- Biografi
- Uddannelse
- Familie motivation
- Videnskabeligt arbejde
- Konflikt i Syracuse
- Død
- Versioner om hans død
- Første version
- Anden version
- Tredje version
- Fjerde version
- Archimedes 'videnskabelige bidrag
- Archimedes-princippet
- Mekanisk metode
- Forklaring af håndteringsloven
- Udvikling af udmattelses- eller udmattelsesmetoden til videnskabelig demonstration
- Målet på cirklen
- Geometrien for kugler og cylindre
- Opfindelser
- kilometertæller
- Det første planetarium
- Arkimedean skrue
- Archimedes klo
- Referencer
Archimedes of Syracuse (287 f.Kr. - 212 f.Kr.) var en græsk matematiker, fysiker, opfinder, ingeniør og astronom fra den gamle by Syracuse på øen Sicilien. Hans mest fremragende bidrag er det archimediske princip, udviklingen af udmattelsesmetoden, den mekaniske metode eller oprettelsen af det første planetarium.
Han betragtes i øjeblikket som en af de tre vigtigste figurer i gammel matematik sammen med Euclid og Apollonius, da deres bidrag betød vigtige videnskabelige fremskridt for tiden inden for områderne calculus, fysik, geometri og astronomi. Dette gør ham til gengæld til en af de mest fremtrædende videnskabsfolk i menneskets historie.
På trods af det faktum, at få detaljer i hans personlige liv er kendte - og de, der er kendt, er af tvivlsom pålidelighed - er hans bidrag kendt takket være en række breve skrevet om hans arbejde og præstationer, der er bevaret til denne dag, der hører til til den korrespondance, han opretholdt i årevis med venner og andre matematikere på den tid.
Archimedes var berømt i sin tid for sine opfindelser, der tiltrækkede megen opmærksomhed fra hans samtidige, til dels fordi de blev brugt som krigsapparater til med succes at forhindre adskillige romerske invasioner.
Imidlertid siges han at have hævdet, at det eneste, der virkelig var vigtigt, var matematik, og at hans opfindelser kun var produktet af anvendt geometrihobby. I eftertiden har hans værker i ren matematik været meget mere værdsat end hans opfindelser.
Biografi
Archimedes af Syracuse blev født i ca. 287 f.Kr. Der vides ikke meget information om hans tidlige år, selvom det kan siges, at han blev født i Syracuse, en by, der betragtes som den største havn på øen Sicilien, i dag i Italien.
På det tidspunkt var Syracuse en af byerne, der udgjorde den såkaldte Magna Graecia, som var det rum, beboet af bosættere med græsk oprindelse mod det sydlige område af den italienske halvø og på Sicilien.
Der kendes ingen specifikke data om Archimedes 'mor. I forhold til faderen vides det, at dette blev kaldt Phidias, og at han var dedikeret til astronomi. Denne information om hans far er kendt takket være et fragment af bogen Sandtælleren, skrevet af Archimedes, hvor han nævner sin fars navn.
Heraclides, som var en græsk filosof og astronom, var nære venner med Archimedes og skrev endda en biografi om ham. Dette dokument er dog ikke bevaret, så alle oplysningerne deri er ukendt.
På den anden side indikerede historikeren, filosofen og biografen Plutarch i sin bog med titlen Parallel lives at Archimedes havde et blodforhold til Hiero II, en tyrann, der var kommandant i Syracuse fra 265 f.Kr.
Uddannelse
Som et resultat af den lille information, der er haft om Archimedes, vides det ikke med sikkerhed, hvor han fik sin første træning.
Imidlertid har forskellige historiografier bestemt at det er en stor mulighed for, at Archimedes studerede i Alexandria, som var det vigtigste græske kultur- og undervisningscenter i regionen.
Denne antagelse understøttes af information fra den græske historiker Diodorus Siculus, der antydede, at Archimedes sandsynligvis studerede i Alexandria.
Derudover nævner Archimedes i mange af hans værker andre forskere fra den tid, hvis arbejde var koncentreret i Alexandria, så det kan antages, at det faktisk udviklede sig i den by.
Nogle af de personligheder, som Archimedes antages at have interageret med i Alexandria, er geografen, matematikeren og astronomen Eratosthenes fra Cyrene og matematikeren og astronomen Conon de Sanos.
Familie motivation
På den anden side kan det faktum, at Archimedes 'far var en astronom, have haft en bemærkelsesværdig indflydelse på de tilbøjeligheder, som han efterfølgende demonstrerede, for senere på og fra en ung alder blev der påvist en særlig attraktion mod videnskabsområdet. videnskab.
