Archimedes ze Syrakus (287 př. N. L. - 212 př. N. L.) Byl řecký matematik, fyzik, vynálezce, inženýr a astronom ze starověkého města Syrakusy na ostrově Sicílie. Mezi jeho nejvýznamnější příspěvky patří archimedovský princip, vývoj metody vyčerpání, mechanická metoda nebo vytvoření prvního planetária..
V současné době je spolu s Euklidem a Apollonem považován za jednu ze tří nejdůležitějších postav starověké matematiky, protože jejich příspěvky znamenaly pro tu dobu důležitý vědecký pokrok v oblasti kalkulu, fyziky, geometrie a astronomie. To z něj zase dělá jednoho z nejvýznamnějších vědců v historii lidstva..
Navzdory skutečnosti, že je známo jen málo detailů jeho osobního života - a ty, o nichž se ví, že mají pochybnou spolehlivost -, jsou jeho příspěvky známé díky řadě dopisů napsaných o jeho práci a dosažených úspěších, které patří do korespondenci, kterou roky udržoval s přáteli a jinými tehdejšími matematiky.
Archimedes byl ve své době slavný svými vynálezy, které přitahovaly velkou pozornost jeho současníků, zčásti proto, že byly použity jako válečné prostředky k úspěšné prevenci četných římských invazí..
Říká se však, že tvrdil, že jedinou věcí, která je opravdu důležitá, byla matematika a že jeho vynálezy byly pouze produktem hobby aplikované geometrie. V pozdějších dobách byly jeho práce v čisté matematice oceněny mnohem více než jeho vynálezy..
Rejstřík článků
Archimedes ze Syrakus se narodil přibližně v roce 287 před naším letopočtem. O jeho raných létech není známo mnoho informací, i když lze říci, že se narodil v Syrakusách, městě považovaném za hlavní přístav na ostrově Sicílie, dnes v Itálii..
V té době byla Syrakusy jedním z měst, které tvořily takzvanou Magna Grecia, což byl prostor obývaný osadníky řeckého původu směrem k jižní oblasti italského poloostrova a na Sicílii..
O Archimédově matce nejsou známy žádné konkrétní informace. Ve vztahu k otci je známo, že se tomu říkalo Phidias a že se věnoval astronomii. Tyto informace o jeho otci jsou známy díky fragmentu knihy Počítadlo písku, napsal Archimedes, ve kterém zmiňuje jméno svého otce.
Heraclides, který byl řeckým filozofem a astronomem, byl blízkým přítelem Archimeda a dokonce o něm napsal biografii. Tento dokument však nebyl zachován, takže všechny informace v něm obsažené nejsou známy..
Na druhou stranu historik, filozof a autor životopisů Plutarchos ve své knize s názvem Parallel Lives uvedl, že Archimedes měl pokrevní vztah s Hierem II., Tyranem, který velel v Syrakusách od roku 265 př. N. L..
V důsledku málo informací, které o Archimédovi máme, není jisté, kde získal svůj první trénink..
Různí historiografové však zjistili, že existuje vysoká možnost, že Archimedes studoval v Alexandrii, která byla nejdůležitějším řeckým kulturním a výukovým centrem v regionu..
Tento předpoklad podporují informace poskytnuté řeckým historikem Diodorem Siculusem, který naznačil, že Archimedes pravděpodobně studoval v Alexandrii.
Kromě toho se v mnoha svých dílech Archimedes zmiňuje o dalších vědcích té doby, jejichž práce byla soustředěna v Alexandrii, takže lze předpokládat, že se v tomto městě skutečně vyvinul..
Některé z osobností, s nimiž se předpokládá, že Archimedes interagoval v Alexandrii, jsou geograf, matematik a astronom Eratosthenes z Kyrény a matematik a astronom Conon de Sanos..
Na druhou stranu skutečnost, že Archimédův otec byl astronom, mohla mít značný vliv na sklony, které později prokázal, protože později a od mladého věku byla zvláštní přitažlivost k oblasti věd.
Po jeho pobytu v Alexandrii se odhaduje, že se Archimedes vrátil do Syrakus.
