ARCHIMEDES: BIOGRAFI, BIDRAG OG OPPFINNELSER - VITENSKAP - 2026

Archimedes of 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 det archimediske prinsippet, utviklingen av utmattelsesmetoden, den mekaniske metoden eller etableringen av det første planetariet.

Han regnes for tiden som en av de tre viktigste figurene i gammel matematikk sammen med Euclid og Apollonius, siden bidragene deres betydde viktige vitenskapelige fremskritt for tiden innen områdene kalkulasjon, fysikk, geometri og astronomi. Dette gjør ham til en av de mest fremtredende forskerne i menneskets historie.

Til tross for det faktum at få detaljer i hans personlige liv er kjent - og de som er kjent er av tvilsom pålitelighet - er bidragene hans kjent takket være en serie brev skrevet om hans arbeid og prestasjoner som er blitt bevart frem til i dag, tilhørende til korrespondansen som han opprettholdt i årevis med venner og andre matematikere på den tiden.

Archimedes var berømt i sin tid for sine oppfinnelser, som vakte stor oppmerksomhet fra hans samtidige, delvis fordi de ble brukt som krigsinnretninger for å forhindre en rekke romerske invasjoner.

Imidlertid sies han å ha hevdet at det eneste som var veldig viktig var matematikk, og at oppfinnelsene hans bare var et produkt av hobbyen til anvendt geometri. Ettertiden har verkene hans i ren matematikk blitt mye mer verdsatt enn oppfinnelsene hans.

Biografi

Archimedes av Syracuse ble født i cirka 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 som regnes som hovedhavnen på øya Sicilia, i dag i Italia.

På den tiden var Syracuse en av byene som utgjorde den såkalte Magna Graecia, som var det rommet bebodd av nybyggere med gresk opprinnelse mot det sørlige området av den italienske halvøya og på Sicilia.

Ingen spesifikke data er kjent om Archimedes 'mor. I forhold til faren er det kjent at dette ble kalt Phidias og at han var dedikert til astronomi. Denne informasjonen om faren hans er kjent takket være et fragment av boken The Sand Counter, skrevet av Archimedes, der han nevner farens navn.

Heraklides, som var en gresk filosof og astronom, var nære venner med Archimedes og skrev til og med en biografi om ham. Imidlertid er ikke dette dokumentet bevart, så all informasjonen som finnes der er ukjent.

På den annen side indikerte historikeren, filosofen og biografen Plutarch i sin bok med tittelen Parallel lives at Archimedes hadde et blodforhold til Hiero II, en tyrann som var kommandør i Syracuse fra 265 f.Kr.

Opplæring

Som et resultat av den lille informasjonen som er gitt om Archimedes, er det ikke kjent med sikkerhet hvor han fikk sin første trening.

Imidlertid har forskjellige historiografer bestemt at det er en stor mulighet for at Archimedes studerte i Alexandria, som var det viktigste greske kultur- og undervisningssenteret i regionen.

Denne antagelsen støttes av informasjon gitt av den greske historikeren Diodorus Siculus, som indikerte at Archimedes sannsynligvis studerte i Alexandria.

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

Noen av personlighetene som Archimedes antas å ha hatt samspill med i Alexandria, er geografen, matematikeren og astronomen Eratosthenes of Cyrene, og matematikeren og astronomen Conon de Sanos.

Familiemotivasjon

På den annen side kan det faktum at faren til Archimedes var astronom, ha hatt en betydelig innflytelse på tilbøyelighetene som han senere demonstrerte, fordi senere og i ung alder en spesiell attraksjon mot feltet til vitenskap.

Etter hans tid i Alexandria anslås det at Archimedes vendte tilbake til Syracuse.

Vitenskapelig arbeid

Etter at han kom tilbake til Syracuse, begynte Archimedes å utvikle forskjellige gjenstander som ganske snart gjorde at han fikk en viss popularitet blant innbyggerne i denne byen. I denne perioden ga han seg fullstendig til vitenskapelig arbeid, produserte forskjellige oppfinnelser og trekk frem forskjellige matematiske forestillinger i god tid før sin tid.