Efter hans tid i Alexandria anslås det, at Archimedes vendte tilbage til Syracuse.
Videnskabeligt arbejde
Efter at han vendte tilbage til Syracuse, begyndte Archimedes at udtænke forskellige artefakter, som meget snart fik ham til at få en vis popularitet blandt indbyggerne i denne by. I denne periode gav han sig fuldstændigt til videnskabeligt arbejde, producerede forskellige opfindelser og udledte forskellige matematiske forestillinger i god tid før sin tid.
For eksempel ved at studere egenskaberne ved faste buede og plane figurer kom han til at rejse koncepter relateret til integreret og differentieret beregning, som blev udviklet senere.
På samme måde var Archimedes den, der definerede, at lydstyrken, der er forbundet med en kugle, svarer til dobbelt så stor som den cylinder, der indeholder den, og han var den, der opfandt den sammensatte remskive, baseret på hans opdagelser om håndtaget.
Konflikt i Syracuse
I år 213 f.Kr. indtrådte romerske soldater i byen Syracuse og omkransede dens bosættere for at få dem til at overgive sig.
Denne aktion blev ledet af den græske militær og politiker Marco Claudio Marcelo inden for rammerne af den anden Puniske krig. Senere blev det kendt som Romets sværd, da det endte med at erobre Syracuse.
Midt i konflikten, der varede i to år, kæmpede indbyggerne i Syracuse mod romerne med mod og vold, og Archimedes spillede en meget vigtig rolle, da han dedikerede sig til at skabe værktøjer og instrumenter, der kunne hjælpe nedererne.
Endelig tog Marco Claudio Marcelo byen Syracuse. Før Archimedes store intelligentsia beordrede Marcelo på en streng måde, at de ikke skulle skade eller dræbe ham. Archimedes blev dog dræbt i hænderne på en romersk soldat.
Død
Archimedes døde i 212 f.Kr. Mere end 130 år efter hans død, i 137 f.Kr., besatte forfatteren, politikeren og filosofen Marco Tulio Cicero en stilling i administrationen af Rom og ville finde Archimedes grav.
Denne opgave var ikke let, fordi Cicero ikke kunne finde nogen til at indikere den nøjagtige placering. Dog fik han det til sidst meget tæt på Agrigento-porten og i beklagelig stand.
Cicero rensede graven og opdagede, at en kugle var indskrevet inde i en cylinder, som en henvisning til Archimedes 'opdagelse af volumen for nogen tid siden.
Versioner om hans død
Første version
En version siger, at Archimedes var midt i løsningen af et matematisk problem, da han blev kontaktet af en romersk soldat. Det siges, at Archimedes muligvis har bedt om lidt tid til at løse problemet, så soldaten ville have dræbt ham.
Anden version
Den anden version ligner den første. Det fortæller, at Archimedes løste et matematikproblem, da byen blev indtaget.
En romersk soldat trådte ind i hans bygning og beordrede ham til at møde Marcellus, som Archimedes svarede og sagde, at han først skulle løse det problem, han arbejdede med. Soldaten blev oprørt som et resultat af dette svar og dræbte ham.
Tredje version
Denne hypotese indikerer, at Archimedes havde i sine hænder en stor mangfoldighed af matematikinstrumenter. Derefter så en soldat ham, og det så ud til, at han kunne bære værdifulde ting, så han dræbte ham.
Fjerde version
Denne version illustrerer, at Archimedes blev bøjet tæt på jorden og overvejede nogle planer, som han studerede. Tilsyneladende kom en romersk soldat op bagud, og uvidende om, at det var Archimedes, skød han.
Archimedes 'videnskabelige bidrag
Archimedes-princippet
Det archimediske princip betragtes af moderne videnskab som en af de vigtigste arv fra den gamle æra.
Gennem historien og mundtligt er det blevet overført, at Archimedes ved en fejltagelse ankom til hans opdagelse takket være kong Hiero, der bestilte ham til at kontrollere, om en guldkrone, der blev beordret til at være lavet af ham, kun var lavet af guld rent og indeholdt ikke andet metal. Han måtte gøre dette uden at ødelægge kronen.
Det siges, at mens Archimedes overvejede, hvordan han skulle løse dette problem, besluttede han at tage et bad, og da han gik ind i badekarret, indså han, at vandstanden steg, da han sænkede sig ned i det.
På denne måde ville han komme til at opdage det videnskabelige princip, der siger, at "ethvert legeme, der helt eller delvis er nedsænket i en væske (væske eller gas), modtager et opadgående tryk svarende til vægten af den væske, som objektet løsner."
