhimédész „A kvadratúra parabolája” című munkájában alátámasztotta a parabolaszakasz területének kiszámításának módszerét, és ezt kétezer évvel az integrálszámítás felfedezése előtt tette meg. Arkhimédész A kör méréséről című művében először kiszámította a "pi" számot - a kerület és az átmérő arányát -, és bebizonyította, hogy ez minden körre ugyanaz. Továbbra is az Arkhimédész által kitalált egész számok elnevezési rendszerét használjuk.

Arkhimédész matematikai módszere, amely összekapcsolódott a püthagoreusok matematikai munkáival és az azokat befejező Eukleidész munkásságával, valamint Arkhimédész kortársainak felfedezéseivel, elvezetett a minket körülvevő anyagi tér megismeréséhez, megismeréséhez. az ebben a térben elhelyezkedő tárgyak elméleti formájának, egy tökéletes, geometrikus forma formája, amelyhez többé-kevésbé közelednek a tárgyak, és amelynek törvényeit ismerni kell, ha befolyásolni akarjuk az anyagi világot.

Arkhimédész azonban azt is tudta, hogy a tárgyaknak nemcsak alakja és mérete van: mozognak, mozoghatnak, vagy mozdulatlanok maradnak bizonyos erők hatására, amelyek előre mozgatják vagy egyensúlyba hozzák őket. A nagy szirakuzai tanulmányozta ezeket az erőket, feltalálva a matematikának egy új ágát, amelyben anyagi testek, geometriai formájukra redukálva, ugyanakkor megőrzik súlyosságukat. Ez a súlygeometria a racionális mechanika, a statika, valamint a hidrosztatika, amelynek első törvényét Arkhimédész fedezte fel (az Arkhimédész nevét viselő törvény), amely szerint a folyadék súlyával egyenlő erőt folyadékba merített testre hat.

Amint felemelte a lábát a vízben, Arkhimédész meglepődve vette észre, hogy lába könnyebb lett a vízben. "Eureka! Megtaláltam – kiáltott fel, miközben kilépett a fürdőből. Az anekdota mulatságos, de így közvetítve nem pontos. A híres "Eureka!" nem Arkhimédész törvényének felfedezésével kapcsolatban hangzott el, ahogy azt gyakran mondják, hanem a fémek fajsúlyának törvényével kapcsolatban - ez a felfedezés szintén a szirakuzai tudósé, és amelynek részletes részleteit a Vitruvius.

Azt mondják, hogy egy napon Arkhimédészt megkereste Hiero, Szirakúza uralkodója. Megparancsolta, hogy ellenőrizze, hogy az aranykorona súlya megfelel-e a neki kiosztott arany súlyának. Ennek érdekében Arkhimédész két tuskót készített, az egyiket aranyból, a másikat ezüstből, mindegyik a koronával azonos súlyú. Aztán sorra beletette őket egy vízzel töltött edénybe, és megjegyezte, mennyit emelkedett a szintje. Miután leeresztette a koronát az edénybe, Arkhimédész megállapította, hogy térfogata meghaladja a tuskó térfogatát. A mester becstelensége tehát bebizonyosodott.

Az ókor nagy szónokának áttekintése, aki meglátta az "Archimédeszi szférát" - az égitestek Föld körüli mozgását bemutató modellt, kíváncsi: "Ez a szicíliai olyan zsenialitást birtokolt, amelyet úgy tűnik, az emberi természet nem képes elérni."

És végül Arkhimédész nemcsak nagy tudós volt, hanem a mechanika iránt is szenvedélyes ember. Öt, a maga idejében ismert és „egyszerű mechanizmusként” emlegetett mechanizmus elméletét teszteli és alkotja meg. Ez egy kar („Adj egy támaszpontot” – mondta Arkhimédész, „és én megmozgatom a Földet”), egy ék, egy blokk, egy végtelen csavar és egy csörlő. Gyakran Arkhimédésznek tulajdonítják a végtelen csavar feltalálását, de lehetséges, hogy csak a hidraulikus csavart fejlesztette tovább, amely az egyiptomiak szolgálatában állt a mocsarak lecsapolásában. Később ezeket a mechanizmusokat széles körben használták a világ különböző országaiban. Érdekes módon a vízemelő gép továbbfejlesztett változata a 20. század elején megtalálható volt az egyik észak-orosz szigeten, Valaamban található kolostorban. Ma az arkhimédeszi csavart például egy közönséges húsdarálóban használják.

A végtelen csavar feltalálása elvezette egy másik fontos találmányhoz, még ha általánossá is vált, a csavarból és anyából épített csavar feltalálásához.

Azon polgártársainak, akik értéktelennek tartanák az efféle találmányokat, Arkhimédész az ellenkezőjére döntő bizonyítékot mutatott be azon a napon, amikor egy kart, csavart és csörlőt ravaszul felszerelve, a bámészkodók meglepetésére eszközt talált arra, hogy elindítson egy nehéz gépet. zátonyra futott konyha, a legénységével és a rakományával.

