Стандарт версии жизни Архимеда были написаны спустя много лет после его смерти историками Древнего Рима. В 1906 году «Архимед Палимпсест» обнаружил произведения Архимеда, которые считались утерянными. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников. В начале 1960-х годов во дворе отеля Panorama в Сиракузах была обнаружена гробница, которая, как утверждали, была гробницей Архимеда.
Архимед - величайший древнегреческий математик, физик и инженер
Особое значение имеет аксиома Архимеда (см. Архимеда аксиома): из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдёт больший. О жизни Архимеда известно немного. Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. В наибольшей степени Архимед проявил себя, как инженер, весной 214 года до н. э. во время осады Сиракуз. Сведения о жизни Архимеда оставили нам Тит Ливий, Цицерон, Плутарх, Витрувий и другие.
Архимед - величайший древнегреческий математик, физик и инженер
За счет стараний ученого надежда римской армии на штурм Сиракуз была провалена. Тогда они осадили город. Осенью 287 г. Архимед во время штурма был убит. С учетом одной гипотезы его зарезал римский легионер, на которого математик бросился за то, что он наступил на чертежи. По другой версии местом смерти ученого была его лаборатория. Он якобы так сильно увлекся своими разработками, что отказался следовать за солдатом, которому поручили сопроводить Архимеда к генералу. Легионер в ярости его зарубил. Существует много вариантов этого события, но все гипотезы схожи в одном — римский генерал Марцелл был очень опечален смертью Архимеда и устроил ему пышные похороны. Автор статьи Репетитор, закончил Куровскую гимназию, которая входит в топ-100 школ Московской области, с золотой медалью.
Являюсь победителем олимпиад по математике и информатике. Успешно сдал ЕГЭ на высокие баллы. Задать вопрос.
Учет того, что Архимед решал проблему математики, когда произошло взятие города. Римский солдат вошел в его состав и приказал ему встретиться с Марсело, и Архимед ответил, что он должен решить проблему, над которой он работал в первую очередь.
В результате этого ответа солдат расстроился и убил его. Третья версия Эта гипотеза указывает на то, что Архимед имел в руках большое разнообразие инструментов, типичных для математики. Затем его увидел солдат и подумал, что он может нести ценные вещи, поэтому он убил его. Четвертая версия Эта версия показывает, что Архимед присел у земли, обдумывая планы, которые он изучал. Видимо, сзади пришел римский солдат и, не зная, что это был Архимед, застрелил его. Научный вклад Архимеда Принцип Архимеда Принцип Архимеда рассматривается современной наукой как одно из важнейших наследий древней эпохи..
На протяжении всей истории и в устной форме сообщалось, что Архимед пришел к своему открытию случайно благодаря тому, что королю Иерону было поручено проверить, сделана ли золотая корона, отправленная им для изготовления, только золотом. Я должен был выполнить это, не разрушая корону. Говорят, что когда Архимед размышлял, как решить эту проблему, он решил принять ванну, и когда он вошел в ванну, он понял, что уровень воды в ней увеличился, когда он погрузился в нее.. Таким образом, он обнаружил бы научный принцип, что «каждое тело, полностью или частично погруженное в жидкость жидкость или газ , получает тягу вверх, равную весу жидкости, вытесняемой объектом».. Этот принцип означает, что жидкости оказывают подъемную силу - толкая вверх - на любой погруженный в них объект, и что величина этой толкающей силы равна весу жидкости, вытесняемой погруженным телом, независимо от его веса.. Объяснение этого принципа описывает явление флотации и находится в его Договор о плавающих телах.
Принцип Архимеда широко применялся в потомстве для плавания объектов массового использования, таких как подводные лодки, корабли, спасатели и воздушные шары.. Механический метод Другим наиболее важным вкладом Архимеда в науку было включение чисто механического, то есть технического метода, в аргументацию и аргументацию геометрических задач, что означало беспрецедентный способ решения проблем такого типа для времени.. В контексте Архимеда геометрия считалась исключительно теоретической наукой, и общепринято то, что чистая математика спускалась к другим практическим наукам, в которых ее принципы могли быть применены.. По этой причине сегодня он считается предшественником механики как научной дисциплины.. В письме, в котором математик раскрывает новый метод своему другу Эратосфену, указывается, что это позволяет решать вопросы математики с помощью механики и что несколько проще построить демонстрацию геометрической теоремы, если она уже иметь некоторые предварительные практические знания, что если вы не имеете ни малейшего представления об этом. Этот новый метод исследования, проводимый Архимедом, станет предшественником неформальной стадии открытия и формулирования гипотезы современного научного метода..
