(287 - 212 aC)

Arquimedes nasceu em 287 aC (por causa disso, muitos fatos de sua biografia foram perdidos) na cidade grega de Siracusa, onde viveu quase toda a sua vida. Seu pai era Fídias, o astrônomo da corte do governante da cidade de Hieron. Arquimedes, como muitos outros cientistas gregos antigos, estudou em Alexandria, onde os governantes do Egito, os Ptolomeus, reuniram os melhores cientistas e pensadores gregos e também fundaram a famosa e maior biblioteca do mundo.

Depois de estudar em Alexandria, Arquimedes voltou a Siracusa e herdou a posição de seu pai.

Em termos teóricos, o trabalho desse grande cientista era incrivelmente multifacetado. As principais obras de Arquimedes diziam respeito a várias aplicações práticas da matemática (geometria), física, hidrostática e mecânica. Em sua obra “Parábola da Quadratura”, Arquimedes fundamentou o método para calcular a área de um segmento parabólico, e o fez dois mil anos antes da descoberta do cálculo integral. Em On the Measurement of a Circle, Arquimedes calculou primeiro o número "pi" - a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro - e provou que é o mesmo para qualquer círculo. Ainda usamos o sistema de nomeação de inteiros inventado por Arquimedes.

O método matemático de Arquimedes, conectado com os trabalhos matemáticos dos pitagóricos e com o trabalho de Euclides que os completou, bem como com as descobertas dos contemporâneos de Arquimedes, levou ao conhecimento do espaço material que nos cerca, ao conhecimento da forma teórica dos objetos localizados neste espaço, a forma de uma forma geométrica perfeita, da qual os objetos se aproximam mais ou menos e cujas leis devem ser conhecidas se quisermos influenciar o mundo material.

Mas Arquimedes também sabia que os objetos têm mais do que apenas forma e dimensão: eles se movem, ou podem se mover, ou permanecer estacionários sob a influência de certas forças que movem os objetos para frente ou os equilibram. O grande Siracusa estudou essas forças, inventando um novo ramo da matemática em que os corpos materiais, reduzidos à sua forma geométrica, conservam ao mesmo tempo seu peso. Essa geometria do peso é mecânica racional, é estática, assim como hidrostática, cuja primeira lei foi descoberta por Arquimedes (a lei que leva o nome de Arquimedes), segundo a qual uma força igual ao peso do líquido deslocado por atua sobre um corpo imerso em um líquido.

Uma vez que levantou a perna na água, Arquimedes notou com surpresa que sua perna ficou mais leve na água. "Eureca! Encontrei,” ele exclamou enquanto saía de sua banheira. A anedota é divertida, mas, transmitida dessa maneira, não é exata. O famoso "Eureka!" foi proferida não em conexão com a descoberta da lei de Arquimedes, como se costuma dizer, mas em relação à lei da gravidade específica dos metais - uma descoberta que também pertence ao cientista de Siracusa e cujos detalhes detalhados encontramos em Vitrúvio.

Diz-se que um dia Heron, o governante de Siracusa, voltou-se para Arquimedes. Mandou verificar se o peso da coroa de ouro corresponde ao peso do ouro que lhe foi atribuído. Para fazer isso, Arquimedes fez dois lingotes, um de ouro e outro de prata, cada um com o mesmo peso da coroa.

Em seguida, ele os colocou em uma vasilha com água, notou o quanto seu nível havia subido. Tendo baixado a coroa no vaso, Arquimedes descobriu que seu volume excede o volume do lingote. Assim ficou provada a desonestidade do mestre.

A resenha de Cícero, o grande orador da antiguidade, que viu a “esfera de Arquimedes” - um modelo que mostra o movimento dos corpos celestes ao redor da Terra, é curiosa: “Esse siciliano possuía um gênio que, ao que parece, a natureza humana não pode alcançar .”

E, finalmente, Arquimedes não era apenas um grande cientista, era, além disso, um homem apaixonado pela mecânica. Ele testa e cria a teoria dos cinco mecanismos conhecidos em seu tempo e referidos como " mecanismos simples". Estes são uma alavanca ("Dê-me um ponto de apoio", disse Arquimedes, "e eu moverei a Terra"), uma cunha, um bloco, um parafuso sem fim e um guincho. É Arquimedes que muitas vezes é creditado com a invenção do parafuso infinito, mas é possível que ele tenha melhorado apenas o parafuso hidráulico, que servia aos egípcios na drenagem de pântanos.

