Во время Второй Пунической войны, в 212 году до нашей эры, римская армия предприняла попытку захватить греческие Сиракузы, где жил ученый и инженер Архимед. Изобретения этого талантливого человека не раз выручали жителей его города во время боя. Биография Архимеда известна из трудов Тита, Полибия, Ливия, Витрувия и других авторов, которые жили позже самого ученого.
"Лапша Архимеда" и "Где живет Архимед?
Это огромное число для античного мира. И именно здесь появился на свет гений по имени Архимед. Современные сицилийцы говорят: "Зачем ехать в Грецию, когда все есть в Сиракузах?
Сам древнегреческий математик считал своим самым важным открытием доказательство того, что отношение объёмов шара и вписанного вокруг него цилиндра равно 2:3. Кроме того, он смог определить очень точно одно из самых фундаментальных геометрических соотношений — число пи. Достижения в физике и астрономии Кроме открытия одного из основных закона гидростатики, древнегреческому учёному принадлежат другие не менее значительных достижения в области физики. Единственная его работа, сохранившаяся в полном объёме, посвящена центрам тяжести плоских фигур. Этот труд заложил основы статики как науки и содержит первые формулировки закона рычага и начала интегральных вычислений. Кроме того, учёному принадлежит фундаментальное правило оптики, заключающееся в том, что угол падения светового луча равен углу отражения.
Несмотря на то, что не сохранилось сведений об астрономических открытиях Архимеда, нет оснований сомневаться в его успехах на этом поприще. Цицерон упоминал, что консул Марцелл привёз в Рим из разграбленных Сиракуз два интересных устройства и приказал учёным воспроизвести их. Одно из них моделировало небо на сфере, а второе предназначалось для расчёта и визуализации положений Солнца, Луны и других планет. В течение некоторого времени истинность этой истории была под сомнением, но извлечение останков древнего кораблекрушения подтвердило вероятность того, что Архимед мог обладать такими механизмами и ему удалось открыть гелиоцентричность устройства мира. Другие изобретения Относительно немногие сохранившиеся письменные работы древнегреческого мыслителя, пережив Средние века, стали чрезвычайно важным источником вдохновения для инженеров времён Возрождения. Изобретения Архимеда говорят о том, что он был не только великим теоретиком. Из исторических документов известно, что выдающийся математик являлся автором множества необычных конструкций. Одно из самых известных его изобретений — винт для перекачивания воды, до сих пор используемый в Африке для орошения, а в Нидерландах -- для осушения польдеров.
Кроме того, первое применение систем из тросов и шкивов, позволяющих масштабировать усилия, также приписывают Архимеду. Наиболее известное применение изобретений древнегреческого учёного состоялось во время осады его родины. Оборона Сиракуз Достижения Архимеда в области техники принесли ему огромную известность в 214 г. Это был один из величайших триумфов в жизни учёного. По мнению историков, нападающие были отбиты с помощью разнообразных хитроумных устройств, придуманных Архимедом. Несмотря на некоторые преувеличения, почти все события, связанные с обороной Сиракуз и описанные современниками, выглядят правдоподобно. История началась с того момента, как вновь избранный римский консул Марк Клавдий Марцелл направился во главе четырёх легионов на Сицилию с целью захватить самый крупный полис на острове — Сиракузы. Город был неплохо защищён массивными стенами и скалистыми берегами.
После предварительных переговоров римляне решили начать осаду и атаковать полис не только с суши, но и с моря силами эскадры в сотню судов. Жители города обратились к Архимеду за помощью в разработке эффективных средств обороны. Сведения о некоторых вооружениях выглядят фантастическими.
Заглавие О квадратуре параболы вряд ли могло принадлежать самому Архимеду, так как в его время слово «парабола» еще не использовалось в качестве названия одного из конических сечений. Тексты таких сочинений, как О шаре и цилиндре и Об измерении круга, скорее всего, подвергались изменениям в процессе перевода с дорийско-сицилийского на аттический диалект. При доказательстве теорем о площадях фигур и объемах тел, ограниченных кривыми линиями или поверхностями, Архимед постоянно использует метод, известный как «метод исчерпывания». Изобрел его, вероятно, Евдокс расцвет деятельности ок.