Объяснение закона рычага В то время как рычаг - простая машина, которая использовалась намного раньше, чем Архимед, именно он сформулировал принцип, объясняющий его действие в своем трактате «О равновесии самолетов».. При разработке этого закона Архимед устанавливает принципы, которые описывают различное поведение рычага при размещении на нем двух тел в зависимости от его веса и расстояния от точки опоры.. Таким образом, он указывает, что два тела, которые можно измерить соизмеримые , расположенные на рычаге, сбалансированы, когда они находятся на расстояниях, обратно пропорциональных их весу.. Таким же образом, неизмеримые тела которые не могут быть измерены делают это, но этот закон был продемонстрирован Архимедом только с телами первого типа. Его формулировка принципа рычага является хорошим примером применения механического метода, поскольку, согласно объяснению, изложенному в письме, адресованном Доситео, этот был впервые обнаружен с помощью методов механики, которые применяются на практике.. Позже он сформулировал их, используя методы геометрии теоретические.
Из этого эксперимента на телах также было отделено понятие центра тяжести.
Именно отец привил ребенку любовь к наукам, которая впоследствии переросла в дело всей жизни Архимеда. Учиться отец отправил Архимеда в Александрию Египетскую, которая в античном мире была научным и культурным центром.
Здесь Архимед быстро познакомился с рядом известных ученых того времени: Эратосфеном, астрономом Кононом. Можно сказать, что молодому сицилийцу повезло: в то время Александрийская библиотека процветала, в ней было собрано около 700 000 рукописей. В библиотеке Архимед знакомится с трудами ряда греческих геометров, и эти знания очень пригодились ему в дальнейшем.
После обучения Архимед вернулся на родной остров. Сиракузы встретили его приветливо, — он ни в чем не нуждался и мог спокойно заниматься наукой. О жизни его в этот период известно немного.
Еще при жизни ученого о нем начали слагать многочисленные легенды, а спустя многие столетия путаница лишь усилилась. Хорошо известно лишь то, что родным Сиракузам Архимед сделал немало очень ценных подарков. Развив идеи использования рычага, ученый создан в порту Сиракуз целый комплекс блочно-рычажных механизмов, которые значительно облегчили и ускорили процесс транспортировки тяжелых грузов.
Шнек винт Архимеда дал возможность сравнительно просто получать большие количества воды из низколежащих водоемов. Оросительные каналы получили бесперебойную подачу влаги, и сиракузцы могли быть спокойными за свои урожаи. Но главную услугу родному городу Архимед оказал в 212 году до н.
Тогда, во время Второй Пунической войны, римляне осадили Сиракузы. Им были созданы мощные метательные машины, которые отправили на тот свет немало римлян. Когда последние все же прорвались поближе к городу, их встретил град камней из легких метательных машин.
Краны Архимеда просто переворачивали римские корабли. В результате римлянам пришлось перейти на длительную осаду, поскольку они поняли бесполезность штурма города, охраняемого ученым. Существует легенда о том, что жителям города удалось даже сжечь немало римских кораблей с помощью больших зеркал.
Во времена высоких технологий и научных открытий мы привыкли воспринимать достижения как нечто обыденное, забывая о том, что основы существующих знаний были заложены древними учёными. Именно они были первопроходцами. А Архимед Сиракузский так вообще был гением. Ведь он подтвердил большинство собственных идей на практике. Наши современники успешно их используют в работе, хотя даже не знают, кто был их автором. Биография Архимеда дошла до наших дней лишь из легенд и воспоминаний. Предлагаем вам с ней ознакомиться.
Детство и учёба Архимед, краткая биография которого будет представлена ниже, родился в городе Сиракузы примерно в 287 г. Его детство пришлось на тот период, когда царь Пирр вёл войны с карфагенянами и римлянами, пытаясь создать греческое государство нового образца. Особо отличился в этой войне Гиерон — родственник Архимеда, который стал впоследствии правителем Сиракуз. Фидий отец мальчика был приближённым Гиерона. Это позволило ему дать Архимеду хорошее образование. Но юноше не хватало теоретических знаний, и он отправился в Александрию, которая была в то время научным центром. Здесь Птолемеями — правителями Египта — были собраны лучшие греческие учёные и мыслители того времени.