Még meggyőzőbb bizonyítékot adott Kr.e. 212-ben. Amikor a második pun háború alatt megvédte Szirakúzát a rómaiaktól, Arkhimédész több hadigépezetet tervezett, amelyek segítségével a városlakók csaknem három évig visszaverték a túlerőben lévő rómaiak támadásait. Az egyik tükörrendszer volt, amellyel az egyiptomiak fel tudták elégetni a római flottát. Ez a bravúr, amelyről Plutarch, Polybius és Titus Livius mesélt, természetesen nagyobb rokonszenvet keltett hétköznapi emberek mint a "pi" szám kiszámítása - Arkhimédész egy másik bravúrja, amely korunkban nagyon hasznos a matematikát tanulók számára.

Arkhimédész Siracusa ostroma alatt halt meg – egy római katona ölte meg abban a pillanatban, amikor a tudós elmerült az előtte álló probléma megoldásának keresésében.

Érdekes, hogy Szirakúza meghódítása után a rómaiak nem lettek Arkhimédész munkáinak tulajdonosai. Csak sok évszázad után fedezték fel az európai tudósok. Ezért Plutarkhosz, aki az elsők között írta le Arkhimédész életét, sajnálattal említette, hogy a tudós egyetlen művet sem hagyott hátra.

Plutarkhosz azt írja, hogy Arkhimédész érett öregkorában halt meg. Sírjára gömböt és hengert ábrázoló tányért helyeztek. Cicero látta, aki 137 évvel a tudós halála után Szicíliában járt. Az európai matematikusok csak a XVI-XVII. században tudták végre felismerni annak jelentőségét, amit Arkhimédész kétezer évvel előttük tett.

Arkhimédész számos tanítványt hagyott hátra. Az általa megnyílt új útra egy egész nemzedéknyi követő, lelkes rohant, akik a tanárhoz hasonlóan szívesen bizonyították tudásukat konkrét hódításokkal.

Az első ilyen tanuló az alexandriai Ctesibius volt, aki a Kr.e. 2. században élt. Archimedes találmányai a mechanika területén voltak teljes sebességgel amikor Ctesibius hozzájuk tette a fogaskerekű feltalálását. (Samin D.K. 100 nagy tudós. - M .: Veche, 2000)

A statikával és hidrosztatikával (Arkhimédész törvénye) foglalkozó alapvető munkákban Arkhimédész példákat hozott a matematika természettudományi és technológiai alkalmazására. Arkhimédésznek számos műszaki találmánya van (Archimédeszi csavar, az ötvözetek összetételének meghatározása vízméréssel, nehéz súlyemelő rendszerek, katonai dobógépek), amelyek rendkívüli népszerűséget szereztek kortársai körében.

Arkhimédészt apja, Phidias csillagász és matematikus nevelte, II. Hieron szirakuzai zsarnok rokona, aki Arkhimédészt pártfogolta. Fiatal korában több évet töltött az akkori legnagyobb kulturális központban, az egyiptomi Alexandriában, ahol megismerkedett Erastosthenesszel. Aztán Siracusában élt élete végéig.

A második pun háború idején (218-201), amikor Siracusát Marcellus római parancsnok serege ostromolta, Arkhimédész részt vett a város védelmében és dobófegyvereket épített. A tudós katonai találmányai (Plutarkhosz mesélt róluk Marcellus parancsnok életrajzában) két évig segített megfékezni Szirakúza római ostromát. Arkhimédésznek tulajdonítják, hogy homorú tükrök rendszerén át irányított napsugarakkal égette el a római flottát, de ez megbízhatatlan információ. Arkhimédész zsenialitását még a rómaiak is csodálták. Marcellus elrendelte, hogy mentsék meg a tudós életét, de Szirakúza elfoglalása közben Arkhimédészt megölték.

Arkhimédész rendelkezik az elsőséggel az egzakt tudományok területéről származó számos felfedezésben. Arkhimédész tizenhárom értekezése jutott el hozzánk. A leghíresebb közülük - "A labdáról és a hengerről" (két könyvben) Arkhimédész megállapítja, hogy a labda felülete négyszerese több területet legnagyobb szakasza; 2:3-ban fogalmazza meg a golyó és a mellette leírt henger térfogatának arányát - ez a felfedezés, amelyet annyira nagyra tartott, hogy végrendeletében azt kérte, állítsanak emlékművet a sírjára labdás henger képével. beleírva és számítási felirattal (az emlékművet Cicero másfél évszázaddal később látta meg). Ugyanebben a dolgozatban Arkhimédész axiómája (néha Eudoxus axiómájának is nevezik) van megfogalmazva. fontos szerep a modern matematikában.

A konoidokról és szferoidokról szóló értekezésében Arkhimédész egy gömböt, egy ellipszoidot, egy paraboloidot és egy forradalom hiperboloidot és ezek szegmenseit vizsgálja, és meghatározza térfogatukat. A "Spirálokról" című esszében a nevét kapó görbe (az arkhimédeszi spirál) tulajdonságait és a hozzá tartozó érintőt tárja fel. A „Kör mérése” című értekezésében Arkhimédész egy módszert kínál a π szám meghatározására, amelyet egészen a 17. század végéig használtak, és két meglepően pontos határt jelöl meg a π számnak:

3 10/71 A fizikában Arkhimédész bevezette a súlypont fogalmát, megalapozta a statika és a hidrosztatika tudományos alapelveit, példákat hozott az alkalmazására matematikai módszerek a fizikai kutatásban. A statika főbb rendelkezéseit a "Síkfigurák egyensúlyáról" című esszé fogalmazza meg.