For eksempel ved å studere egenskapene til solide buede og plane figurer, kom han til å løfte konsepter relatert til integrert og differensialkalkulus, som ble utviklet senere.

På samme måte var Archimedes den som definerte at volumet assosiert med en kule tilsvarer det dobbelte av størrelsen på sylinderen som inneholder den, og han var den som oppfant den sammensatte trinse, basert på hans oppdagelser om spakenes lov.

Konflikt i Syracuse

I løpet av året 213 f.Kr. inntraff romerske soldater byen Syracuse og omringet bosetterne sine for å få dem til å overgi seg.

Denne aksjonen ble ledet av den greske militæren og politikeren Marco Claudio Marcelo i rammen av den andre Puniske krigen. Senere ble det kjent som sverdet i Roma, siden det endte med å erobre Syracuse.

Midt i konflikten, som varte i to år, kjempet innbyggerne i Syracuse mot romerne med mot og vold, og Archimedes spilte en veldig viktig rolle, da han dedikerte seg til å lage verktøy og instrumenter som ville bidra til å beseire romerne.

Til slutt tok Marco Claudio Marcelo byen Syracuse. Før Archimedes store intelligentsia beordret Marcelo på en streng måte at de ikke skulle skade eller drepe ham. Archimedes ble imidlertid drept i hendene på en romersk soldat.

Død

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

Denne oppgaven var ikke lett, fordi Cicero ikke kunne finne noen som skulle indikere den nøyaktige plasseringen. Imidlertid fikk han den til slutt, veldig nær Agrigento-porten og i beklagelig stand.

Cicero renset graven og oppdaget at en kule var innskrevet inne i en sylinder, en referanse til Archimedes oppdagelse av volumet for en tid tilbake.

Versjoner om hans død

Første versjon

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

Andre versjon

Den andre versjonen ligner den første. Den forteller at Archimedes løste et matteproblem da byen ble inntatt.

En romersk soldat kom inn i hans sammensatte og beordret ham til å møte Marcelo, som Archimedes svarte med å si at han først må løse problemet han arbeidet med. Soldaten ble opprørt som et resultat av dette svaret og drepte ham.

Tredje versjon

Denne hypotesen indikerer at Archimedes hadde i sine hender et stort mangfold av matematikkinstrumenter. Da så en soldat ham og det virket som om han kunne ha med seg verdifulle gjenstander, så han drepte ham.

Fjerde versjon

Denne versjonen illustrerer at Archimedes ble huket nær bakken og overveide noen planer som han studerte. Angivelig kom en romersk soldat opp bak seg, og uvitende om at det var Archimedes, skjøt han.

Archimedes vitenskapelige bidrag

Archimedes-prinsippet

Det archimediske prinsippet blir av moderne vitenskap ansett som en av de viktigste arvene fra den gamle tid.

Gjennom historien og muntlig har det blitt overført at Archimedes ved et uhell kom til oppdagelsen hans takket være at kong Hiero ga ham i oppdrag å sjekke om en gullkrone, som ble beordret til å bli laget av ham, bare var laget av gull rent og inneholdt ikke noe annet metall. Dette måtte han gjøre uten å ødelegge kronen.

Det sies at mens Archimedes funderte på hvordan han skulle løse dette problemet, bestemte han seg for å ta et bad, og da han kom inn i badekaret, innså han at vannstanden økte da han senket seg i det.

På denne måten ville han oppdage det vitenskapelige prinsippet som sier at "ethvert legeme som helt eller delvis er nedsenket i en væske (væske eller gass), får et trykk oppover, lik vekten av væsken som er løsnet av gjenstanden."

Dette prinsippet betyr at væsker utøver en oppadgående kraft - skyver oppover - på ethvert objekt nedsenket i dem, og at mengden av denne skyvekraften er lik vekten av væsken som forskyves av det nedsenkede legemet, uavhengig av dens vekt.

Forklaringen på dette prinsippet beskriver fenomenet flotasjon, og finnes i hans avhandling om flytende kropper.

Archimedes 'prinsipp er blitt brukt enormt i ettertiden for flytende av gjenstander med massiv bruk som ubåter, skip, livbeskyttere og varmluftsballonger.

