Архимед родился и провел значительную часть своей жизни в Сиракузах на острове Сицилия.
История жизни и краткая биография Архимеда
Разработка строительной и военной техники была теснейшим образом связана с вопросами равновесия и подводила к выработке понятия центра тяжести. Сконструированные на основе действия рычага машины или по-гречески «механе» помогли человеку «перехитрить» природу. Важнейшими научными достижениями Архимеда в области механики являются принцип рычага и учение о центре тяжести. Им же были заложены основы гидростатики. Лишь в конце XVI в. Этот труд был первой попыткой экспериментально проверить фундаментальное предположение о строении вещества путем создания его модели. Архимед не только подтвердил атомистические идеи Демокрита, но и доказал ряд важных положений о физических свойствах атомов жидкости. Научный гений ученого в этом труде проявляется с исключительной силой. Полученные им результаты приобрели современную формулировку и доказательство только в XIX в.
Так как Сиракузы были портовым и судостроительным городом, то вопросы плавания тел ежедневно решались практически, и выяснение их научной основы, несомненно, представлялось Архимеду актуальной задачей. Он изучал не только условия плавания тел, но и вопрос об устойчивости равновесия плавающих тел различной геометрической формы. Существует несколько легенд о том, как ученый пришел к своему закону, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Вполне возможно, что, как гласит легенда, прозрение снизошло на Архимеда в бане, когда он вдруг обратил внимание, что при поднятии ноги из ванной уровень воды в ней становится ниже. И осененный идеей ученый голым выскочил из бани и с криком «Эврика! Так или иначе, но это открытие стало первым законом гидростатики. Аналогичный закон — определения удельного веса металлов Архимед вывел при решении задачи, поставленной перед ним Гиероном. Правитель предложил ученому определить, сколько золота содержится в его короне и не содержит ли она посторонней примеси.
Кроме математики, физики и механики, Архимед занимался геометрической и метеорологической оптикой и сделал ряд интересных наблюдений по преломлению света. Имеются сведения о том, что ученым было написано не дошедшее до нас большое сочинение под названием «Катоптрика», отрывки из которого часто цитировались древними авторами. На основе этих цитат можно сделать вывод о том, что Архимед хорошо знал зажигательное действие вогнутых зеркал, проводил опыты по преломлению света в воздушной и водной средах, знал свойства изображений в плоских, выпуклых и вогнутых зеркалах. Вот как об этих работах говорил Апулей: «Почему в плоских зеркалах предметы сохраняют свою натуральную величину, в выпуклых — уменьшаются, а в вогнутых — увеличиваются; почему левые части предметов видны справа и наоборот; когда изображение в зеркале исчезает и когда появляется; почему вогнутые зеркала, будучи поставлены против Солнца, зажигают поднесенный к ним трут; почему в небе видна радуга; почему иногда кажется, что на небе два одинаковых Солнца, и много другого подобного же рода, о чем рассказывается в объемистом томе Архимеда». Однако от самого труда, да и то в позднем пересказе, уцелела лишь единственная теорема, в которой доказывается, что при отражении света от зеркала угол падения луча равен углу отражения. С «Катоптрикой» связана и легенда о жгущих зеркалах — поджоге Архимедом римских кораблей во время осады Сиракуз. Но в трех сохранившихся описаниях штурма: Полибия II в. Вопрос, что в этой истории вымысел, а что является отражением действительных событий, и по сей день вызывает бурные дискуссии современных ученых.