Arkhimédész figyelembe veszi a párhuzamos erők hozzáadását, meghatározza a súlypont fogalmát különböző alakzatokhoz, és megadja a kar törvényének levezetését. A hidrosztatika híres törvénye, amely az ő nevével lépett be a tudományba (Archimédész törvénye), az úszó testekről szóló értekezésben fogalmazódott meg. Egy legenda szerint ennek a törvénynek az ötlete meglátogatta Arkhimédészt, amikor fürdött, az "Eureka" felkiáltással! kiugrott a fürdőből, és meztelenül rohant, hogy leírja a tudományos igazságot, amely eljutott hozzá.

Arkhimédész elve: minden folyadékba merülő testet felfelé irányuló felhajtóerő hat, amely megegyezik az általa kiszorított folyadék tömegével. Arkhimédész törvénye a gázokra is érvényes.

F - felhajtóerő;
P a testre ható gravitációs erő.

Arkhimédész építette az égi szférát - egy mechanikus eszközt, amelyen megfigyelhető volt a bolygók, a Nap és a Hold mozgása (Cicero leírta, Arkhimédész halála után a planetáriumot Marcellus Rómába vitte, ahol többen évszázadokon át csodálatot váltott ki); hidraulikus orgona, amelyet Tertullianus a technika egyik csodájaként emleget (egyesek az orgona feltalálását Ctesibius alexandriai mérnöknek tulajdonítják).

A feltételezések szerint Arkhimédész ifjúkorában, Alexandriai tartózkodása alatt feltalált egy vízemelő szerkezetet (Arkhimédész-csavar), amellyel a Nílus által elárasztott földeket lecsapolták. Eszközt is épített a Nap látszólagos (szög)átmérőjének meghatározására (Archimédész a Psammit című értekezésben beszél erről), és meghatározta ennek a szögnek az értékét.

Az ókori görög tudós, Arkhimédész feltaláló, matematikus, tervező, mérnök, fizikus, csillagász és szerelő volt. Olyan irányvonalat alapított, mint a matematikai fizika. A kutató módszereket dolgozott ki különböző testek és alakzatok térfogatának, felületének és területeinek meghatározására, előrevetítve az integrálszámítást. Számos találmány szerzője. A tudós neve a kar törvényeinek megjelenéséhez, a "súlypont" kifejezés bevezetéséhez és a hidrosztatika területén végzett kutatásokhoz kapcsolódik. Amikor a rómaiak megtámadták Szirakúzát, Arkhimédész volt az, aki megszervezte a város műszaki védelmét.

Időnként magas technológiaés a tudományos felfedezések, megszoktuk, hogy az eredményeket valami hétköznapi dolognak tekintsük, megfeledkezve arról, hogy a meglévő tudás alapjait az ókori tudósok fektették le. Ők voltak az úttörők. A szirakúzai Arkhimédész pedig általában zseni volt. Hiszen elképzeléseinek nagy részét a gyakorlatban is megerősítette. Kortársaink sikeresen alkalmazzák őket munkáik során, bár nem is tudják, ki volt a szerzőjük. Arkhimédész életrajza csak legendákból és emlékekből érkezett napjainkig. Meghívjuk Önt, hogy ismerkedjen meg vele.

Gyermekkor és tanulmányok

Arkhimédész, akinek rövid életrajzát az alábbiakban mutatjuk be, Szirakúza városában született ie 287 körül. e. Gyermekkora arra az időszakra esett, amikor Pyrrhus király háborút vívott a karthágóiakkal és a rómaiakkal, megpróbálva egy új görög államot létrehozni. Hieron, Arkhimédész rokona, aki később Szirakúza uralkodója lett, kitüntette magát ebben a háborúban. Phidias (a fiú apja) Hieron kísérete volt. Ez lehetővé tette számára, hogy Arkhimédészt adja egy jó oktatás. A fiatalembernek azonban nem volt elméleti tudása, és Alexandriába ment, amely akkoriban tudományos központ volt. Itt a Ptolemaiosok - Egyiptom uralkodói - az akkori kor legjobb görög tudósait és gondolkodóit gyűjtötték össze. Szintén Alexandriában volt a világ legnagyobb könyvtára, ahol Arkhimédész hosszú ideig tanulta a matematikát és Eudoxus, Démokritosz stb. Ezekben az években a leendő kutató összebarátkozott Konon csillagászsal, Eratoszthenész földrajztudóssal és matematikussal. Ezután gyakori levelezést folytatott velük.

Első szakma

Tanulmányozása után Arkhimédész, akinek rövid életrajza minden tudós számára ismert, visszatért Siracusába, és megörökölte Phidias - udvari csillagász - pozícióját. Hieronnak köszönhetően béke érkezett a városba. Hogy kikerüljön az Elsőben való részvételből, hatalmas kártérítést fizetett Rómának. Az Általános történelemben Polybios a következőképpen jellemezte őt: „Hieron hírnév, gazdagság és sors ajándéka nélkül került hatalomra. Nem sértett meg senkit, nem utasított ki, nem ölt, hanem 54 egész évig uralkodott ... ”Mindazonáltal Hieron, utódaihoz hasonlóan, nagy figyelmet fordított a város megerősítésére, az esetleges katonai csatákra való felkészülésre.