Доказательство с помощью метода исчерпывания, в сущности, представляет собой косвенное доказательство от противного. Иначе говоря, утверждение «А равно В» считается истинным в том случае, когда принятие противоположного утверждения, «А не равно В», ведет к противоречию. Основная идея метода исчерпывания заключается в том, что в фигуру, площадь или объем которой требуется найти, вписывают или вокруг нее описывают, либо же вписывают и описывают одновременно правильные фигуры. Площадь или объем вписанных или описанных фигур увеличивают или уменьшают до тех пор, пока разность между площадью или объемом, которые требуется найти, и площадью или объемом вписанной фигуры не становится меньше заданной величины. Ясно, что, используя метод исчерпывания который является скорее методом доказательства, а не открытия новых соотношений , Архимед должен был располагать каким-то другим методом, позволяющим находить формулы, которые составляют содержание доказанных им теорем. Один из методов нахождения формул раскрывает его трактат О механическом методе доказательства теорем. В трактате излагается механический метод, при котором Архимед мысленно уравновешивал геометрические фигуры, как бы лежащие на чашах весов.
Уравновесив фигуру с неизвестной площадью или объемом с фигурой с известной площадью или объемом, Архимед отмечал относительные расстояния от центров тяжести этих двух фигур до точки подвеса коромысла весов и по закону рычага находил требуемые площадь или объем, выражая их соответственно через площадь или объем известной фигуры. Одно из основных допущений, используемых в методе исчерпывания, состоит в том, что площадь рассматривается как сумма чрезвычайно большого множества плотно прилегающих друг к другу «материальных» прямых, а объем — как сумма плоских сечений, тоже плотно прилегающих друг к другу. Архимед считал, что его механический метод не имеет доказательной силы, но позволяет получить предварительный результат, который впоследствии может быть доказан более строгими геометрическими методами. Хотя Архимед был в первую очередь геометром, он совершил ряд интересных экскурсов и в область численных расчетов, пусть примененные им методы и не вполне ясны. В предложении III сочинения Об измерении круга он установил, что число p меньше и больше. Из доказательства видно, что он располагал алгоритмом получения приближенных значений квадратных корней из больших чисел. Интересно отметить, что у него приведена и приближенная оценка числа , а именно:.
В сочинении, известном под названием Исчисление песчинок, Архимед излагает оригинальную систему представления больших чисел, позволившую ему записать число , где само Р равно. Эта система потребовалась ему, чтобы сосчитать, сколько песчинок понадобилось бы, чтобы заполнить Вселенную. В труде О спирали Архимед исследовал свойства т. В истории физики Архимед известен как один из основоположников успешного применения геометрии к статике и гидростатике. В I книге сочинения О равновесии плоских фигур он приводит чисто геометрический вывод закона рычага. По сути, его доказательство основано на сведении общего случая рычага с плечами, обратно пропорциональными приложенным к ним силам, к частному случаю равноплечего рычага и равных сил.
Вот только с купальными местами сиракузцам не повезло: берега скалистые, обрывистые, порт рядом. Зато буквально в 10-15 км от города - отличные песчаные пляжи Fontane Bianche, Noto, Mondello и теплое уже в мае Ионическое море.
Архимед и четыре версии его гибели
В декабре его статья о затмениях Ио и объяснения связанных с ними нерегулярностей, была напечатана в «Журнале ученых» — первом в истории периодическом научном издании, выходившем в Париже, а летом следующего года ее перевод был опубликован в «Философских трудах» Лондонского королевского общества. С этого же момента для Ремера начались «служебные» неприятности в своей же обсерватории. Парижская обсерватория к тому времени превратилась в нечто, похожее на семейное предприятие клана Кассини, а он сам очень отрицательно отнесся к выкладкам Ремера. Неизвестно почему, возможно, просто из ревности за то, что Ремер подхватил и довел до ума отброшенную итальянцем идею, Кассини резко возражал против выкладок датчанина, свидетельствующих о конечности скорости света. Такую же позицию заняли и все члены его семейства, занятые в Парижской обсерватории вслед за своим главой. Эти возражения в некотором смысле были вполне закономерны, поскольку при тогдашнем уровне знаний о Солнечной системе, причины нерегулярностей в затмениях Ио могли иметь и другую трактовку, не связанную со скоростью света. По этой и ряду других причин Ремер в 1681 году вернулся в Копенгаген, где ему уже давно предлагали возглавить университетскую кафедру математики. Тут опять проявился «парижский вариант» многозадачности Ремера. Почти сразу же по прибытии в Данию король Христиан V назначил его королевским астрономом.