Dette princip betyder, at væsker udøver en opadgående kraft - skubber opad - på ethvert objekt, der er nedsænket i dem, og at mængden af denne skubberkraft er lig med vægten af den væske, der forskydes af det nedsænkede legeme, uanset dens vægt.
Forklaringen på dette princip beskriver fænomenet med flotation og findes i hans afhandling om flydende kroppe.
Archimedes 'princip er blevet anvendt enormt i eftertiden til flytning af genstande med massiv brug såsom ubåde, skibe, livskærme og varmluftsballoner.
Mekanisk metode
Et andet af Archimedes vigtigste bidrag til videnskaben var inkluderingen af en rent mekanisk - det er teknisk - metode i begrundelsen og argumentationen for geometriske problemer, hvilket betød en hidtil uset måde at løse denne type problem for tiden.
I forbindelse med Archimedes blev geometri betragtet som en udelukkende teoretisk videnskab, og den almindelige ting var, at det fra ren matematik var faldet ned til andre praktiske videnskaber, hvor dens principper kunne anvendes.
Af denne grund betragtes det i dag som forløberen for mekanik som en videnskabelig disciplin.
I den skrivning, hvor matematikeren udsætter den nye metode til sin ven Eratosthenes, angiver han, at den giver os mulighed for at nærme os matematiske spørgsmål gennem mekanik, og at det på en bestemt måde er lettere at konstruere beviset for en geometrisk teorem, hvis det allerede er du har en vis tidligere praktisk viden, at hvis du ikke har nogen idé om det.
Denne nye forskningsmetode udført af Archimedes ville blive en forløber for den uformelle fase af opdagelse og hypotese formulering af den moderne videnskabelige metode.
Forklaring af håndteringsloven
Selvom håndtaget er en simpel maskine, der blev brugt længe før Archimedes, var det han, der formulerede princippet, der forklarer dets funktion i hans afhandling om flyets balance.
Ved formuleringen af denne lov fastlægger Archimedes principper, der beskriver en hænders forskellige adfærd, når man placerer to kroppe på den, afhængigt af deres vægt og deres afstand fra hjulets hjul.
På denne måde påpeger han, at to organer, der er i stand til at måles (i forhold til), placeret på en håndtag, balanserer, når de er i afstand omvendt proportional med deres vægt.
På samme måde gør det umådelige organer (som ikke kan måles), men denne lov kunne kun bevises af Archimedes med organer af den første type.
Hans formulering af princippet om håndtaget er et godt eksempel på anvendelsen af den mekaniske metode, da det ifølge det, han forklarer i et brev adresseret til Dositeo, først blev opdaget gennem de mekaniske metoder, han udøvede.
Senere formulerede han dem ved hjælp af metoder til geometri (teoretisk). Fra denne eksperimentering på kroppe kom begrebet tyngdepunkt også frem.
Udvikling af udmattelses- eller udmattelsesmetoden til videnskabelig demonstration
Udmattelse er en metode, der anvendes i geometri, der består af tilnærmelsesvis geometriske figurer, hvis område er kendt gennem inskription og omskæring over et andet, hvis område er beregnet til at være kendt.
Selvom Archimedes ikke var skaberen af denne metode, udviklede han den mesterligt og formåede at beregne en nøjagtig værdi af Pi gennem den.
Archimedes, ved hjælp af udmattelsesmetoden, indskrevet og omskrevet sekskanter til en omkreds med diameter 1, hvilket reducerer forskellen mellem området af hexagoner og arealet af omkredsen til en absurditet.
For at gøre dette halverede han sekskanterne og skabte polygoner med op til 16 sider, som vist i den forrige figur.
På denne måde kom han til at specificere, at værdien af pi (af forholdet mellem længden af en omkreds og dens diameter) er mellem værdierne 3.14084507… og 3.14285714….
Archimedes brugte mesterligt udmattelsesmetoden, fordi det ikke kun formåede at nærme sig beregningen af værdien af Pi med en forholdsvis lav fejlmargin, og derfor ønsket- men også fordi Pi er et irrationelt tal gennem Denne metode og de opnåede resultater lagde grundlaget, der ville spire i det infinitesimale beregningssystem og senere i den moderne integrale beregning.
Målet på cirklen
For at bestemme arealet af en cirkel anvendte Archimedes en metode, der bestod af at tegne en firkant, der passer nøjagtigt inde i en cirkel.
Når han vidste, at kvadratets område var summen af dets sider, og at cirkelområdet var større, begyndte han at arbejde på at få tilnærmelser. Han gjorde dette ved at erstatte en 6-sidet polygon med pladsen og derefter arbejde med mere komplekse polygoner.
Archimedes var den første matematiker i historien, der kom tæt på at foretage en seriøs beregning af antallet Pi.