Также в Александрии находилась самая большая в мире библиотека, где Архимед на протяжении долгого времени изучал математику и труды Евдокса, Демокрита и т. В те годы будущий исследователь подружился с астрономом Кононом, географом и математиком Эратосфеном. Потом он вёл с ними частую переписку. Первая профессия После учёбы Архимед, краткая биография которого известна всем учёным, вернулся в Сиракузы и унаследовал должность Фидия — придворный астроном. Благодаря Гиерону в городе наступило мирное время. Чтобы выйти из участия в Первой Пунической войне, он заплатил Риму огромную контрибуцию. Во «Всеобщей истории» Полибий охарактеризовал его так: «Гиерон пришёл к власти, не имея ни славы, ни богатства, ни каких-то даров судьбы.
ВЫДАЮЩИЕСЯ МАТЕМАТИКИ. Архимед
Величайший учёный античного мира древнегреческий математик, физик и инженер Архимед (287—212 годы до н.э.) был родом из Сиракуз — греческой колонии на самом большом острове Средиземноморья — Сицилии. Архимед родился в 287 году до нашей эры в городе Сиракузы – греческом полисе-колонии, расположенном на острове Сицилия. В начале 1960-х годов во дворе отеля Panorama в Сиракузах была обнаружена гробница, которая, как утверждали, была гробницей Архимеда. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников. 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.
Архимед: биография, открытия и интересные факты из жизни математика
Личная жизнь Краткая биография Архимеда и его открытия достаточно хороши изучены, но личная жизнь ученого покрыта завесой тайны. Ни современники великого исследователя, ни историки, которые изучили его жизненный путь, не предоставили никаких данных о его семье или возможных потомках. Служение Сиракузам Как следует из биографии Архимеда, его открытия в физике сослужили немалую службу родному городу. После открытия рычага Архимед активно развивал свою теорию и находил ей полезное практическое применение. В порту Сиракуз была создана сложная конструкция, состоящая из блочно-рычаговых приспособлений. Благодаря такому инженерному решению процесс погрузки и разгрузки судов был значительно ускорен, а тяжелые, габаритные грузы перемещались легко и практически без усилий. Изобретение винта позволило собирать воду из низко расположенных водоемов и поднимать ее на большую высоту. Это было важное достижение, так как Сиракузы расположены в гористой местности, и доставка воды представляла серьезную проблему. Оросительные каналы наполнились живительной влагой и бесперебойно снабжали жителей острова. Однако главный дар родному городу Архимед преподнес во время осады Сиракуз римским войском в 212 г.
Ученый принимал активное участие в обороне и построил несколько мощных метательных механизмов. После того как вражеским отрядам удалось прорваться за городские стены, большинство нападавших погибли под градом камней, выпущенных из Архимедовых машин. С помощью огромных рычагов, также созданных ученым, сиракузцы получили возможность переворачивать римские суда и остановили атаку. В результате римляне прекратили штурм и перешли к тактике продолжительной осады. В конце концов город пал. Смерть Биография Архимеда-физика, инженера и математика окончилась после захвата Сиракуз римлянами в 212 году до н. Истории его гибели, рассказанные разными видными историками той эпохи, несколько отличаются. По одной из версий, римский воин ворвался в дом Архимеда, чтобы препроводить к консулу, а когда ученый отказался прервать работу и следовать за ним, убил его мечом.
История смерти Во время Пунической войны Сиракузы осадила римская армия. Ученый активно пользовался своими знаниями, чтобы помочь победить. Так, он создал катапульты, ими воины закидывали врага тяжелыми булыжниками. Когда противник начал подбираться к стенам города, считая, что тут получится избежать обстрела, еще одно изобретение математика — легкое устройство для метания близкого действия — позволило горожанам закидать врага ядрами. Архимед помог своему народу и в боях на море. Созданные им краны могли захватывать корабли противника металлическими крючками, немного поднимали их, а после резко отпускали. Так судна переворачивались и тонули. Продолжительное время такие устройства считались легендой, но в 2005 г. За счет стараний ученого надежда римской армии на штурм Сиракуз была провалена. Тогда они осадили город. Осенью 287 г. Архимед во время штурма был убит. С учетом одной гипотезы его зарезал римский легионер, на которого математик бросился за то, что он наступил на чертежи. По другой версии местом смерти ученого была его лаборатория.