Posteriormente, esses mecanismos foram amplamente países diferentes ai Mira. Curiosamente, uma versão melhorada da máquina de elevação de água pode ser encontrada no início do século 20 em um mosteiro localizado em Valaam, uma das ilhas do norte da Rússia. Hoje, o parafuso de Arquimedes é usado, por exemplo, em um moedor de carne comum.

A invenção do parafuso infinito o levou a outra invenção importante, mesmo que já tivesse se tornado comum, a invenção de um parafuso construído a partir de um parafuso e uma porca.

Aos seus concidadãos que considerariam tais invenções inúteis, Arquimedes apresentou provas decisivas em contrário no dia em que, ao encaixar habilmente uma alavanca, um parafuso e um guincho, encontrou um meio, para surpresa dos espectadores, de lançar um pesado galera que encalhou, com toda sua tripulação e carga.

Uma prova ainda mais convincente que ele deu em 212 aC. Durante a defesa de Siracusa dos romanos durante a Segunda Guerra Púnica, Arquimedes projetou várias máquinas de combate que permitiram aos habitantes da cidade repelir os ataques dos romanos em menor número por quase três anos. Um deles era um sistema de espelhos, com o qual os egípcios conseguiram queimar a frota romana. Esse feito dele, do qual Plutarco, Políbio e Tito Lívia falaram, é claro, despertou mais simpatia entre as pessoas comuns do que o cálculo do número "pi" - outro feito de Arquimedes, muito útil em nosso tempo para estudantes de matemática.

Arquimedes morreu durante o cerco de Siracusa, foi morto por um soldado romano no momento em que o cientista estava absorto na busca de uma solução para o problema que se lhe apresentava.

É curioso que, tendo conquistado Siracusa, os romanos não tenham se tornado os donos das obras de Arquimedes. Somente depois de muitos séculos eles foram descobertos por cientistas europeus. É por isso que Plutarco, um dos primeiros a descrever a vida de Arquimedes, mencionou com pesar que o cientista não deixou uma única obra.

Plutarco escreve que Arquimedes morreu em idade avançada e uma laje representando uma esfera e um cilindro foi colocada em seu túmulo. Foi visto por Cícero, que visitou a Sicília 137 anos após a morte do cientista.

Deixou numerosos discípulos. No nova maneira, descoberto por ele, toda uma geração de seguidores, entusiastas, que estavam ansiosos, como o professor, correram para provar seus conhecimentos com conquistas concretas.

O primeiro desses alunos foi o alexandrino Ctesibius, que viveu no século II aC. As invenções de Arquimedes no campo da mecânica estavam em pleno andamento quando Ctesibius acrescentou a elas a invenção da roda dentada.

Um clichê bem conhecido diz que muitas pessoas educadas estavam à frente de seu tempo fazendo descobertas que beneficiaram toda a humanidade. Entre eles, destaca-se a figura do cientista Arquimedes de Siracusa. Numerosas de suas ideias encontraram sucessores somente depois de centenas e até milhares de anos, sem contar aquelas que foram imediatamente implementadas.

Este antigo asceta, sem absolutamente nenhum pré-requisito, fez as maiores revoluções no campo da geometria, lançou as bases da hidrostática e desenvolveu a mecânica. Seus desenvolvimentos realmente influenciaram o desenvolvimento da física, astronomia e muitas outras ciências. Vamos descobrir juntos que tipo de pessoa ele era, como seu caminho terreno se desenvolveu e como ele inscreveu seu nome em documentos históricos para sempre.

Quem é Arquimedes de Siracusa: uma biografia de um inventor distraído

Desde os tempos antigos, a Sicília tem sido um território disputado. Os siculianos viviam de um lado da ilha e os fenícios do outro. Eles não podiam dividir o espaço entre eles. Os gregos e cartagineses sonhavam em conquistar as terras férteis, e mais tarde foram substituídos pelos Chalkids, que foram expulsos pelos romanos. Após a morte do tirano (invasor, governante ocupante) Agátocles de Siracusa, o tempos difíceis. O crime cresceu, o governo era profundamente corrupto. Se um novo governante forte Pirro não tivesse surgido, a Sicília poderia ir completamente para Cartago. Em Siracusa, um novo tirano, Hieron II, foi levado ao poder. Foi nesse ambiente que nasceu e cresceu o futuro grande matemático e astrônomo Arquimedes.