Tudományos munkák

A csillagász pozíciója nem volt megterhelő, Arkhimédész pedig szabadon foglalkozhatott más tevékenységekkel. Elméleti szempontból kutatásai sokrétűek voltak. Archimedes első munkáit a mechanikának szentelték. Néhány matematikai munkában támaszkodott rá. Például egy kutató a tőkeáttétel elvét alkalmazta több megoldására geometriai problémák. Matematikai következtetéseit „A síkfigurák egyensúlyáról” című munkájában vázolta. A tudós e munkája lett a négyzet alakú parabola (integrálszámítás) alapköve, amelyet 2000 év múlva fedeznek fel. Az „A kör méréséről” című esszében pedig a kutató kiszámította a hosszához viszonyított arányt, vagy más szóval (3,14). Ráadásul továbbra is mindenki az általa kitalált rendszert használja az egész számok elnevezésére.

Tudományos eredmények

Arkhimédész életrajza két legjelentősebb tudományos eredményét írja le: a súlypont doktrínáját és a kar elvének megfogalmazását. Lerakta a hidrosztatika alapjait is. Csak a 16. század végén és a 17. század elején dolgozták ki ezeket az ötleteket Pascal, Galileo, Stevin és más tudósok, akik felhasználták az „On Floating Bodies” című munkájában leírtakat. Ez az esszé volt az első kísérlet arra, hogy a gyakorlatban tesztelje az anyag szerkezetére vonatkozó alapvető feltevést a modell megalkotásával. Arkhimédész nemcsak bebizonyított több fő tételt arról fizikai jellemzők a folyadék atomjai, hanem megerősítették egész sor Démokritosz atomisztikus elképzelései. Ebben a munkában a kutató tudományos zsenialitása különös erővel mutatkozott meg. Az általa elért eredményeket csak a XIX.

Egyéb tanulmányok

Ahogy Arkhimédész életrajza mondja, a mechanika, a fizika és a matematika mellett meteorológiai és geometriai optikával is foglalkozott. A tudós kísérleteket is végzett számos jelentés szerint Arkhimédész írt egy nagy munkát - "Katoptrik", de sajnos nem jutott el hozzánk. A belőle megőrzött idézetek alapján feltételezhető, hogy a kutató ismerte a homorú lencsék gyújtó hatását, kísérleteket végzett a fénytörés vízben és levegőben, valamint fogalma volt a lencsék tulajdonságairól is. képek konkávban, konvexben és Az idézeteken kívül csak egy tétel maradt fenn, amely bizonyítja, hogy amikor egy fénysugár visszaverődik a tükörről, a beesési szög megegyezik a visszaverődés szögével.

Syracuse védelme

Archimedes felfedezései a mérnöki területen hozták meg számára a legnagyobb hírnevet, amely nemcsak országok, hanem évszázadok határait is átlépte. Mérnöki zsenialitása különösen egyértelműen Kr.e. 214-ben mutatkozott meg. e. szülőföldje, Siracusa ostrománál. Arkhimédész már a hetedik évtizedét váltotta. Ez volt a tudós életének egyik legnagyobb diadala. Itt nemcsak feltalálóként, hanem kiemelkedő építőként is megmutatta magát. Mindenki tudja, hogy az ősi épületek tömör falakból álltak. Arkhimédész kiskapukat és kiskapukat épített bennük, közepes és alacsonyabb harcra tervezve. Az általa békeidőben megalkotott hadigépezetek három éven keresztül lehetővé tették Siracusa védelmét a rómaiak támadásától.

Utóbbi évek

Amint látod tudományos élet Arkhimédész fényes és gazdag volt. BAN BEN utóbbi évek számítástechnikai és csillagászati ​​tevékenységgel foglalkozott. Titus Livius (római író) "a maga nemében a csillagok és az ég egyetlen megfigyelőjének" nevezte. És bár Arkhimédésznek egyetlen csillagászati ​​munkája sem jutott el hozzánk, ennek a tulajdonságnak a hitelességéhez nem fér kétség. Az általa megalkotott csillagászati ​​szféra története és a „Psammit” esszé, amelyben a tudós megpróbálja megszámolni a homokszemek számát az Univerzumban, erről a fajta tevékenységről tanúskodik.

A kutató esszéjében van egy pillanat, amely „Arkhimédész felfedezésének” kategóriájába sorolható. A tudós volt az első a tudomány történetében, aki összehasonlította a világ két rendszerét - heliocentrikus és geocentrikus. Arkhimédész ezt írta: "A legtöbb csillagász úgy véli, hogy a világ egy gömb, amely a Föld és a Nap középpontja közé záródik." Így tisztában volt a világ dimenzióival, és megértette, hogy véges. Ez lehetővé tette a kutató számára, hogy befejezze számításait.