Впервые вычислил число «пи», ввел наименования целых чисел, создал теорию простых механизмов рычаг, клин, блок, бесконечный винт и лебедка. Оставил 13 трактатов: «О шаре и цилиндре», «О коноидах и сфероидах», «О спиралях», «Измерение круга», «Псаммит» «Исчисление песчинок» и др. Они жили на много лет позже описываемых событий, и достоверность этих сведений оценить трудно. Афоризмы 5.
Я должен был выполнить это, не разрушая корону. Говорят, что когда Архимед размышлял, как решить эту проблему, он решил принять ванну, и когда он вошел в ванну, он понял, что уровень воды в ней увеличился, когда он погрузился в нее.. Таким образом, он обнаружил бы научный принцип, что «каждое тело, полностью или частично погруженное в жидкость жидкость или газ , получает тягу вверх, равную весу жидкости, вытесняемой объектом».. Этот принцип означает, что жидкости оказывают подъемную силу - толкая вверх - на любой погруженный в них объект, и что величина этой толкающей силы равна весу жидкости, вытесняемой погруженным телом, независимо от его веса.. Объяснение этого принципа описывает явление флотации и находится в его Договор о плавающих телах. Принцип Архимеда широко применялся в потомстве для плавания объектов массового использования, таких как подводные лодки, корабли, спасатели и воздушные шары.. Механический метод Другим наиболее важным вкладом Архимеда в науку было включение чисто механического, то есть технического метода, в аргументацию и аргументацию геометрических задач, что означало беспрецедентный способ решения проблем такого типа для времени.. В контексте Архимеда геометрия считалась исключительно теоретической наукой, и общепринято то, что чистая математика спускалась к другим практическим наукам, в которых ее принципы могли быть применены.. По этой причине сегодня он считается предшественником механики как научной дисциплины.. В письме, в котором математик раскрывает новый метод своему другу Эратосфену, указывается, что это позволяет решать вопросы математики с помощью механики и что несколько проще построить демонстрацию геометрической теоремы, если она уже иметь некоторые предварительные практические знания, что если вы не имеете ни малейшего представления об этом. Этот новый метод исследования, проводимый Архимедом, станет предшественником неформальной стадии открытия и формулирования гипотезы современного научного метода.. Объяснение закона рычага В то время как рычаг - простая машина, которая использовалась намного раньше, чем Архимед, именно он сформулировал принцип, объясняющий его действие в своем трактате «О равновесии самолетов».. При разработке этого закона Архимед устанавливает принципы, которые описывают различное поведение рычага при размещении на нем двух тел в зависимости от его веса и расстояния от точки опоры.. Таким образом, он указывает, что два тела, которые можно измерить соизмеримые , расположенные на рычаге, сбалансированы, когда они находятся на расстояниях, обратно пропорциональных их весу.. Таким же образом, неизмеримые тела которые не могут быть измерены делают это, но этот закон был продемонстрирован Архимедом только с телами первого типа. Его формулировка принципа рычага является хорошим примером применения механического метода, поскольку, согласно объяснению, изложенному в письме, адресованном Доситео, этот был впервые обнаружен с помощью методов механики, которые применяются на практике.. Позже он сформулировал их, используя методы геометрии теоретические. Из этого эксперимента на телах также было отделено понятие центра тяжести. Разработка метода исчерпания или исчерпания для научной демонстрации Исчерпание - это метод, используемый в геометрии, который состоит в аппроксимации геометрических фигур, чья область известна посредством надписи и круглой надписи, на другой, чья область должна быть известна.. Хотя Архимед не был создателем этого метода, он мастерски разработал его, сумев вычислить с помощью него точное значение Пи. Архимед, используя метод истощения, вписал и описал шестиугольники на окружности диаметром 1, уменьшив до абсурда разницу между площадью шестиугольников и площадью окружности. Для этого он разделил пополам шестиугольники, создавая до 16 сторон многоугольников, как показано на предыдущем рисунке.. Таким образом, он пришел, чтобы указать, что значение pi отношения между длиной круга и его диаметром находится между значениями 3. Архимед мастерски использовал метод исчерпания, потому что ему удалось не только приблизить вычисление значения Pi с достаточно малым и, следовательно, желательным пределом погрешности, но и потому, что число Pi является иррациональным числом через Этот метод и полученные результаты заложили основы, которые могли бы прорасти в бесконечно малой системе вычислений, а затем и в современном интегральном исчислении.. Мера круга Чтобы определить площадь круга, Архимед использовал метод, который заключался в рисовании квадрата, который точно вписывался в круг.. Зная, что площадь квадрата была суммой его сторон и что площадь круга была больше, он начал работать над получением приближений. Это он сделал, заменив квадрат 6-сторонним многоугольником и затем работая с более сложными многоугольниками.