Po návratu do Syrakus začal Archimedes vymýšlet různé artefakty, díky nimž si brzy získal popularitu mezi obyvateli tohoto města. V tomto období se plně věnoval vědecké práci, produkoval různé vynálezy a odvodil různé matematické představy s dostatečným předstihem před svou dobou..
Například studiem charakteristik pevných zakřivených a rovinných obrazců přišel na koncepty týkající se integrálního a diferenciálního počtu, které byly vyvinuty později.
Stejně tak Archimedes definoval, že objem spojený s koulí odpovídá dvojnásobku velikosti válce, který ji obsahuje, a byl to on, kdo vynalezl složenou kladku na základě svých objevů o zákoně páky..
V průběhu roku 213 př. N.l. vstoupili římští vojáci do města Syrakusy a obklíčili jeho osadníky, aby se vzdali..
Tuto akci vedl řecký voják a politik Marco Claudio Marcelo v rámci druhé punské války. Později byl znám jako Římský meč, protože nakonec zvítězil nad Syrakusami.
Uprostřed konfliktu, který trval dva roky, bojovali obyvatelé Syrakus s odvahou a dravostí proti Římanům a Archimedes hrál velmi důležitou roli, protože se věnoval vytváření nástrojů a nástrojů, které by pomohly porazit Římany..
Nakonec Marco Claudio Marcelo obsadil město Syrakusy. Před velkou inteligencí Archimedova Marcelo přísně nařídil, aby mu neubližovali ani nezabili. Archimedes byl však zabit z rukou římského vojáka.
Archimedes zemřel v roce 212 před naším letopočtem. Více než 130 let po jeho smrti, v roce 137 př. N. L., Zaujímal spisovatel, politik a filozof Marco Tulio Cicero místo ve správě Říma a chtěl najít hrob Archimeda.
Tento úkol nebyl snadný, protože Cicero nemohl najít nikoho, kdo by označil přesnou polohu. Nakonec ho však dostal, velmi blízko brány Agrigento a v žalostném stavu.
Cicero vyčistil hrobku a zjistil, že do válce byla vepsána koule, jako odkaz na objev o objemu, který před časem učinil Archimedes..
Jedna z verzí uvádí, že Archimedes byl uprostřed řešení matematického problému, když ho oslovil římský voják. Říká se, že Archimedes ho možná požádal o trochu času na vyřešení problému, takže by ho voják zabil.
Druhá verze je podobná té první. Říká, že Archimedes řešil matematický problém, když bylo město obsazeno.
Do jeho komplexu vstoupil římský voják a nařídil mu, aby se setkal s Marcelem, na což Archimedes odpověděl, že nejprve musí vyřešit problém, na kterém pracoval. Voják se v důsledku této odpovědi rozčilil a zabil ho.
Tato hypotéza naznačuje, že Archimedes měl ve svých rukou velkou rozmanitost matematických nástrojů. Pak ho viděl voják a myslel si, že by mohl nést cenné předměty, tak ho zabil.
Tato verze ilustruje, že Archimedes byl přikrčený blízko země a uvažoval o některých plánech, které studoval. Zřejmě zezadu přišel římský voják, který si neuvědomil, že se jedná o Archimeda, a zastřelil ho.
Archimédův princip je moderní vědou považován za jeden z nejdůležitějších dědictví starověku.
V průběhu historie i ústně se přenášelo, že Archimedes k svému objevu dospěl náhodou díky tomu, že ho král Hieron pověřil, aby zkontroloval, zda zlatá koruna, jejíž výrobu si objednal, byla vyrobena pouze ze zlata čistého a neobsahovala žádný jiný kov . Musel jsem to udělat, aniž bych zničil korunu.
Říká se, že zatímco Archimedes meditoval o tom, jak vyřešit tento problém, rozhodl se vykoupat se, a když vstoupil do vany, uvědomil si, že hladina vody se zvýšila, když se do ní ponořil..
Tímto způsobem by přišel k objevení vědeckého principu, který říká, že „každé tělo zcela nebo částečně ponořené v tekutině (kapalině nebo plynu) přijímá vzestupný tah, který se rovná hmotnosti tekutiny uvolněné objektem“.