Következtetés

Ezzel véget is ért Arkhimédész életrajza. Mérnökként, kutatóként, teoretikusként és a tudomány népszerűsítőjeként jelent meg előttünk. A gyakorlati gondolkodásnak a matematikai tehetséggel és a szervezőkészséggel való ötvözése akkoriban ritka volt. Arkhimédész a tudomány történetébe eleven példaként lépett be egy olyan kutatóra, akinek sikerült harmonikusan ötvöznie az elméletet a gyakorlattal. Kétségtelenül példaértékű tudós, akiről más kutatógenerációknak is példát kell venniük. Az Arkhimédész által javasolt matematikai fizikát sem utódai, sem a középkor tudósai nem vették komolyan. Ha olyan kutatókról beszélünk, akik megelőzték korukat, akkor Arkhimédész volt köztük a bajnok. Az európai matematikusok csak a 16-17. században tudták felismerni tudományos hozzájárulásának fontosságát és jelentőségét. Azóta az ókori görög tudósnak sok lelkes követője volt, akik szívesen bizonyították saját elméleteiket konkrét hódításokkal. És most, ennek a zseninek az emlékére, a felfedező tudósok ugyanazt a felkiáltást ismétlik, mint Arkhimédész: „Eureka! Találtam".

Úgy tűnik, nincs egyszerűbb Arkhimédész törvényénél. Ám egyszer maga Arkhimédész törte a fejét a felfedezésén. Milyen volt?

Érdekes történet kapcsolódik a hidrosztatika alaptörvényének felfedezéséhez.

Érdekes tények és legendák Arkhimédész életéből és halálából

Az olyan gigantikus áttörés mellett, mint Arkhimédész tényleges törvényének felfedezése, a tudósnak érdemeinek és eredményeinek teljes listája is van. Általában véve egy zseni volt, aki a mechanika, a csillagászat és a matematika területén dolgozott. Olyan műveket írt, mint „lebegő testekről”, „golyóról és hengerről”, „spirálokról”, „konoidokról és gömbökről”, sőt „homokszemekről” is. A legújabb munkában kísérletet tettek arra, hogy megmérjék az univerzum kitöltéséhez szükséges homokszemek számát.

Arkhimédész szerepe Szirakúza ostromában

Kr.e. 212-ben a rómaiak ostrom alá vették Szirakúzát. A 75 éves Arkhimédész nagy teljesítményű katapultokat és rövid hatótávolságú fényhajító gépeket, valamint az úgynevezett "Arkhimédész-karmokat" tervezett. Segítségükkel szó szerint meg lehetett fordítani az ellenséges hajókat. Ilyen erőteljes és technológiai ellenállással szembesülve a rómaiak nem tudták elfoglalni a várost, és kénytelenek voltak ostromba kezdeni. Egy másik legenda szerint Arkhimédésznek tükrök segítségével sikerült felgyújtania a római flottát úgy, hogy a napsugarakat a hajókra irányította. E legenda valódisága kétségesnek tűnik, mert. az akkori történészek egyike sem említi ezt.

Arkhimédész halála

Sok tanúságtétel szerint Arkhimédészt a rómaiak megölték, amikor elfoglalták Szirakúzát. Íme a nagy mérnök halálának egyik lehetséges változata.

A tudós háza verandáján a diagramokon töprengett, amelyeket kézzel rajzolt a homokra. Egy elhaladó katona rálépett a rajzra, Arkhimédész pedig gondolataiba merülve felkiáltott: – Távozz a rajzaimtól. Erre válaszul egy valahova siető katona egyszerűen átszúrta az öreget egy karddal.

Nos, most a fájó pontról: a törvényről és Arkhimédész hatalmáról ...

Hogyan fedezték fel Arkhimédész törvényét és a híres "Eureka!"

Antikvitás. Kr.e. harmadik század. Szicília, ahol még mindig nincs maffia, de vannak ókori görögök.

Arkhimédész feltaláló, mérnök és elméleti tudós Syracusából (Szicíliai görög gyarmat) II. Hieron király alatt szolgált. Egyszer az ékszerészek arany koronát készítettek a királynak. A király, mint gyanús személy, magához hívta a tudóst, és utasította, hogy derítse ki, nem tartalmaz-e ezüstszennyeződést a korona. Itt el kell mondani, hogy abban a távoli időben senki sem oldott meg ilyen kérdéseket, és az eset példátlan volt.

Arkhimédész sokáig gondolkodott, nem jutott eszébe semmi, és egy nap úgy döntött, hogy elmegy a fürdőbe. Ott egy tál vízben ülve a tudós megoldást talált a problémára. Arkhimédész egy teljesen nyilvánvaló dologra hívta fel a figyelmet: a vízbe merülő test a saját testtérfogatával megegyező térfogatú vizet szorít ki.

Ekkor Arkhimédész, anélkül, hogy fel kellett volna öltöznie, kiugrott a fürdőből, és elkiáltotta híres "Eurékáját", ami azt jelenti, hogy "megtaláltam". Arkhimédész a királyhoz fordulva azt kérte, hogy adjon neki ezüst- és aranyrúdokat, amelyek súlya megegyezik a koronával. A korona és a tömbök által kiszorított víz térfogatának mérésével és összehasonlításával Arkhimédész felfedezte, hogy a korona nem tiszta aranyból készült, hanem ezüstszennyeződéseket tartalmaz. Ez Arkhimédész törvényének felfedezésének története.