50 гениев, которые изменили мир
Интересен факт, что Архимед завещал выбить на собственном надгробии шар, вписанный в цилиндр. Кроме этого, математик смог узнать площадь поверхности для сегмента шара и витка открытой им «спирали Архимеда». Отдельного внимания заслуживает вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. Чтобы доказать свои предположения, Архимед построил для круга вписанный и описанный 96-угольники, после чего определил длины их сторон. Закон Архимеда Под законом Архимеда подразумевается следующее: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая или подъемная сила, равная массе объема жидкости или газа, вытесненного частью тела, погруженной в жидкость или газ. Согласно известной легенде, Архимед якобы открыл свой закон, когда выполнял просьбу Гиерона. Правитель хотел узнать, не обманывает ли его работник, выполнявший заказ на изготовление золотой короны.
Он понимал, что работник мог присвоить себе часть предоставленного золота, а вместо желтого метала подмешать серебро. Чтобы решить эту непростую задачу, Архимед отлил 2 равноценных по весу слитка из серебра и золота. Затем он поочередно опустил слитки в емкость, до краев заполненную водой, что позволило ему узнать какое количество воды вытеснил каждый из слитков. Благодаря этому, Архимед вычислил сколько воды вытесняет золото. Потом он просто поместил корону в емкость с водой и узнал, соответствует ли ее вес вытесняемой жидкости. Опасения Гиерона оправдались, ювелир действительно смошенничал, присвоив часть золота.
По легенде, математик сделал свое открытие во время нахождения в ванной. Когда Архимед садился в воду он заметил, что вес его тела поднял ее уровень.
Кроме того, мы до сих пор пользуемся придуманной Архимедом системой наименования целых чисел. В своих исследованиях в области физики Архимед в первую очередь занимался проблемами статики. 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.
И благодаря его любви к эффектным демонстрациям люди считали его работу нужной, правители предоставляли ему средства для опытов, а сам он всегда имел заинтересованных в деле и толковых помощников. Тем своим согражданам, которые сочли бы его изобретения ничтожными, Архимед предоставлял решительные доказательства противного. Так, в один из дней он, хитроумно приладив рычаг, винт и лебедку, к удивлению зевак, «силой одного человека» спустил на воду тяжелую галеру, севшую на мель, со всем ее экипажем и грузом. Цицерон, великий оратор древности, говорил об Архимеде: «Этот сицилиец обладал гением, которого, казалось бы, человеческая природа не может достигнуть».
Великий ученый, страстно увлеченный механикой, создал и проверил теорию пяти механизмов, известных в его время и именуемых «простыми», — это рычаг, клин, блок, бесконечный винт теперь используемый в мясорубке и лебедка. На основе бесконечного винта Архимед изобрел машину для поливки полей, так называемую «улитку», машину для откачки воды из трюмов и шахт и, наконец, пришел к изобретению болта, сконструировав его из винта и гайки. Многие древние историки, ученые и писатели рассказывают еще об одном удивительном «открытии» Архимеда, которое заставило его радостно воскликнуть: «Дай мне место, где бы я мог стоять, и я подниму Землю! Сходный по содержанию текст имеется у Плутарха: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Ни в одном из рассказов это «открытие» не названо, но в настоящее время в нем усматривают не обыкновенный рычаг, а механизм, близкий к лебедке, состоявший из барабана для наматывания каната, нескольких зубчатых передач и червячной пары. Новым здесь был сам принцип построения многоступенчатой передачи. Архимед был одержим наукой и изобретательством.