Tento princip znamená, že tekutiny vyvíjejí vzestupnou sílu - tlačí vzhůru - na jakýkoli předmět v nich ponořený, a že velikost této tlačné síly se rovná hmotnosti kapaliny vytlačené ponořeným tělesem, bez ohledu na jeho hmotnost..
Vysvětlení tohoto principu popisuje fenomén flotace a nachází se v něm Pojednání o plovoucích tělech.
Archimédův princip byl nesmírně aplikován u potomků pro flotaci předmětů hromadného použití, jako jsou ponorky, lodě, záchranáři a horkovzdušné balóny..
Dalším z nejvýznamnějších Archimedových příspěvků do vědy bylo zahrnutí čistě mechanické - tedy technické - metody do uvažování a argumentace geometrických problémů, což pro danou dobu znamenalo bezprecedentní způsob řešení tohoto typu problému..
V kontextu Archimeda byla geometrie považována za výlučně teoretickou vědu a běžnou věcí bylo, že čistá matematika sestoupila k jiným praktickým vědám, ve kterých bylo možné její principy použít..
Z tohoto důvodu je dnes považován za předchůdce mechaniky jako vědecké disciplíny..
Při psaní, ve kterém matematik vystavuje novou metodu svému příteli Eratosthenesovi, naznačuje, že nám umožňuje řešit otázky matematiky pomocí mechaniky a že určitým způsobem je snadnější sestrojit důkaz geometrické věty, pokud je již má nějaké předchozí praktické znalosti, že pokud o tom nemáte ponětí.
Tato nová výzkumná metoda, kterou provedl Archimedes, by se stala předzvěstí neformální fáze objevování a formulace hypotéz moderní vědecké metody..
Ačkoli je páka jednoduchý stroj, který se používal dlouho před Archimédem, byl to on, kdo ve svém pojednání O rovnováze letadel formuloval princip, který vysvětluje jeho fungování.
Při formulování tohoto zákona stanoví Archimedes principy, které popisují různé chování páky při umístění dvou těl na ni, v závislosti na jejich hmotnosti a vzdálenosti od bodu podpory..
Tímto způsobem poukazuje na to, že dvě měřitelná (srovnatelná) tělesa umístěná na páce se vyrovnávají, když jsou ve vzdálenostech nepřímo úměrných jejich hmotnosti..
Stejným způsobem ano neměřitelná těla (která nelze měřit), ale tento zákon dokázal Archimedes pouze u těl prvního typu.
Jeho formulace principu páky je dobrým příkladem použití mechanické metody, protože jak vysvětluje v dopise adresovaném Dositeovi, bylo to nejprve objeveno pomocí mechanických metod, které uvedl do praxe.
Později je formuloval pomocí metod geometrie (teoretických). Toto experimentování na tělech také vedlo k představě těžiště..
Vyčerpání je metoda používaná v geometrii, která spočívá v aproximaci geometrických obrazců, jejichž oblast je známa pomocí nápisu a popisu nad některými jinými, jejichž oblast má znát.
Ačkoli Archimedes nebyl tvůrcem této metody, vyvinul ji mistrovsky a dokázal pomocí ní vypočítat přesnou hodnotu Pi.
Archimedes pomocí metody vyčerpání vepsal a ohraničoval šestiúhelníky na obvod o průměru 1, čímž se zmenšoval na absurditu rozdíl mezi plochou šestiúhelníků a plochou obvodu..
K tomu rozdělil šestiúhelníky a vytvořil mnohoúhelníky až se 16 stranami, jak je znázorněno na předchozím obrázku..
Tímto způsobem přišel ke specifikaci, že hodnota pí (vztahu mezi délkou obvodu a jeho průměrem) je mezi hodnotami 3.14084507… a 3.14285714… .
Archimedes mistrovsky použil metodu vyčerpání, protože nejenže dokázal přistoupit k výpočtu hodnoty Pi s poměrně nízkou mírou chyb, a proto je žádoucí, ale také proto, že Pi je iracionální číslo, prostřednictvím této metody a získaných výsledků položil základy, které by vyklíčily v systému nekonečně malého počtu a později v moderním integrálním počtu.