Arkhimédész törvényének lényege

Ha azt kérdezi magától, hogyan értse meg Arkhimédész elvét, válaszolunk. Csak ülj le, gondolkodj, és jön a megértés. Valójában ez a törvény így szól:

A gázba vagy folyadékba mártott testre a bemerült testrész térfogatában lévő folyadék (gáz) tömegével megegyező felhajtóerő hat. Ezt az erőt Archimedes-erőnek nevezik.

Mint látható, az Arkhimédész-erő nemcsak a vízbe merült testekre hat, hanem a légkörben lévő testekre is. Az erő, amely a léggömböt felemelkedik, megegyezik Arkhimédész erejével. Az arkhimédészi erőt a következő képlettel számítjuk ki:

Itt az első tag a folyadék (gáz) sűrűsége, a második a gyorsulás szabadesés, a harmadik a test térfogata. Ha a gravitációs erő egyenlő Arkhimédész erejével, a test lebeg, ha nagyobb, akkor süllyed, ha pedig kisebb, akkor lebeg, amíg el nem kezd lebegni.

Ebben a cikkben megvizsgáltuk Arkhimédész törvényét a próbabábukra. Ha tudni szeretné, hogyan kell megoldani a problémákat, ahol Arkhimédész törvénye van, forduljon bizalommal szakembereink. A legjobb szerzők örömmel osztják meg tudásukat, és „a polcokon” lebontják a legnehezebb feladat megoldását.

Archimedes életrajza tele van fehér foltokkal. A történészek keveset tudnak egy kiemelkedő tudós életéről, hiszen az akkori krónikák csak kevés információt tartalmaznak, de munkáinak leírása kellő részletességgel mesél a fizika, a matematika, a csillagászat és a technológia terén elért eredményekről. Művei messze megelőzték korukat, és csak évszázadokkal később értékelték tudományos haladás elérte a megfelelő szintet.

Gyermekkor és fiatalság

Arkhimédész rövid életrajza a kutatók rendelkezésére áll. Kr.e. 287-ben született. e. Szirakúza városában, amely Szicília szigetének keleti partján helyezkedett el, és akkoriban görög gyarmat volt. A leendő tudós apja, egy Phidias nevű matematikus és csillagász gyermekkora óta beleoltotta fiába a tudomány szeretetét. Hieron, aki később Szirakúza uralkodója lett, közeli rokona volt a családnak, így a fiú kiváló oktatásban részesült.

Aztán az elméleti tudás hiányát érezve a fiatalember Alexandriába távozott, ahol a korszak legragyogóbb elméi dolgoztak. Archimedes sok órát töltött az Alexandriai Könyvtárban, ahol a legnagyobb könyvgyűjteményt gyűjtötték össze. Ott Démokritosz, a görög filozófus és Eudoxus, a híres mechanikus, csillagász, matematikus és orvos munkáit tanulmányozta. A tanulás során a leendő tudós összebarátkozott Eratoszthenésszel, az Alexandriai Könyvtár vezetőjével és Kononnal. Ez a barátság hosszú évekig tartott.

Szolgálat II. Hieron udvarában

Tanulmányainak befejezése után Arkhimédész visszatért hazájába, Szirakúzába, és udvari csillagászként kezdett dolgozni II. Hieron palotájában. A kíváncsi fiatalos elme azonban nem csak a sztárokat érdekelte. A csillagászattal kapcsolatos munka nem volt nehéz, így a tudósnak elég ideje volt a fizika, a matematika és a mérnöki tudományok tanulmányozására. Ebben az időszakban Arkhimédész felfedezte a kar használatának híres elvét, és A síkfigurák egyensúlyáról című könyvében részletezte fejlesztéseit. Aztán a világ látta a nagy tudós egy másik munkáját, amelyet "A kör méréséről" neveztek el, ahol a szerző elmagyarázta, hogyan kell kiszámítani a kör átmérőjének a hosszától való függését.

Arkhimédész, a matematikus életrajza információkat tartalmaz a geometriai optika tanulmányozásának időszakáról. Egy tehetséges fiatalember egyedülálló kísérleteket végzett a fénytörés vizsgálatával, és sikerült levezetnie egy olyan matematikai tételt, amely a mai napig megőrizte jelentőségét. Ez a munka bizonyítékot tartalmaz arra vonatkozóan, hogy a sugár beesési szöge a tükörfelületen megegyezik a visszaverődés szögével.

Hasznos megismerkedni Archimedes életrajzával és felfedezéseivel, már csak azért is, mert ez utóbbi megváltoztatta a tudomány fejlődésének menetét. A matematika területén végzett kiterjedt kutatások során Arkhimédész felfedezett egy fejlettebb módszert az összetett alakzatok területének kiszámítására, mint ami akkoriban létezett. Később ezek a tanulmányok képezték az integrálszámítás elméletének alapját. Szintén az ő keze munkája egy planetárium építése: egy összetett eszköz, amely egyértelműen és megbízhatóan mutatja be a Nap és a bolygók mozgását.