Сконструированные им аппараты и машины воспринимались современниками как чудеса техники. Создавалось впечатление, что он не спал и не ел, а уделял все время лишь творческому поиску. Даже Плутарх, превозносивший его мудрость и дух, заметил, что «он жил как бы околдованный какою-то домашнею сиреною, постоянной его спутницей, заставляющей его забывать пищу, питье, всякие заботы о своем теле. Иногда, приведенный в баню, он чертил пальцем на золе очага геометрические фигуры или проводил линии на умащенном маслом своем теле. 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!..
Греческий огонь Похоже, что история о том, как Архимед уничтожил древнеримскую эскадру, подступившую к Сиракузам, с помощью системы зеркал, является еще одним мифом о великом математике и механике. История гласит: в 121 году до н. Руководить обороной города было решено поручить Архимеду, который специально для этой цели изобрел новейшие по тем временам средства борьбы с врагом. По свидетельствам Тита Ливия, Евтропия, Варрона и других историографов Древнего Рима, Архимед разработал систему зеркал, которая позволила с довольно большого расстояния сжечь весь римский флот.
Возможно ли это, тем более в те стародавние времена? Опустим историю 2-й Пунической войны, когда не на жизнь, а на смерть боролись Рим и Карфаген. Начнем сразу с Сиракуз. Римский сенат направляет одного из самых жестоких и непреклонных военачальников республики на осаду города, имеющего ключевое значение. Тот принимает решение напасть на Сиракузы с моря, учитывая невысокие, выходящие на самый край защитные стены, что позволяло использовать излюбленную римлянами тактику: приблизившись вплотную к кораблю противника, взять его на абордаж. Взять на абордаж целый город? Почему бы и нет? В Сиракузах было достаточно сторонников Карфагена, а потому новые хозяева города - ставленники Ганнибала Гиппократ и Эпидикс - стараются убедить жителей в том, что от Рима можно ждать лишь порабощения.
В этом им очень помог уважаемый гражданин Архимед. Этот старейшина, близкий по духу греческой культуре человек, органически не приемлющий жестокость и беспринципность римлян, стремящихся любой ценой установить свое господство над Средиземноморьем, дает согласие принять на себя руководство возведением укреплений. Город поддерживает Архимеда, а тот, не только гениальный математик, но и блестящий механик, немедленно приступает к разработке своих технических средств, и поныне удивляющих ученых. И вот триремы Римской республики подходят к Аркадине, крепостной стене, защищающей Сиракузы с моря. Надо, вероятно, пояснить, что такое эти суда. Трирема была быстроходным кораблем, но с немалыми недостатками, прежде всего ввиду малой парусности и недостаточной маневренности. Свое название она получила из-за того, что на каждое весло, которым были оснащены триремы, приходилось по три гребца, - вот откуда быстроходность. И вот в одно прекрасное утро римляне начали атаку.
Но вдруг, когда римский флот был уже не более чем в трехстах метрах от берега, началось светопреставление: паруса трирем стали вспыхивать один за другим без всякой видимой причины, нестерпимо ослепительные лучи обрушились на окаменевших от ужаса воинов Клавдия Марцелла. Атакующие обратились в паническое бегство, а со стен укреплений Архимед невозмутимо наблюдал за результатами своей работы. Несколько лет назад группа итальянских ученых, усомнившихся в истории с парусами, подожженными солнечными лучами, провела такой опыт. Поскольку каждое из зеркал при помощи отраженного излучения могло поднять температуру паруса на 1,5 градуса, тот в конце концов действительно воспламенился. Количество зеркал, помноженное на вызываемое ими увеличение температуры, дает в результате 675 градусов по Цельсию. Этот опыт показал, что в действенности "зажигательных" зеркал Архимеда сомневаться не приходится. Но это лишь на первый взгляд. А если вдуматься: смогло бы подобное устройство поджечь настоящую большую трирему?
При этом давайте учтем: во-первых, массы холодного воздуха между устройством и кораблем, находящимся к тому же на значительном удалении, помешали бы ему загореться.
Ещё статьи на эту тему:
- Основные достижения Архимеда
- Архимед — краткая биография, этапы жизни
- ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ АРХИМЕДА СИРАКУЗСКОГО
- Праздник Архимеда. Какая профессия одна из самых перспективных в XXI веке | Аргументы и Факты
- Величайший древнегреческий учёный Архимед - Архимед, ученый, интересные люди, Древняя Греция
Электронное научное издание
- Дед Архимед – в рубрике «ФедералПресс» «Жизнь замечательных людей»
- Архимед, геодезист
- Как был открыт закон Архимеда и происхождение знаменитой "Эврика!"