Hieron II teve o título honorário de rei, tornou-se tirano de Siracusa no ano 270 aC, e reinou até o ano 215 ou décimo segundo. Famoso filósofo grego antigo, figura pública e historiador Plutarco afirma que o governante estava em relação próxima com o físico Arquimedes.

Atividades e descobertas de Arquimedes

Entendendo pelo que Arquimedes é conhecido, muitas pessoas se lembram de histórias engraçadas sobre uma alavanca e um recipiente de água. Mas isso é apenas uma pequena fração do que essa pessoa ativa, que não pode ficar parada, inventou, desenvolveu e até fez independentemente. Uma das principais invenções do geômetra é considerada um parafuso helicoidal ou um parafuso sem fim (verme de Arquimedes), sem o qual não haveria massa de mecanismos modernos.

Um design semelhante está localizado dentro de um moedor de carne doméstico comum e, na Crimeia, você ainda pode encontrar máquinas de elevação de água com base nesse princípio. As invenções militares do cientista ajudaram a defender a sitiada Siracusa dos ataques das tropas romanas, mais numerosas e bem armadas que o exército local. Arquimedes não apenas inventou máquinas militares, mas também as fez com suas próprias mãos, testou-as e ensinou as pessoas a usá-las.

Com a ajuda da alavanca inventada por ele, a humanidade teve a oportunidade de mover e levantar cargas colossais. A invenção mais “avançada”, realmente à frente de seu tempo, pode ser chamada de planetário com abóbada celeste, que Arquimedes também construiu. É verdade que havia um pequeno problema - no centro de sua teoria estava um sistema do mundo, cujo centro era a Terra. Mas outros planetas (Marte, Mercúrio e Vênus) ele, como esperado, girava em torno do Sol.

O nascimento e a infância do futuro cientista

Uma variedade de informações sobre o nascimento e a vida do famoso matemático siracusano Arquimedes pode ser facilmente encontrada nas obras dos antigos romanos: arquiteto famoso Mark Vitruvius Pollio, o historiador Titus Levi e o grande orador Cícero. Cientistas gregos se referiram a ele mais de uma vez e o mencionaram em suas obras: o líder militar e historiador Políbio, o notável filósofo Plutarco e até o famoso mitógrafo Diodorus Siculus. Eles muitas vezes viveram muitos anos depois que o próprio cientista partiu para outro mundo, portanto, não será possível verificar a precisão das informações. No entanto, não temos outras fontes à nossa disposição.

O futuro gênio nasceu na família de um matemático e astrônomo. Os pesquisadores costumam apontar que seu pai era o antigo cientista grego Phidias (Φειδίας ), uma pessoa conhecida e respeitada, mas não rica. Alguns textos antigos afirmam que ele tinha um cargo na corte de Hiero II, que seu filho mais tarde herdou. Além disso, dizem que Arquimedes era primo (neto?) dos sobrinhos do tirano. O próprio rei de Siracusa era pobre como um rato de igreja e, portanto, seus súditos não podiam se gabar de economias especiais.

Aproximadamente por volta de 287 aC, ocorreu um reabastecimento na família de Fídias - ele tinha um menino, a quem decidiu-se chamar de Arquimedes. Nenhuma informação sobre se o cara tinha irmãos ou irmãs pode ser encontrada em documentos históricos. O próprio pai ensinou o filho a ler, escrever, ensinou o básico de matemática e astronomia, mas isso não foi suficiente. O bebê absorveu os talentos de seu pai, e ele era um astrônomo realmente experiente.