Mekanisk metode

Et annet av Archimedes viktigste bidrag til vitenskapen var inkluderingen av en rent mekanisk - det vil si teknisk - metode i resonnementet og argumentasjonen for geometriske problemer, noe som betydde en enestående måte å løse denne typen problemer for tiden.

I forbindelse med Archimedes ble geometri betraktet som en utelukkende teoretisk vitenskap, og det vanlige var at fra ren matematikk ble det nedstammet mot andre praktiske vitenskaper der dens prinsipper kunne brukes.

Av denne grunn blir det i dag betraktet som forløperen til mekanikk som en vitenskapelig disiplin.

I skrivingen der matematikeren eksponerer den nye metoden for sin venn Eratosthenes, indikerer han at den lar oss ta opp spørsmål om matematikk gjennom mekanikk, og at det på en viss måte er lettere å konstruere beviset for en geometrisk teorem hvis det allerede er du har litt praktisk kunnskap, hvis du ikke aner noe om det.

Denne nye forskningsmetoden utført av Archimedes ville bli en forløper for det uformelle stadiet for oppdagelse og hypoteseformulering av den moderne vitenskapelige metoden.

Forklaring av spaken lov

Selv om spaken er en enkel maskin som ble brukt lenge før Archimedes, var det han som formulerte prinsippet som forklarer driften i hans avhandling Om flyets balanse.

I formuleringen av denne loven etablerer Archimedes prinsipper som beskriver en forskjellige speksers oppførsel når en to kropper plasseres på den, avhengig av deres vekt og avstand fra bærebjelken.

På denne måten påpeker han at to legemer som kan måles (i forhold til), plassert på en spak, balanserer når de er på avstand omvendt proporsjonal med vekten.

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

Hans formulering av prinsippet om spaken er et godt eksempel på anvendelse av den mekaniske metoden, siden det ifølge det han forklarer i et brev adressert til Dositeo, ble oppdaget først ved hjelp av de mekaniske metodene han utførte.

Senere formulerte han dem ved hjelp av metoder for geometri (teoretisk). Fra denne eksperimenteringen på kropper kom også forestillingen om tyngdepunkt.

Utvikling av utmattelses- eller utmattelsesmetoden for vitenskapelig demonstrasjon

Utmattelsen er en metode som brukes i geometri som består av tilnærmede geometriske figurer hvis område er kjent, ved hjelp av inskripsjonen og omskriften, over noen andre hvis område er ment å være kjent.

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

Archimedes ved å bruke utmattelsesmetoden, innskrevet og omskrevet sekskanter til en omkrets med diameter 1, noe som reduserer forskjellen mellom området til sekskantene og omkretsen til en absurditet.

For å gjøre dette, halverte han sekskantene og skapte polygoner med 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 omkrets og dens diameter) er mellom verdiene 3.14084507… og 3.14285714….

Archimedes benyttet på mesterlig måte utmattelsesmetoden fordi den ikke bare klarte å nærme seg beregningen av verdien av Pi med en ganske lav feilmargin, og derfor ønsket- men også fordi Pi er et irrasjonelt tall, gjennom Denne metoden og de oppnådde resultatene la grunnlaget som ville spire i det infinitesimale kalkulussystemet, og senere, i den moderne integrerte kalkulaturen.

Målet på sirkelen

For å bestemme området for en sirkel, brukte Archimedes en metode som besto av å tegne en firkant som passet nøyaktig inne i en sirkel.

Når han visste at området på torget var summen av sidene og at sirkelens område var større, begynte han å jobbe med å få tilnærminger. Han gjorde dette ved å erstatte en 6-sidig polygon med torget og deretter jobbe med mer komplekse polygoner.

Archimedes var den første matematikeren i historien som kom i nærheten av å gjøre en seriøs beregning av tallet Pi.

Geometrien til kuler og sylindere

Blant de ni avhandlingene som sammenstiller Archimedes arbeid med matematikk og fysikk, er det to bind på geometrien til kuler og sylindere.

Dette arbeidet omhandler bestemmelsen om at området til hvilken som helst radiusfære er fire ganger dets største sirkel, og at volumet til en sfære er to tredjedeler av sylinderen der den er innskrevet.

oppfinnelser

Kilometerteller

Også kjent som en kilometerteller, var det en oppfinnelse av denne berømte mannen.