Magánélet

rövid életrajz Arkhimédészt és felfedezéseit alaposan tanulmányozták, de a tudós személyes életét titokzatos fátyol borítja. Családjáról, esetleges leszármazottairól sem a nagy felfedező kortársai, sem az életútját tanulmányozó történészek nem szolgáltattak adatot.

Szolgáltatás Syracuseba

Amint Arkhimédész életrajzából kitűnik, a fizikában tett felfedezései nagy szolgálatot tettek. szülőváros. A kar felfedezése után Arkhimédész aktívan fejlesztette elméletét, és hasznos információkat talált hozzá. gyakorlati használat. Syracuse kikötőjében létesült összetett szerkezet, amely blokkkaros eszközökből áll. Ennek a mérnöki megoldásnak köszönhetően a hajók be- és kirakodási folyamata jelentősen felgyorsult, a nehéz, túlméretezett rakományok könnyen, kis erőfeszítéssel vagy erőfeszítés nélkül mozgathatók. A csavar feltalálása lehetővé tette az alacsonyan fekvő tározókból a víz összegyűjtését és nagy magasságba emelését. Ez fontos eredmény volt, hiszen Syracuse hegyvidéki területen fekszik, és a vízszállítást képviselte komoly probléma. Az öntözőcsatornák éltető nedvességgel teltek meg, és folyamatosan ellátták a sziget lakóit.

Arkhimédész azonban átadta a fő ajándékot szülővárosának, amikor a római hadsereg Szirakúza ostroma előtt 212-ben. e. A tudós aktívan részt vett a védekezésben, és számos erőteljes dobómechanizmust épített. Miután az ellenséges csapatoknak sikerült áttörniük a város falain, a támadók többsége meghalt Arkhimédész gépeiből kilőtt kőzápor alatt.

A szintén a tudós által készített hatalmas karok segítségével a szirakuzaiak meg tudták fordítani a római hajókat és megállítani a támadást. Ennek eredményeként a rómaiak leállították a támadást, és áttértek a hosszú ostrom taktikájára. Végül a város elesett.

Halál

Arkhimédész, fizikus, mérnök és matematikus életrajza azután ért véget, hogy a rómaiak elfoglalták Szirakúzát Kr.e. 212-ben. e. Halálának történetei, amelyeket a korszak különböző neves történészei meséltek el, némileg eltérőek. Az egyik változat szerint egy római katona betört Arkhimédész házába, hogy elkísérje a konzulhoz, és amikor a tudós nem volt hajlandó abbahagyni a munkát és követni őt, karddal megölte. Egy másik változat szerint a római ennek ellenére megengedte, hogy a rajz elkészüljön, de Arkhimédészt a konzulhoz vezető úton halálra késelték. A kutató a Nap tanulmányozására szolgáló műszereket vitt magával, de a titokzatos tárgyak túlságosan gyanúsnak tűntek a műveletlen őrök számára, és a tudós meghalt. Ekkor körülbelül 75 éves volt.

Miután megkapta Arkhimédész halálhírét, a konzul elszomorodott: a tudós tehetségéről és eredményeiről szóló pletykák eljutottak a rómaiak fülébe, így új uralkodó remélte, hogy Arkhimédészt maga mellé tudja nyerni. Az elhunyt kutató holttestét a legnagyobb tisztelettel temették el.

Arkhimédész sírja

150 évvel Arkhimédész halála után, akinek életrajza és eredményei csodálták a római uralkodókat, kutatást szerveztek az állítólagos temetkezés helyére. Addigra a tudós sírját elhagyták, helyét elfelejtették, így a kutatás nehéz feladatnak bizonyult. Mark Thulius Cicero, aki a római császár megbízásából irányította Siracusát, fenséges emlékművet szeretett volna felállítani a sírra, de sajnos ez az építmény nem maradt fenn. A temetkezési hely a Nápolyi Régészeti Park területén található, amely a modern Siracuse közelében található.

Archimedes törvénye

A tudós egyik leghíresebb felfedezése az úgynevezett Archimedes törvénye volt. A kutató megállapította, hogy minden vízbe süllyesztett fizikai test felfelé irányuló nyomást fejt ki. A folyadékot a térfogattal megegyező térfogatban kiszorítják fizikai test, és nem magának a folyadéknak a sűrűségétől függ.

Az idő múlásával a megnyitó számos mítoszt és legendát szerzett. Az egyik létező változat szerint II. Hieron azt gyanította, hogy királyi koronája hamisítvány, és egyáltalán nem aranyból készült. Arkhimédészt utasította, hogy rendezze a kérdést, és adjon egyértelmű választ. A helyes következtetések levonásához meg kellett mérni a tárgy térfogatát és súlyát, majd összehasonlítani egy hasonló aranyrúddal. A korona pontos súlyának meghatározása nem volt nehéz, de hogyan lehet kiszámítani a térfogatát? A válasz abban a pillanatban érkezett, amikor a tudós fürdött. Felismerte, hogy a korona térfogata, mint bármely más folyadékba merített fizikai test, megegyezik a kiszorított folyadék térfogatával. Ebben a pillanatban Arkhimédész felkiáltott: "Eureka!"

Övé legjobb barát Archimedes nem az embert, hanem a matematikát vette figyelembe.