Но это было только начало. Ремер был не только прекрасным астрономом и инженером, склонным к изобретательству, но обладал и незаурядными организаторскими способностями — вскоре он сделался сенатором, а затем и главой государственного совета. В 1705 году он был назначен на должности полицеймейтера и бургомистра в Копенгагене; эти должности он занимал до самой своей смерти с большой пользой для города. Все эти обязанности он со рвением исполнял, ничуть не уменьшая своей научной активности.
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.
Римская гробница, построенная не менее чем через 2 века после гибели Архимеда в Сиракузахи которую принято называть «Гробницей Архимеда» 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. Во-вторых, опыт проводился на земле, расстояние не превышало 50 метров, но ученым пришлось ждать несколько минут, пока произошло загорание, а в истории об уничтожении флота говорится, что они вспыхивали мгновенно. Да и возможно ли было за 200 лет до н.
Могли ли вообще зеркала, созданные тогда, отражать солнечный свет, не рассеивая его? Античные зеркала, найденные при раскопках, настолько несовершенны, что трудно поверить, что они были способны передавать какое бы то ни было точно отражение. Итальянские исследователи убеждены, что те существовали на самом деле, но скорее казались, чем действительно являлись грозным оружием. Поскольку исключено, что во времена Архимеда могло быть создано устройство, подобное тому, которое было сконструировано в наше время; поскольку исключено, что Архимед мог обладать представлением о взаимодействии материи и энергии на уровне современной квантовой механики; поскольку ни одному историческому источнику в данном случае доверять нельзя, остается предположить одно: хотя сами атакующие и поверили, что пожар вызван солнечными лучами, на самом деле они стали жертвами оптического обмана. Зеркала Архимеда действительно отбрасывали на триремы ослепительный свет и действительно парус судна тотчас вспыхивал. Но вот вопрос: именно ли этот свет вызывал огонь?
Или же паруса загорались оттого, что в то же самое мгновение их поражали стрелы с горящими наконечниками или другого рода зажигательные снаряды, выпущенные греками? Здесь могут возразить: если пожар на триремах возникал от куска горящей смолы или от зажигательной стрелы, то при чем здесь зеркала? Значит, эти гигантские бронзовые диски диаметром 2-3 метра, ослеплявшие врага отраженным солнечным светом, выполняли иное, точно определенное назначение: служили инструментом наведения, оптическим прицелом. Чтобы поджечь корабли Клавдия Марцелла, Архимеду необходимо было знать три вещи: дальность полета стрелы, расстояние до триремы и максимальное расстояние, на котором человеческий глаз способен различать световой диск, отбрасываемый зеркалом на парус триремы. Дальность полета стрелы нетрудно установить на опыте, расстояние до триремы Архимед был способен определить математически, что же касается третьего элемента, то он, вероятно, тоже был определен экспериментальным путем. Скорее всего, Архимед испытывал свое изобретение в городе, наводя зеркала на различные объекты, удаленные на значительное расстояние.
Но как применить изобретение на практике? Видимо, Архимед сконструировал метательный аппарат с двойным прицелом, рассчитанный на то, чтобы стрелок мог спустить тетиву, когда солнечный диск, отраженный зеркалом на парус триремы, окажется на одной прямой с прицельным устройством. Собственно говоря, изобретение это не что иное, как принцип действия фотокамеры. Совмещенный с солнечным "зайчиком" ствол арбалета или другого метательного устройства, при соблюдении нужного расстояния, посылал стрелу точно по этому лучу.
Историк I века до н. Диодор Сицилийский описывает архимедов винт , который был изобретён учёным во время пребывания в Египте.
О том, что Архимед учился математике в Александрии и не порывал связи с тамошними учёными, написано в его работах. Римский писатель Тит Ливий характеризует Архимеда как астронома и гениального конструктора и инженера. Имя сиракузского учёного упоминает оратор и политик Цицерон , который, по собственным словам, обнаружил могилу учёного. Неоднократно Архимеда упоминает римский архитектор и механик Марк Витрувий Поллион. Он пишет о сиракузянине как о знатоке законов течения воды в трубах, авторе руководств по строительной механике, которые не сохранились, ссылается на работу «О плавающих телах». Наиболее поздним автором, который приводит ранее не опубликованные из дошедших до наших дней источников данные об Архимеде, является Плутарх.