Denne enheten ble bygget basert på prinsippet om et hjul som, når det roterer, aktiverer tannhjul som gjør det mulig å beregne tilbakelagt avstand.

I henhold til samme prinsipp designet Archimedes forskjellige typer kilometerteller for militære og sivile formål.

Det første planetariet

På grunn av vitnesbyrd fra mange klassiske forfattere som Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus og Lactantius, tilskriver mange forskere i dag opprettelsen av det første rudimentære planetariet til Archimedes.

Det er en mekanisme som består av en serie "sfærer" som klarte å etterligne planetenes bevegelse. Så langt er detaljene i denne mekanismen ukjent.

I følge Cicero var planetariene bygget av Archimedes to. I en av dem var jorden og de forskjellige stjernebildene nær den representert.

I den andre, med en enkelt rotasjon, gjennomførte solen, månen og planetene sine egne og uavhengige bevegelser i forhold til de faste stjernene på samme måte som de gjorde på en virkelig dag. I sistnevnte kunne i tillegg observeres påfølgende faser og formørkelser av månen.

Archimedean skrue

Den archimedeanskruen er en enhet som brukes til å føre vann fra bunnen opp gjennom en skråning, ved hjelp av et rør eller sylinder.

Ifølge den greske historikeren Diodorus ble det, takket være denne oppfinnelsen, gjort vanning av fruktbare land som ligger langs elven Nilen i det gamle Egypt, siden tradisjonelle verktøy krevde en enorm fysisk innsats som utmattet arbeiderne.

Den anvendte sylinderen har inne i en skrue med samme lengde, som opprettholder sammenkoblet et system med propeller eller finner som utfører en roterende bevegelse drevet manuelt av en roterende spak.

På denne måten klarer propellene å skyve ethvert stoff nedenfra og opp og danne en slags uendelig krets.

Archimedes klør

Archimedes klør, eller jernhånden som den også er kjent, var et av de mest fryktinngytende krigsvåpnene som ble laget av denne matematikeren, og ble den viktigste for forsvaret av Sicilia fra de romerske invasjonene.

I følge forskning utført av Drexel University professorer Chris Rorres (Matematisk institutt) og Harry Harris (Institutt for sivilingeniør og arkitektur), var det en stor spak som hadde en gripekrok festet til spaken ved hjelp av en kjede som hang fra den.

Gjennom spaken ble kroken manipulert slik at den falt på fiendens skip, og målet var å kroke den og heve den i en slik grad at når den ble frigjort, ville den kunne velte den fullstendig, eller få den til å krasje mot steinene på bredden.

Rorres og Harris presenterte på Symposiet "Extraordinary Machines and Structures of Antiquity" (2001), en miniatyrrepresentasjon av denne gjenstanden med tittelen "A formidable war machine: Construction and operation of Archimedes 'iron hand"

For å utføre dette arbeidet stolte de på argumentene til de eldgamle historikerne Polybius, Plutarch og Tito Livio.

referanser

1. ASSIS, A. (2008). Archimedes, tyngdepunktet og mekanikkens første lov. Åpnet 10. juni 2017 på bourabai.ru.
2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Arkimedes. Hentet 9. juni 2015 på World Wide Web: books.google.co.ve/books.
3. MOLINA, A. (2008). Metoden for undersøkelse av Archimedes of Syracuse: intuisjon, mekanikk og utmattelse. Konsultert 10. juni 2017 på World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes of Syracuse. Hentet 9. juni 2017 fra history.mcs.st-and.ac.uk.
5. PARRA, E. (2009). Archimedes: hans liv, arbeider og bidrag til moderne matematikk. Hentet 9. juni 2017 på lfunes.uniandes.edu.co.
6. QUINN, L. (2005). Archimedes of Syracuse. Hentet 9. juni 2017, fra math.ucdenver.edu.
7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). En formidabel krigsmaskin: Konstruksjon og drift av Archimedes 'jernhånd. Hentet 10. juni 2017 fra cs.drexel.edu.
8. VITE, L. (2014). Archimedes prinsipp. Åpnet 10. juni 2017 på repository.uaeh.edu.mx.