- Служение при дворе Гиерона II
- Краткая биография Архимеда | Биографии известных людей
Краткая биография Архимеда
Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. Архимед (287—212 годы до н. э.) – один из величайших ученых в мире, блестящий представитель своей эпохи, опередивший время: математик, физик, астроном, инженер, изобретатель. Закончив обучение, Архимед вернулся в родные Сиракузы и вступил в должность астронома при дворе Гиерона II. Его жизнь малоизвестна Родившийся в Сиракузах (современная Италия) в 287 году до нашей эры, Архимед получил образование от своего отца, астронома Фидия.
Архимед - гений, опередивший время
древнегреческий учёный и инженер. Архимедов винт. В 200 годы до нашей эры главной сферой деятельности людей было сельское хозяйство. Главную услугу родному городу Сиракуз Архимед оказал в 212 году до н. э. Тогда, во время Второй Пунической войны. Инженерный гений Архимеда с особой силой проявился во время осады Сиракуз римлянами в 212 г. А ведь в это время ему было уже 75 лет!
Биографии великих и известных людей
На могиле Архимеда был поставлен памятник с изображением шара и описанного около него цилиндра. Эпитафия указывала, что объемы этих тел относятся, как 2:3, — открытие Архимеда, которое он особенно ценил. Работы Архимеда показывают, что он был прекрасно знаком с математикой и астрономией своего времени, и поражают глубиной проникновения в существо рассматриваемых Архимедом задач. Ряд работ имеет вид посланий к друзьям и коллегам. Иногда Архимед предварительно сообщал им без доказательств свои открытия, с тонкой иронией добавляя несколько неверных предложений. В IX—XI вв. С XVI в. Первое издание отдельных трудов Архимеда на русском языке относится к 1823 году. Некоторые работы Архимеда до нас не дошли или известны лишь в отрывках, а его «Послание к Эратосфену» было найдено лишь в 1906.
Центральной темой математических работ Архимеда являются задачи на нахождение площадей поверхностей и объемов. Решение многих задач этого типа Архимед первоначально нашел, применяя механические соображения, по существу сводящиеся к методу «неделимых», а затем строго доказал методом исчерпывания, который он значительно развил. Рассмотрение Архимедом двусторонних оценок погрешности при проведении интеграционных процессов позволяет считать его предшественником не только И. Ньютона и Г. Лейбница, но и Г. Архимед вычислил площади эллипса, параболического сегмента, нашел площади поверхности конуса и шара, объемы шара и сферического сегмента, а также различных тел вращения и их сегментов. Архимед исследовал свойства т. Здесь он выступает как предшественник методов дифференциального исчисления.
Архимед рассмотрел также одну задачу изопериметрического типа. При исследовании одной задачи, сводящейся к кубическому уравнению, Архимед выяснил роль характеристики, которая позже получила название дискриминанта. Архимеду принадлежит формула для определения площади треугольника через три его стороны неправильно именуемая формулой Герона. Архимед дал не вполне исчерпывающую теорию полуправильных выпуклых многогранников архимедовы тела. Особое значение имеет «аксиома Архимеда»: из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдет больший. Эта аксиома определяет т. Архимед построил счисление, позволяющее записывать и называть весьма большие числа. Он с большой точностью вычислил значение числа?
Механика постоянно находилась в круге интересов Архимеда. В одной из своих первых работ он исследует распределение нагрузок между опорами балки. Архимеду принадлежит определение понятия центра тяжести тела. Применяя, в частности, интеграционные методы, он нашел положение центра тяжести различных фигур и тел.
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. Есть и другая легенда о том, как Архимед открыл свой главный закон. В этом ученому помогла обычная ванна. Мужчина опустился в ванную, наполненную водой, и слегка приподнял ногу. Архимед увидел, что конечность в воде имела меньший вес. Тогда на ученого снизошло озарение. Интересно, что подобная ситуация вполне могла бы произойти в реальности, однако при помощи ванной Архимед открыл не свой знаменитый закон, а закон удельного веса металлов. Астрономия Архимед считается создателем и изобретателем первого в истории планетария.