Geometrien for kugler og cylindre
Blandt de ni afhandlinger, der samler Archimedes 'arbejde med matematik og fysik, er der to bind på geometrien af sfærer og cylindre.
Dette arbejde beskæftiger sig med bestemmelsen om, at området for enhver radiuskugle er fire gange dets største cirkel, og at volumenet af en kugle er to tredjedele af den cylinder, hvori den er indskrevet.
Opfindelser
kilometertæller
Også kendt som en kilometertæller, var det en opfindelse af denne berømte mand.
Denne enhed er bygget ud fra princippet om et hjul, der, når det drejer, aktiverer gear, der gør det muligt at beregne den kørte afstand.
I henhold til samme princip designet Archimedes forskellige typer kilometertællere til militære og civile formål.
Det første planetarium
På baggrund af vidnesbyrd fra mange klassiske forfattere som Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus og Lactantius tilskriver mange forskere i dag oprettelsen af det første rudimentære planetarium til Archimedes.
Det er en mekanisme, der består af en række "sfærer", der formåede at efterligne planetenes bevægelse. Indtil videre er detaljerne i denne mekanisme ukendt.
Ifølge Cicero var planetarierne bygget af Archimedes to. I en af dem var jorden og de forskellige konstellationer nær den repræsenteret.
I den anden udførte solen, månen og planeterne med en enkelt rotation deres egne og uafhængige bevægelser i forhold til de faste stjerner på samme måde som de gjorde på en rigtig dag. I sidstnævnte kunne derudover iagttages successive faser og formørkelser af månen.
Arkimedean skrue
Den arkimediske skrue er en enhed der bruges til at transportere vand fra bunden op gennem en hældning ved hjælp af et rør eller en cylinder.
Ifølge den græske historiker Diodorus blev der takket være denne opfindelse lettet vanding af frugtbare lande, der ligger langs floden Nilen i det gamle Egypten, da traditionelle værktøjer krævede en enorm fysisk indsats, der udmattede arbejderne.
Den anvendte cylinder har inde i en skrue af samme længde, som opretholder sammenkoblet et system med propeller eller finner, der udfører en roterende bevægelse, der drives manuelt af et roterende greb.
På denne måde formår propellerne at skubbe ethvert stof nedenfra og op og danne et slags uendeligt kredsløb.
Archimedes klo
Archimedes 'klo, eller jernhånden, som det også er kendt, var et af de mest frygtindgydende krigsvåben skabt af denne matematiker og blev det vigtigste for forsvaret af Sicilien mod de romerske invasioner.
I henhold til forskning udført af Drexel University-professorer Chris Rorres (Institut for matematik) og Harry Harris (Institut for Civilingeniør og Arkitektur) var det en stor håndtag, der havde en gripende krog fastgjort til håndtaget ved hjælp af en kæde, der hang fra den.
Gennem håndtaget blev krogen manipuleret, så den faldt på fjendens skib, og målet var at koble den og hæve den i en sådan grad, at når den blev frigivet, ville den kunne vælte den helt eller få den til at gå ned mod klipperne på kysten.
Rorres og Harris præsenterede på Symposiet "Extraordinary Machines and Structures of Antiquity" (2001), en miniature-gengivelse af denne artefakt med titlen "En formidabel krigsmaskine: Konstruktion og drift af Archimedes 'jernhånd"
For at udføre dette arbejde var de afhængige af argumenterne fra de gamle historikere Polybius, Plutarch og Tito Livio.
Referencer
- ASSIS, A. (2008). Archimedes, tyngdepunktet og den første mekanikelov. Åbnede 10. juni 2017 på bourabai.ru.
- DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes. Hentet 9. juni 2015 på World Wide Web: books.google.co.ve/books.
- MOLINA, A. (2008). Metoden til undersøgelse af Archimedes fra Syracuse: intuition, mekanik og udmattelse. Konsulteret den 10. juni 2017 på World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
- O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes of Syracuse. Hentet 9. juni 2017 fra history.mcs.st-and.ac.uk.
- PARRA, E. (2009). Archimedes: hans liv, værker og bidrag til moderne matematik. Hentet 9. juni 2017 på lfunes.uniandes.edu.co.
- QUINN, L. (2005). Archimedes of Syracuse. Hentet 9. juni 2017 fra math.ucdenver.edu.
- RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). En formidabel krigsmaskine: Konstruktion og betjening af Archimedes 'jernhånd. Hentet 10. juni 2017 fra cs.drexel.edu.
- VITE, L. (2014). Archimedes 'princip. Åbnede 10. juni 2017 på repository.uaeh.edu.mx.