В биографии римского полководца Марцелла Архимеду посвящено несколько страниц. Этим, собственно, и исчерпываются свидетельства античных авторов о сиракузском учёном [5]. Детство и обучение в Александрии[ править править код ] Изображение родственника и покровителя Архимеда сиракузского царя Гиерона II на античной монете Архимед родился в Сиракузах — греческой колонии на острове Сицилия в 287 году до н. По мнению историка С. Лурье , семья Архимеда на момент его рождения была небогатой. Отец не смог обеспечить сыну всестороннее образование , в основе которого в то время были занятия философией и литературой.
Фидий смог обучить Архимеда только тому, что знал сам, а именно математическим наукам [к 3]. По сообщению Плутарха , Архимед был родственником будущего тирана , а затем и царя Сиракуз, Гиерона , который в то время был одним из граждан города [к 4] [8] [9]. Гиерон участвовал в Пирровой войне 280—275 годы до н. Во время боевых действий он отличился, стал одним из военачальников [10] , и, вскоре после ухода Пирра в Грецию, смог захватить власть в Сиракузах. Это отразилось и на материальном благополучии семьи Гиерона. Молодой Архимед получил возможность отправиться в один из главных научных центров Античности — Александрию [11].
Учёные, к кругу которых примкнул Архимед, группировались вокруг Александрийского мусейона [12]. В состав мусейона входила знаменитая Александрийская библиотека [13] , в которой было собрано более 700 тысяч рукописей. По-видимому, именно здесь Архимед познакомился с трудами Демокрита , Евдокса и других геометров , о которых он упоминал в своих сочинениях [14]. В Александрии Архимед познакомился и подружился со знаменитыми учёными: астрономом Кононом , разносторонним учёным Эратосфеном из Кирены , с которыми потом переписывался до конца их жизни [15]. Архимед называл Конона своим другом, а две свои работы « Метод механических теорем [en] » и « Задача о быках » снабдил введениями, адресованными Эратосфену [к 5] [18]. После смерти Конона ок.
Архимед активно продолжал переписываться с его учеником Досифеем [de] , и многие трактаты Архимеда последних лет начинаются словами: «Архимед приветствует Досифея» [19]. Гравюра Г. Маззучелли [en] , 1737 год «Архимед переворачивает Землю». Гравюра 1824 года По окончании обучения Архимед вернулся на Сицилию. Молодой учёный не имел желания делать карьеру придворного. Как родственнику сиракузского царя ему были обеспечены соответствующие условия жизни.
Гиерон лояльно относился к «чудачествам» своего родственника. В отличие от Архимеда, которого интересовала наука как таковая, царь Сиракуз искал возможности её практического применения. Именно он, возможно играя на честолюбии Архимеда, убедил того создать механизмы и машины, работа которых завораживала современников и во многом принесла всемирную славу своему создателю [7] [20].
Трудно описать энтузиазм, который охватил мальчишек после речи Архимеда, и они энергично взялись надраивать свои медные листы. Назавтра, в полдень, солнце обжигающе пылало в небе, а римский флот неподвижно стоял на якорях на внешнем рейде. Деревянные борта вражеских галер разогрелись на солнце и сочились смолой, которую использовали для защиты кораблей от протечек. На крепостных стенах Сиракуз, там, куда не доставали вражеские стрелы, собрались десятки подростков. Перед каждым из них стоял деревянный щит с отполированным медным листом. Опоры щита были сделаны так, что лист меди можно было легко поворачивать и наклонять.
Архимед подошёл к маленькому кудрявому мальчику и сказал: — Поймай своим зеркалом солнце и направь солнечный зайчик в середину борта большой чёрной галеры, как раз под мачтой. Мальчишка бросился выполнять указание, а воины, столпившиеся на стенах, удивлённо переглянулись: что ещё затеял хитрец Архимед? Учёный остался доволен результатом — на боку чёрной галеры появилось световое пятно. Тогда он обратился к остальным подросткам: — Наведите свои зеркала в то же место! Заскрипели деревянные опоры, загремели медные листы — стая солнечных зайчиков сбежалась к чёрной галере, и её бок стал наливаться ярким светом. На палубы галер высыпали римляне — что происходит? Вышел главнокомандующий и тоже уставился на сверкающие зеркала на стенах осаждённого города. Боги Олимпа, что ещё придумали эти упрямые сиракузцы? Архимед инструктировал своё воинство: — Не спускайте глаз с солнечных зайчиков — пусть они всё время будут направлены в одно место.