Некоторые исследователи не исключают возможности, что гению Архимеда были по силе изобретение и постройка гелиоконцентратора, так как сама идея расчленения вогнутого зеркала на множество плоских элементов, связанная с заменой кривой вписанными и описанными многоугольниками, часто применялась им в геометрических доказательствах. В последний период своей жизни Архимед в основном занимался вычислительно-астрономическими работами. Римский писатель Тит Ливий назвал ученого «единственным в своем роде наблюдателем неба и звезд». И хотя астрономические сочинения Архимеда до нас также не дошли, можно не сомневаться, что эта характеристика неслучайна. О его занятиях астрономией свидетельствуют и рассказы о построенной им астрономической сфере, захваченной Марцеллом как военный трофей, и сочинение «Псаммит», в котором Архимед подсчитывает число песчинок во Вселенной. Сама постановка задачи представляет большой исторический интерес: точное естествознание впервые приступило к подсчетам космического масштаба, пользуясь еще не совершенной системой чисел. В сочинении Архимеда впервые в истории науки сопоставляются две системы мира: геоцентрическая и гелиоцентрическая. Ученый указывал, что «большинство астрономов называют миром шар, заключающийся между центрами Солнца и Земли».
Таким образом, он принимал мир хотя и очень большим, но конечным, что позволило ему довести свой расчет до конца. Видевшие «небесный глобус» Архимеда — своеобразный планетарий, который был одним из замечательных произведений античной механики, — отзывались о нем с восхищением. Сам ученый, вероятно, высоко ценил это свое детище, так как написал о его устройстве специальную книгу, о которой упоминают его современники.
В порту Сиракуз были сделаны блочно-рычажные механизмы. Эти приспособления упрощали подъем и перемещение тяжелых грузов, позволяя ускорить и оптимизировать работу порта.
Он изобрёл также винт, с помощью которого вычерпывали воду. Его «архимедов винт» до сих пор применяется в Египте. Архимед создал теорию об уравновешивании равных тел. Доказал, что на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Эта идея пришла ему в голову в ванне.
Она своей простотой так потрясла выдающегося математика и изобретателя, что он выскочил из ванны и в костюме Адама побежал по улицам Сиракуз с криком «эврика», что означает «нашёл». Впоследствии данное доказательство получило название закона Архимеда. Опираясь на доказательство закона рычага, он начал писать труд «О равновесии плоских фигур». Доказательство базируется на аксиоме о том, что на равных плечах равные тела по необходимости уравновесятся. Такой же принцип построения книги — начинающийся с доказательства собственного закона — Архимед соблюдал и при написании произведения «О плавании тел».
Эта книга начинается с описания хорошо известного закона Архимеда. Достойным открытием ученый считал изобретение формул для вычисления площади поверхности и объема шара. Если в предыдущих из описанных случаев Архимед дорабатывал и усовершенствовал чужие теории, либо создавал быстрые методы расчета как альтернативу уже существующим формулам, то в случае с определением объема и поверхности шара он был первым. До него ни один ученый не справился с этой задачей. Поэтому математик попросил выбить на своем могильном камне шар, вписанный в цилиндр.
Есть легенда, связанная с законом Архимеда. Однажды к ученому якобы обратился Гиерон II, который засомневался в том, что вес изготовленной для него короны соответствует весу золота, которое было предоставлено для ее создания. Архимед сделал два слитка такого же веса, как и корона: серебряный и золотой. Далее он по очереди поместил эти слитки в сосуд с водой и отметил, насколько повысился ее уровень. Затем ученый положил в сосуд корону и обнаружил, что вода поднялась не до того уровня, до которого она поднималась при помещении в сосуд каждого из слитков.
Таким образом, было обнаружено, что мастер оставил часть золота себе. Архимед стал изобретателем первого планетария. При движении этого прибора наблюдают: восход Луны и Солнца; движение пяти планет; исчезновение Луны и Солнца за линией горизонта; фазы и затмения Луны. Ученый также пытался создать формулы для вычисления расстояний до небесных тел. Современные исследователи предполагают, что Архимед считал центром мира Землю.
Он считал, что Венера, Марс и Меркурий вращаются вокруг Солнца, и вся эта система вращается вокруг Земли. Еще его современники сочиняли многочисленные легенды об одаренном математике, физике и инженере. Легенда рассказывает, что однажды Гиерон II решил преподнести в подарок Птолемею, царю Египта, многопалубный корабль. Водное судно было решено назвать «Сиракузия», однако его никак не получалось спустить на воду. В этой ситуации правитель вновь обратился к Архимеду.