Одометр Архимеду приписывают создание первого одометра или как минимум механический способ определения пройденного расстояния. По мнению Витрувия, Архимед создал устройство, которое крепилось к тачке. По мере движения объекта вперед сооружение бросало камни в контейнер. При этом каждый из них представлял собой определенное расстояние. В конце пути можно было подсчитать камешки и определить дистанцию, которая была преодолена. Система шкивов Архимед не изобрел шкив. Однако ученому удалось усовершенствовать существующие на тот момент конструкции. Он показал, что колесо, которое опиралось на веревку, могло использоваться как способ передачи энергии. Это обеспечивало оператору механическое преимущество. Архимед улучшил технологию, чтобы получить систему блоков и захватов. При этом он применял составные шкивы и краны. Закон рычага Ученого считают изобретателем рычага. Ему поручили спустить на воду крупный корабль, поскольку это не удавалось сделать при помощи стандартной рабочей силы. В результате Архимед придумал рычажный механизм и серию шкивов. Если оглянуться назад, ученый был не первым. Однако ему удалось впервые описать физические принципы устройства и улучшить его дизайн. Геометрия форм В работах Плутарха сказано, что Архимед не слишком ценил собственные открытия в сфере механики. Значительно больше внимания он уделял физическим и математическим теориям и доказательствам. Именно этот ученый считается первым, кому удалось создать формулу для определения площади поверхности сферы конкретного радиуса. Катапульты, баллисты и скорпионы В период осады Сиракуз ученый создал артиллерию, которая охватывала множество диапазонов. Пока вражеские суда находились на значительном расстоянии, стрельба велась из баллист и катапульт. При этом корабли врагов забрасывались крупными бревнами и камнями. В случае приближения кораблей к крепостным стенам для штурма они сталкивались с настоящим потоком стрел из так называемых скорпионов. Этим словом назывались катапульты небольших размеров. Они метали дротики, изготовленные из стали. Нужно сказать, что именно Архимеду принадлежит идея создания бойниц. Это стало настоящей новинкой в военном деле.
На вражеские суда стали опускаться укрепленные на стенах брусья. Они либо топили корабли силой своего толчка, либо захватывали их крючьями и поднимали за нос над водой. Затем «когти Архимеда» раскручивали римские галеры и швыряли их об утесы у подножья городской стены. Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца. Но так как этот один был среди сиракузян, они не дерзали нападать на город». Система зеркал По одной из легенд, впервые описанной у Диодора Сицилийского, когда римский флот, потерпев поражение, отошел на безопасное и недосягаемое для камней катапульт расстояние, Архимед задействовал еще одно из своих изобретений. Он установил большое зеркало, в которое направил лучи из других зеркал поменьше. Отраженный луч смог поджечь и уничтожить римские корабли. Достоверность данной легенды больше интересовала физиков, нежели историков. Рене Декарт и Иоганн Кеплер отвергали возможность поджога при помощи солнечного луча на большом расстоянии. Эксперименты с тепловым лучом проводили и в Новейшее время. Так, греческому ученому Иоаннису Саккасу в 1973 году удалось поджечь фанерную модель римского корабля, обработанную смолой, с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал. Осада Сиракуз Осенью 212 года до н. Сиракузы были взяты римлянами. Во время штурма Архимед был убит. Рассказ о смерти ученого от рук римлян в античных источниках существует в нескольких версиях. Подлинные обстоятельства смерти Архимеда остаются невыясненными. Приведенные легенды античных авторов свидетельствуют, что ученого убили во время волны грабежей и убийств сразу после взятия Сиракуз римлянами. Смерть Архимеда, гравюра по картине Г. Куртуа 1853-1923 Древнегреческий писатель и философ Плутарх, один из авторов существующих версий, приводит три возможных варианта гибели сиракузского ученого. По одной из версий римский солдат пленил Архимеда и хотел отвести его к Марцеллу. Однако сиракузец наотрез отказался следовать к главнокомандующему римской армией, так как должен был решить математическую задачу. Тогда возмущенный воин убил Архимеда. По другой — Архимед перед гибелью просил солдата немного обождать, чтобы задача, которой он был на тот момент занят, получила решение. И по третьей плутарховой версии Архимед сам отправился к Марцеллу со своими математическими приборами. Легионеры решили, что старик несет что-то ценное и убили его с целью грабежа. Могила Архимеда, Неаполис М.