K určení oblasti kruhu použil Archimedes metodu, která spočívala v kreslení čtverce, který přesně zapadá do kruhu.
S vědomím, že plocha čtverce byla součtem jeho stran a že plocha kruhu byla větší, začal pracovat na získávání aproximací. Udělal to tak, že za čtverec nahradil šestiboký polygon a poté pracoval se složitějšími polygony.
Archimedes byl prvním matematikem v historii, který se přiblížil k serióznímu výpočtu čísla Pi.
Mezi devíti pojednáními, která shrnují práci Archimeda v matematice a fyzice, existují dva svazky o geometrii koulí a válců.
Tato práce se zabývá určením, že povrch kterékoli koule o poloměru je čtyřikrát větší než plocha její největší kružnice a že objem koule je dvě třetiny objemu válce, ve kterém je zapsána..
Také známý jako počitadlo kilometrů, to byl vynález tohoto slavného muže.
Toto zařízení bylo postaveno na principu kola, které při otáčení aktivuje rychlostní stupně, které umožňují vypočítat ujetou vzdálenost.
Podle stejného principu navrhl Archimedes různé typy odometrů pro vojenské a civilní účely..
Na základě svědectví mnoha klasických spisovatelů, jako jsou Cicero, Ovidius, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus a Lactantius, dnes mnoho vědců připisuje vytvoření prvního primitivního planetária Archimédovi..
Jedná se o mechanismus tvořený řadou „koulí“, kterým se podařilo napodobit pohyb planet. Zatím nejsou podrobnosti tohoto mechanismu známy.
Podle Cicera byla planetária postavená Archimédem dvě. V jednom z nich byla zastoupena Země a různé souhvězdí v její blízkosti.
Na druhé straně, s jedinou rotací, Slunce, Měsíc a planety prováděly své vlastní a nezávislé pohyby ve vztahu k stálým hvězdám stejným způsobem jako ve skutečném dni. V posledně uvedeném lze navíc pozorovat postupné fáze a zatmění měsíce.
Archimédův šroub je zařízení sloužící k přepravě vody zdola nahoru svahem pomocí trubice nebo válce.
Podle řeckého historika Diodora bylo díky tomuto vynálezu umožněno zavlažování úrodných zemí nacházejících se podél řeky Nil ve starověkém Egyptě, protože tradiční nástroje vyžadovaly obrovské fyzické úsilí, které vyčerpalo dělníky.
Použitý válec má uvnitř šroubu stejné délky, který udržuje vzájemně propojený systém vrtulí nebo žeber, které provádějí rotační pohyb poháněný ručně otočnou pákou.
Tímto způsobem se vrtulím podaří vytlačit jakoukoli látku zdola nahoru a vytvořit jakýsi nekonečný okruh.
Archimédův dráp nebo železná ruka, jak je také známá, byla jednou z nejobávanějších válečných zbraní vytvořených tímto matematikem a stala se nejdůležitější pro obranu Sicílie před římskými invazemi.
Podle výzkumu profesorů na univerzitě Drexel Chrisa Rorresa (katedra matematiky) a Harryho Harrisa (katedra stavebnictví a architektury) šlo o velkou páku, která měla k páce připevněný hák pomocí řetězu, který z ní visel.
Prostřednictvím páky byl hák manipulován tak, aby spadl na nepřátelskou loď, a cílem bylo jej zaháknout a zvednout do takového bodu, že při jeho uvolnění by byl schopen jej zcela převrátit nebo způsobit, aby narazil do skály na břehu..
Rorres a Harris představili na sympoziu „Mimořádné stroje a struktury starověku“ (2001) miniaturní představení tohoto artefaktu s názvem „Impozantní válečný stroj: Konstrukce a provozování Archimédovy železné ruky“
Při provádění této práce se spoléhali na argumenty starověkých historiků Polybia, Plutarcha a Tita Livia..
Zatím žádné komentáře