Из нескольких блоков он соорудил систему, при помощи которой спуск тяжелого судна удалось сделать при помощи одного движения руки. Если верить преданиям, во время этого движения Архимед сказал: «Дайте мне точку опоры, и я переверну мир». Ученый помог своим соотечественникам и в морских сражениях. Разработанные им краны захватывали вражеские судна железными крюками, слегка приподнимали их, а затем резко бросали обратно. Из-за этого корабли переворачивались и терпели крушение.
Долгое время эти краны считались чем-то вроде легенды, однако в 2005 году группа исследователей доказала работоспособность таких устройств, реконструировав их по сохранившимся описаниям. В 212 году до нашей эры во время Второй Пунической войны Сиракузы стали штурмовать римляне. В это время Архимед был уже пожилым человеком, но его ум не потерял остроты. Архимед активно использовал инженерные знания, чтобы помочь своему народу одержать победу. Как писал Плутарх, под его руководством были построены метательные машины, с помощью которых воины Сиракуз забрасывали противников тяжелыми камнями.
Когда римляне бросились к стенам города, надеясь, что там они не попадут под обстрел, другое изобретение Архимеда — легкие метательные устройства близкого действа — помогли грекам забросать их ядрами.
Однако сомнения в честности ремесленника направили его к Архимеду в рамках проверки. Поэтому ученый измерил объем короны погружением в воду, затем взвесил ее, прежде чем сравнить ее плотность с массой твердого золота. В 212 году до н. Последний хотел пощадить Архимеда, но ученый был убит ударом меча солдатом, проигнорировавшим приказ.
Другие факты Легенда также гласит, что во время осады Сиракуз Архимед изготовил гигантские зеркала, целью которых было отражать солнечный свет в сторону вражеских парусов, чтобы те загорелись. Группа студентов Массачусетского технологического института MIT в 2005 году попыталась проверить легенду. Однако многие факторы, как правило, указывают на то, что ученый в то время не имел необходимых условий для воспламенения парусов судов, расположенных на большом расстоянии от береговой линии. Отдавая предпочтение фундаментальной науке, Архимед с каким-то презрением считал, что его изобретения в механике-всего лишь "развлечения землемера". Действительно, практическая механика и прочие утилитарные техники не находили в глазах ученого никакой благодати.
Однако главные математические достижения Архимеда касаются проблем, которые сейчас относят к области математического анализа. Греки до Архимеда сумели определить площади многоугольников и круга, объём призмы и цилиндра, пирамиды и конуса. Но только Архимед нашёл гораздо более общий метод вычисления площадей или объёмов; для этого он усовершенствовал и виртуозно применял метод исчерпывания Евдокса Книдского.
Идеи Архимеда легли впоследствии в основу интегрального исчисления. Архимед сумел установить, что сфера и конусы с общей вершиной, вписанные в цилиндр, соотносятся следующим образом: два конуса: сфера:цилиндр как 1:2:3. Лучшим своим достижением он считал определение поверхности и объёма шара — задача, которую до него никто решить не мог. Архимед просил выбить на своей могиле шар, вписанный в цилиндр.
Огромное значение для развития математики имело вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. Более того, он сумел оценить точность этого приближения.
Биография Архимеда. Выдающиеся открытия Архимеда
Архимед из Сиракуз (годы жизни 287-212 гг. до н.э.) был греческим математиком, физиком, инженером, изобретателем и астрономом. Я подумал: может быть, там, в осаждённых Сиракузах, в 212 году до нашей эры и родилась секретность, и пергаменты с чертежами Архимеда были первыми, на которых стоял гриф недоступности. В 1906 году выяснилось, что это три неизвестных ранее труда Архимеда. Архимед – древнегреческий ученый, физик, математик и инженер из Сиракуз (остров Сицилия), живший в 287-212 годы до нашей эры. Прожив в Александрии несколько лет, Архимед вернулся в Сиракузы и оставался там до конца своей жизни.