Не прошло и минуты, как от сияющего пятна на борту чёрной галеры повалил дым. Кто-то бросился черпать забортную воду, но дым быстро сменился пламенем. Сухое просмолённое дерево прекрасно горело! Считаные минуты — и соседняя галера тоже занялась огнём. Римский флотоводец вышел из оцепенения и приказал сниматься с якоря, чтобы отойти подальше от стен проклятого города с его главным защитником Архимедом. Сняться с якорей, посадить гребцов на вёсла, развернуть огромные корабли и отвести их в море на безопасное расстояние — дело не быстрое. Пока римляне суматошно бегали по палубам, задыхаясь от удушливого дыма, юные сиракузцы переводили зеркала на новые корабли. В суматохе галеры подходили друг к другу так близко, что огонь перекидывался с одного судна на другое. Спеша отплыть, некоторые корабли развернули паруса, которые, как оказалось, горели ничуть не хуже смоляных бортов.
Вскоре сражение было окончено. На рейде догорало множество римских кораблей, а остатки флота отступили от стен города. Среди юного воинства Архимеда потерь не было. Могучий воин в блестящих доспехах крепко пожал руку кудрявому мальчику. Его маленькая ладонь была покрыта кровавыми мозолями и ссадинами от полировки медного листа, но он даже не поморщился при рукопожатии. Прошло два тысячелетия, а этот день остался в истории, и запомнили его не только сиракузцы. Жители разных стран знают удивительную историю о сожжении Архимедом римских галер, но он один ничего бы не сделал без своих юных помощников. Кстати, совсем недавно, уже в ХХ веке нашей эры, учёные провели эксперименты, которые подтвердили полную работоспособность древнего «сверхоружия», изобретённого Архимедом для защиты Сиракуз от захватчиков. Хотя есть историки, считающие это легендой… — Эх, жаль, меня там не было!
Та продолжила читать книгу: — Потеряв надежду захватить город с помощью оружия, римский полководец прибег к старому испытанному способу — подкупу. Он нашёл в городе предателей, и Сиракузы пали. Римляне ворвались в город. Но солдаты, опьянённые победой, плохо понимали, чего он от них хочет. Они врывались в дома, грабили и убивали. Один из воинов выбежал на площадь, где работал Архимед, рисуя на песке сложную геометрическую фигуру. Солдатские башмаки затоптали хрупкий рисунок. Римлянин не узнал учёного и в гневе ударил его мечом. Так погиб этот великий человек.
Известность Архимеда была столь велика, что книги его часто переписывали, благодаря чему ряд трудов сохранился до нашего времени, несмотря на пожары и войны двух тысячелетий. История дошедших до нас книг Архимеда нередко была драматической. Известно, что в XIII веке какой-то невежественный монах взял книгу Архимеда, написанную на прочном пергаменте, и смыл формулы великого учёного, чтобы получить чистые страницы для записи молитв. Прошли века, и этот молитвенник попал в руки других учёных. Они с помощью сильной лупы исследовали его страницы и различили следы стёртого драгоценного текста Архимеда. Книга гениального учёного была восстановлена и напечатана большим тиражом.
Архимед Биография, вклады и изобретения
Архимед жил в городе одна из первых греческих колоний на острове Сицилия,в южной его части. 2. Жизнь и деятельность Архимеда. Архимед принадлежал к высшим слоям сиракузского общества. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников. Самая известная из них — легенда об открытии силы Архимеда, выталкивающей силы. Немного об Архимеде Архимед —древнегреческий ученый, математик и механик, основоположник теоретической механики и гидростатики.
Архимед из Сиракуз - ученый, чье наследие все еще остается актуальным
212 до н.э.) был математиком, физиком, изобретателем, инженером и греческим астрономом из древнего города Сиракузы, на острове Сицилия. Ранние годы Архимед родился и прожил большую часть жизни в Сиракузах на острове Сицилия, самоуправляемые колонии Великой Греции. 10 августа - 43706264383. Возможно, какое-то время Архимед жил в Александрии – знаменитом научном центре того времени. Архиме́д — древнегреческий учёный и инженер. Родился и бо́льшую часть жизни прожил в городе Сиракузы на Сицилии.
Архимед из Сиракуз - ученый, чье наследие все еще остается актуальным
Архимед — древнегреческий учёный и инженер. Родился и большую часть жизни прожил в городе Сиракузы на Сицилии. Архимед родился и провел значительную часть своей жизни в Сиракузах на острове Сицилия. Город, где жил Архимед. Архимед родился в Сиракузах около 287 года до нашей эры и провел большую часть своей жизни в этом городе.