Tornando-se um inventor

O centro científico e cultural dos séculos IV-III aC era uma cidade gloriosa localizada no Delta do Nilo - Alexandria do Egito, fundada cerca de cem anos antes do nascimento de Arquimedes. Cientistas, pesquisadores, artistas de todo o mundo se reuniram lá. Foi lá que nosso herói foi continuar seus estudos. Seu primeiro professor foi o astrônomo mais famoso do nosso tempo, Konon de Samos, que não só escreveu obras sobre esta ciência em sete volumes, como testemunha Virgílio, mas até compilou um calendário com nascer e pôr do sol, bem como previsões meteorológicas estimadas.

Interessante

O falecido matemático, filósofo e mecânico helenístico Pappus de Alexandria escreveu que Conon realmente descobriu a espiral de Arquimedes cerca de dez ou quinze anos antes dele. Apolônio de Perga disse que estudou seções cônicas, mas seus trabalhos continham erros infelizes, razão pela qual os desenvolvimentos experimentais práticos não queriam funcionar. Arquimedes supostamente pegou os desenvolvimentos já concluídos e simplesmente os completou, corrigindo as imprecisões. Não foi possível descobrir o verdadeiro estado das coisas.

Naquela época, a cidade tinha a biblioteca mais completa do mundo. Mais de setecentos mil manuscritos originais foram coletados lá. O jovem estudou as obras de Eudoxo de Cnido e Demócrito de Abdera. Ele estava especialmente interessado em geometria, porque estudou incansavelmente todas as obras antigas disponíveis. Era impossível obter uma educação melhor e mais universal naquela época. Antes de entender o que Arquimedes fez, não custa saber de sua amizade com Eratóstenes de Cirene, que tinha mais ou menos a mesma idade que ele.

Há evidências de que, apesar do destino ter se divorciado dos caras depois de estudar em Alexandria, eles nunca pararam de falar. O jovem cientista, cheio de esperanças, sonhos e ideias, voltou para a fértil Sicília em Siracusa. Uma educação brilhante abriu muitas portas para ele, e uma mente afiada permitiu que ele conseguisse um emprego como astrônomo da corte do usurpador e tirano de Siracusa, onde seu pai costumava trabalhar. De acordo com informações dispersas e muitas vezes posteriores, ele era uma pessoa bem conhecida, profundamente respeitada e com uma boa renda, devido às suas excelentes habilidades mentais.

O auge do pensamento científico de Arquimedes

Pouco se sabe sobre suas qualidades humanas. Muitos acreditavam que ele era uma pessoa um tanto distraída e um pouco excêntrica, por causa da qual ele sofreu posteriormente. Ele era gentil, simpático, muitas vezes ajudava conhecidos e amigos, mas constantemente pairava nas nuvens, como se costuma dizer - um pouco "fora deste mundo". Mas chegou a hora de descobrir o que Arquimedes descobriu e inventou, caso contrário a “imagem” permanecerá incompleta.

Matemática de Arquimedes: Álgebra, Análise, Geometria

Plutarco acreditava que Arquimedes estava literalmente obcecado por essa ciência exata, na qual muitos não entendiam nada e nem olhavam além da soma de centenas. Tendo sentado para seus tratados, ele podia esquecer completamente de tomar café da manhã ou jantar, lavar-se ou fazer outras tarefas domésticas necessárias. As idéias que o cientista expressou, seus desenvolvimentos e cálculos continuaram somente depois de muitos milhares de anos. No final do século XVII, ficou claro para os matemáticos o que esse “homem do futuro”, que conseguiu se antecipar ao seu tempo, tinha em mente.

Arquimedes estudou seções cônicas, desenvolveu o conceito de poliedros semi-regulares, encontrou um método geométrico para resolver equações cúbicas, sendo capaz de conectá-las com curvas (hipérbole e parábola). Ele aperfeiçoou método geral calculando a área de figuras tridimensionais, introduziu o conceito de extremos, conseguiu calcular os volumes de bolas, elipsóides, hiperbolóides e outras figuras. Em seu trabalho "On Spheres and Cylinders", ele derivou um axioma, mais tarde nomeado em sua homenagem.

Eureka - o que Arquimedes encontrou: mecânica

Arquimedes inventou muitos dispositivos reais que, para surpresa de seus contemporâneos, também funcionaram. Na mecânica, ele alcançou alturas incríveis. Por exemplo, uma alavanca já era bem conhecida por uma pessoa antes, ela a usava há muito tempo, mas foi esse cientista o primeiro a descrever em detalhes como e por que facilita muito os esforços. Plutarco escreveu que guindastes e talhas, sistemas de blocos e alavancas, desenvolvidos por Arquimedes, foram dispostos no porto de Siracusa. Facilitaram muito as operações de carga e descarga no transporte de objetos pesados.