Архимед: биография, личная жизнь, вклад в науку и интересные факты
Профессия насчитывает уже несколько сотен и даже тысяч лет, а к величайшим известным инженерам относятся Архимед, Леонардо да Винчи, Никола Тесла, Генри Форд, Сергей Королев, Илон Маск, и череда гениальных технарей никогда не иссякнет. древнегреческий учёный и инженер. Сведения о жизни Архимеда оставили нам Тит Ливий, Цицерон, Плутарх, Витрувий и другие. Выражение “Архимедов рычаг” восходит к реальному случаю из жизни великого физика и математика классической античности Архимеда Сиракузского (287—212 до н. э.). За свою жизнь Архимед сделал ещё множество открытий и создал немало изобретений. 10 августа - 43706264383 - Медиаплатформа МирТесен.
Биографии великих и известных людей
В Александрии Египетской – научном и культурном центре – познакомился Архимед со знаменитыми учеными александрийскими: многогранным учёным Эратосфеном и астрономом Кононом, с которыми далее до конца жизни переписывался. Архимед умер около 212 года до н. э. во время Второй Пунической войны, когда римские войска под руководством военачальника Марка Клавдия Марцелла захватили город Сиракузы после двухлетней осады. Архимедов винт. В 200 годы до нашей эры главной сферой деятельности людей было сельское хозяйство.
Архимед – древнегреческий изобретатель, математик, механик и инженер
- Величайшие достижения
- Биография Архимеда
- Величайший древнегреческий учёный Архимед - Архимед, ученый, интересные люди, Древняя Греция
- Детство и юношество
Архимед: биография, личная жизнь, вклад в науку и интересные факты
В начале 1960-х годов во дворе отеля Panorama в Сиракузах была обнаружена гробница, которая, как утверждали, была гробницей Архимеда. Первым биографию Архимеда кратко написал его друг Гераклид, однако она была потеряна и сегодня о жизни ученого известно мало. Закончив обучение, Архимед вернулся в родные Сиракузы и вступил в должность астронома при дворе Гиерона II. Для обучения Архимед отправился в Александрию Египетскую – научный и культурный центр того времени. Смотрите видео онлайн «Архимед – биография и жизнь древнегреческого учёного и инженера» на канале «ГеоЛидер: лидерство в геометрии» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 28 декабря 2023 года в 15:08, длительностью 00:09:30, на видеохостинге RUTUBE.
Архимед: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»
Наконец, четвертая версия такова: Архимед сам отправился к Марцеллу, чтобы отнести ему свои приборы для измерения величины Солнца. По дороге его ноша привлекла внимание римских солдат. Они решили, что ученый несет в ларце золото или драгоценности и, недолго думая, перерезали ему горло. Таковы легенды.
Однако многие историки полагают, что Архимед был убит не случайно — ведь его ум стоил в те времена целой армии.
Основные работы Архимеда касались различных практических приложений математики геометрии , физики, гидростатики и механики. В сочинении "Параболы квадратуры" Архимед обосновал метод расчета площади параболического сегмента, причем сделал это за две тысячи лет до открытия интегрального исчисления. В труде "Об измерении круга" Архимед впервые вычислил число "пи" - отношение длины окружности к диаметру - и доказал, что оно одинаково для любого круга. Мы до сих пор пользуемся придуманной Архимедом системой наименования целых чисел. Математический метод Архимеда, связанный с математическими работами пифагорейцев и с завершившей их работой Эвклида, а также с открытиями современников Архимеда, подводил к познанию материального пространства, окружающего нас, к познанию теоретической формы предметов, находящихся в этом пространстве, формы совершенной, геометрической формы, к которой предметы более или менее приближаются и законы которой необходимо знать, если мы хотим воздействовать на материальный мир.
Но Архимед знал также, что предметы имеют не только форму и измерение: они движутся, или могут двигаться, или остаются неподвижными под действием определенных сил, которые двигают предметы вперед или приводят в равновесие. Великий сиракузец изучал эти силы, изобретая новую отрасль математики, в которой материальные тела, приведенные к их геометрической форме, сохраняют в то же время свою тяжесть. Эта геометрия веса и есть рациональная механика, это статика, а также гидростатика, первый закон которой открыл Архимед закон, носящий имя Архимеда , согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Однажды приподнявши ногу в воде, Архимед констатировал с удивлением, что в воде нога стала легче. Анекдот занятный, но, переданный таким образом, он не точен. Знаменитое "Эврика! Рассказывают, что однажды к Архимеду обратился Гиерон, правитель Сиракуз.