A dobógépek, amelyeket a tudós a római csapatok Syracuse elleni támadása során épített, akár 250 kg súlyú köveket is fel tudtak emelni, ami akkoriban abszolút rekord volt.

Arkhimédész még fiatalon feltalálta a csavart. Ennek a találmánynak köszönhetően a víz a hegyvidékre áramlott, és öntötte a mezőket, és az egyiptomiak ma is ezt a mechanizmust használják öntözésre.

Bár Arkhimédész életrajza tele van rejtélyekkel és hiányosságokkal, a tudomány terén elért eredményei tagadhatatlanok. A tudósok közel 2300 évvel ezelőtti felfedezéseit ma is használják.

Arkhimédész ie 287-ben született Szirakuzában. A leendő tudós rokona Hieron volt, aki később Szirakúza uralkodója lett II. Hieron. Arkhimédész apja, Phidias, kiváló csillagász és matematikus volt az udvarban. Emiatt a fiú tisztességes oktatásban részesült.

Felismerve, hogy hiányzik az elméleti tudás, a fiatalember hamarosan Alexandriába ment tanulni, ahol abban az időben az ókor legfényesebb elméi dolgoztak.

Arkhimédész ideje nagy részét az Alexandriai Könyvtárban töltötte. Ott Démokritosz és Eudoxosz műveit tanulmányozta. Kiképzése során Arkhimédész közel került Eratoszthenészhez és Kononhoz. A barátság hosszú évekig tartott.

Művek és eredmények

Tanulmányai befejezése után Arkhimédész visszatért szülőföldjére, Szirakúzába, és csillagászi posztot foglalt el II. Hieron udvarában. De nem csak a csillagok vonzották a figyelmét.

A csillagász pozíciója nem volt megterhelő. Arkhimédésznek lehetősége volt mechanikát, fizikát és matematikát tanulni. Ekkor a kar elvét alkalmazta a kutató számos geometriai probléma megoldására.

A következtetéseket a „Síkfigurák egyensúlyáról” című munka részletezte.

Kicsit később Arkhimédész megírta „A kör méréséről” című esszéjét. Ki tudta számolni a kör átmérőjének és hosszának arányát.

Arkhimédész rövid életrajzát tanulmányozva tudnia kell, hogy a geometriai optikára is figyelmet fordított. Számos érdekes kísérletet végzett a fénytöréssel kapcsolatban. A tétel napjainkig érkezett. Azt bizonyítja, hogy a fénysugár tükörfelületről való visszaverődésének hátterében a beesési szög megegyezik a visszaverődés szögével.

Ajándékok Siracusának

Archimedes sok hasznos felfedezést tett. Mindegyiket a tudós szülővárosának szentelték. Archimedes aktívan kidolgozta a kar használatának ötletét. Siracusa kikötőjében sikerült létrehoznia egy egész kar-blokk-rendszert, amely felgyorsítja a nehéz, túlméretezett rakomány szállításának folyamatát.

Az arkhimédeszi csavar, vagyis csiga segítségével lehetővé vált az alacsonyan fekvő tározókból a víz kinyerése. Ennek köszönhetően az öntözőcsatornák folyamatosan nedvességet kaptak.

A fő szolgálatot Siracusának 212-ben Arkhimédész nyújtotta. A tudós aktívan részt vett Szirakúza védelmében, amelyet a római csapatok ostromoltak. Archimedesnek sikerült megalkotnia a legerősebb dobógépeket. Amikor a rómaiak betörtek a városba, sokan elestek az ezekből a gépekből kilőtt kövek ütései alatt.

Az arkhimédeszi daruk könnyedén felborították a római hajókat. Ez oda vezetett, hogy a római katonák felhagytak a város elleni támadással, és hosszú ostromba kezdtek.

Sajnos végül a várost elfoglalták.

Egy tudós halála

Arkhimédész halálának történetét John Zetz, Plutarkhosz, Diodorus Siculus és Titus Livius közvetítette. A nagy tudós halálának részletei változóak. Egy dolog közös: Arkhimédészt egy bizonyos római katona ölte meg. Az egyik változat szerint a római nem várta meg, amíg Arkhimédész befejezi a rajzot, és mivel nem volt hajlandó követni a konzult, karddal szúrta meg.

Egy másik változat szerint a tudóst megölték Marcellus felé vezető úton. A római katonák gyanakvónak tűntek a Nap mérésére szolgáló műszerek iránt, amelyeket Arkhimédész a kezében hordott.

Marcellus konzul, miután tudomást szerzett egy tudós haláláról, ideges volt. Arkhimédész holttestét nagy tisztelettel temették el, és "nagy tiszteletet" tanúsítottak rokonai felé.

Egyéb életrajzi lehetőségek

• Egy napon Arkhimédész felkiált: „Adj támpontot, és megmozgatom a Földet!” Kortársai szemében a kiváló tudós gyakorlatilag félisten volt.
• A legenda szerint a szirakuzaiaknak több római hajót sikerült felégetniük. Ez hatalmas tükrök segítségével valósult meg, amelyek csodálatos tulajdonságait Arkhimédész is felfedezte.

Életrajzi pontszám

Új funkció! Az életrajz átlagos értékelése. Értékelés megjelenítése