Он приказал проверить, соответствует ли вес золотой короны весу отпущенного на нее золота.
Таков был Архимед, который благодаря своим глубоким познаниям в механике смог, насколько это от него зависело, сохранить от поражения и себя самого, и свой город». Слава Архимеда-инженера была ошеломляющей, оставившей след в сознании всего эллинистического мира, перешагнувшей границы стран и столетий. Его инженерный гений особенно ярко проявился при драматических обстоятельствах осады Сиракуз весной 214 г.
Это был величайший триумф, который когда-либо выпадал на долю ученых. Здесь проявился его талант не только изобретателя, но и незаурядного строителя. Как известно, античные фортификационные сооружения знали только сплошные стены. Архимед рассчитал на прочность и создал в крепостных укреплениях амбразуры и бойницы, предназначенные для так называемого «нижнего и среднего боя».
О том, что ученый серьезно занимался строительным делом, свидетельствует и его не дошедшее до нас сочинение «Книга опор», которая, по-видимому, являлась единственной в античные времена работой, посвященной строительным расчетам. Не меньшую славу принесли Архимеду созданные им военные машины. Так, греческий историк Полибий, описывая осаду Сиракуз, подробно рассказывает об архимедовых машинах, которые, по его свидетельству, были сооружены в мирное время, задолго до нападения римлян, и позволили горожанам отражать атаки превосходящего по силе противника в течение почти трех лет. В своей «Всемирной истории», написанной примерно через пятьдесят лет после осады, Полибий рассказывал, что нападающие «не приняли в расчет искусство Архимеда, не учли, что иногда один даровитый человек способен сделать больше, чем множество рук… Архимед заготовил внутри города… такие средства обороны, что защитникам не было необходимости утруждать себя непредусмотренными работами на случай неожиданных способов нападения; у них заранее было все готово к отражению врага…» Фактически ученый организовал оборону города.
Предводитель римлян Марцелл осуществил двойную атаку Сиракуз: с суши и с моря. Сухопутной армии Архимед противопоставил разнообразные военные машины для метания дротиков, копий и громадных камней, «бросаемых с великой стремительностью. Ничто не могло противостоять их удару, они все низвергали пред собой и вносили смятение в ряды». Подойти к городу с моря тоже оказалось невозможно.
Как писал Плутарх: «…Вдруг с высоты стен бревна опускались, вследствие своего веса и приданной скорости, на суда и топили их. То железные когти и клювы захватывали суда, поднимали их в воздух носом вверх, кормою вниз и потом погружали в воду. А то суда приводились во вращение и, кружась, попадали на подводные камни и утесы у подножия стен. Большая часть находящихся на судах погибала под ударом.
Всякую минуту видели какое-нибудь судно поднятым в воздухе над морем. Страшное зрелище!.. Архимед разбил громадными камнями осадную машину «самбуку». Кроме того, по приказу изобретателя опускалась железная лапа, привязанная к цепи.
Этой лапой машинист, управлявший клювом машины точно рулем корабля, захватывал нос корабля, а затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен. В описаниях военных машин постоянно фигурируют железные «лапы», «клювы» и «когти», в которых ученые усматривают предшественников самозатягивающихся клещей, современных манипуляторов и подъемных кранов. Причем машины были передвижными, имели стрелу, поворачивавшуюся вокруг вертикальной оси, и каждой управлял единственный машинист. Ни до ни после Архимеда никто таких уникальных военных машин не использовал.
Психологический эффект их применения на нападавших был огромен. Ученый, создатель и организатор системы обороны наглядно показал, как может быть мала дистанция от идеи до возможности ее реального воплощения. Заслуга Архимеда как конструктора состоит в том, что он не довольствовался макетами, а доводил свои грандиозные замыслы до полного завершения. Римляне оставались под Сиракузами в течение восьми месяцев, но им так и не удалось блокировать город.
Между тем потери среди них были огромными, и Марцеллу пришлось увести флот в безопасное место, дать приказ об отходе сухопутной армии и перейти к длительной осаде. Не решаясь больше идти на приступ, римляне начали действовать хитростью. Выбрав ночь после праздника, когда потерявшие бдительность защитники заснули, отборный отряд легионеров бесшумно поднялся на стену, перебил стражу и открыл ворота Гексапилы. Защитники города упали духом, а среди наемников нашлись предатели, открывшие римлянам и его главные ворота.
Начавшаяся в Сиракузах эпидемия чумы завершила дело. Среди дикого смятения, под крики и топот озверевших солдат, Архимед спокойно размышлял, рассматривая начерченные на песке фигуры, и какой-то грабитель заколол его мечом…» Существует четыре версии его гибели, но все они указывают, что Архимед был убит в момент очередного научного поиска и вовсе не случайно — ведь его ум стоил в те времена целой армии.
В основу исследования лег хорошо знакомый всем закон Архимеда. Физика и математика Архимед был еще и выдающимся математиком. Эта наука была настоящей страстью исследователя. Плутарх писал, что когда древнегреческий ученый занимался математикой, он забывал про все на свете. Главной темой исследований Архимеда был математический анализ. Еще до рождения ученого в ходу были формулы для вычисления площадей многоугольников, круга, а также объемов призмы, конуса и пирамиды. Однако Архимед смог усовершенствовать и эти способы вычисления.
Он разработал общие методы вычисления площадей и объемов. Он смог усовершенствовать ранее известный способ исчерпывания. Хотя Архимед и не стал автором теории интегрального исчисления, именно его наработки стали основой для этой теории. Труды ученого послужили основой для создания методики дифференциального исчисления. Как физик исследователь нашел способ определить скорость тела в определенный момент времени, как эксперт в области геометрии — изучал особенности касательной по отношению к кривой линии. Архимед проводил исследования плоской кривой в настоящий момент известна как «архимедова спираль». Ученый смог определить первый общий способ поиска касательных к эллипсу, гиперболе и параболе. Лишь исследователи 17-го века смогли в полной мере понять и раскрыть все идеи древнегреческого коллеги. Интересно, что некоторые идеи ученого могли не дойти до наших дней, поскольку Архимед часто не желал описывать свои вычисления в книгах.
Одним из самых больших своих открытий Архимед считал создание формул для вычисления объема и площади шара. Если в остальных случаях ученый совершенствовал чужие идеи и наработки, то в данном случае являлся первопроходцем. До Архимеда ни один древний исследователь не смог решить этот вопрос. Гордость за свое исследование была настолько велика, что Архимед даже велел выбить на своем надгробии шар, вписанный в форму цилиндра. Закон Архимеда Основным открытием древнегреческого исследователя считается так называемый закон Архимеда. Ученый определил, что на любое тело, помещенное в жидкость, будет оказываться давление выталкивающей силы. Данная сила направлена вверх, величина ее равняется весу жидкости, которая была вытеснена при погружении тела. При этом плотность жидкости не имеет в данном примере никакой разницы. Существует легенда, описывающая процесс открытия этого закона.
Однажды к Архимеду обратился правитель Гиерон II. Монарх сомневался в том, что вес созданной для него короны соответствует весу золота, которое было отдано для изготовления драгоценности. Тогда ученый поместил золотые слитки в сосуд с водой и замерил, насколько повысился уровень воды в емкости. Потом исследователь таким же образом опустил в жидкость корону. В итоге Архимед обнаружил, что отметки различаются. Значит, ювелир забрал часть золота себе.
Биография Архимеда
- Что открыл Архимед: кто это и когда жил, список изобретений и их история, чем прославился
- История жизни и краткая биография Архимеда
- Правила комментирования
- Развитие науки в Греции