O trado de Arquimedes, "verme" ou parafuso, que é basicamente a mesma coisa, é usado para colher água hoje no Egito e em outros países. Ele é instalado em muitos mecanismos modernos, em particular, no moedor de carne já mencionado acima. O cientista é autor de inúmeras obras sobre mecânica: "Sobre o equilíbrio de figuras planas", "Sobre corpos flutuantes" e muitas outras.

Astronomia - a ciência das esferas celestes

Para mostrar exatamente como as estrelas se movem no céu, o grande inventor construiu pessoalmente um planetário com uma esfera celeste em movimento. Nesta sala pode-se ver como o Sol e a Lua caminham pelo céu, como desaparecem atrás do horizonte e reaparecem, como ocorrem vários eclipses e como as estrelas se movem. Arquimedes provou que Marte, Mercúrio e Vênus giram precisamente em torno da estrela, e não em torno da Terra.

Na obra "Psammit" ("Cálculo de grãos de areia"), escrita em forma de mensagem ao rei de Siracusa, ele se apoia firmemente no sistema heliocêntrico da ordem mundial, que foi descrito por Aristarco de Samos. O tratado contém reflexões sobre a correta medição das distâncias entre planetas, bem como o cálculo do volume desses corpos celestes. Estes foram cálculos muito precisos, que foram confirmados por estudos posteriores.

Guerra: Salvando Siracusa

Durante a Segunda Guerra Púnica, Arquimedes também se mostrou um tático e estrategista militar, capaz de fornecer ao exército invenções mecânicas avançadas. Esses mecanismos eram capazes de muito, apesar de o velho cientista já ter mais de setenta e cinco anos. Ele projetou e construiu catapultas poderosas que podiam lançar pedras até duzentos ou trezentos metros de distância. A "garra de Arquimedes" (grandes guindastes com ganchos) pegou os navios romanos, levantou-os no ar e depois os "bateu" na água ou na costa com um balanço.

Após tal ação, os romanos ficaram chocados, pararam o ataque frontal e decidiram sitiar Siracusa. Segundo a lenda, naquele momento Arquimedes ocorreu: ele ordenou que todos os soldados polissem os escudos côncavos para brilhar. Focalizando o brilho do sol nos navios inimigos, os habitantes da cidade os incendiaram. Os historiadores acreditam que este é um belo mito, e é impossível queimar navios dessa maneira. Seja como for, Siracusa ainda estava derrotada, mas o brilhante cientista não reconheceu isso.

Incidentes da vida lendária de um gênio: a morte de um herói e sua memória

A vida de um grande homem foi cheia de vários eventos. Ele não se encaixava tanto em sua idade que várias lendas eram regularmente compostas sobre ele, que eram passadas pelo valor de face. Sabendo o quão poderosa era a mente desse homem, todos podiam admitir a veracidade de tais lendas.

Vale a pena saber

Há uma história bem conhecida sobre como Arquimedes descobriu as leis da hidrostática. Alegadamente, seu parente distante, empregador de meio período e tirano de Siracusa, Hieron, encomendou uma coroa de um joalheiro judeu. Deveria ter sido feito do mais puro ouro, mas o governante não confiava na lealdade do artista. Portanto, ele trouxe a coisinha acabada para o cientista para que ele pudesse descobrir se havia alguma impureza de prata nela. Arquimedes ponderou e foi para a casa de banhos, onde no calor seus pensamentos se tornaram mais puros e claros. Foi somente quando ele mergulhou em uma banheira cheia de água até a borda que ele entendeu como medir corretamente o volume de um objeto. Então ele correu para a rua gritando "Eureka!" (Encontrado do grego), e correu para casa para fazer cálculos, esquecendo-se de colocar uma toalha. Então foi aberto lei principal Arquimedes: um corpo imerso em um líquido é submetido a uma força de empuxo numericamente igual ao peso do líquido, cujo volume é igual ao volume da parte do corpo abaixo do nível do líquido. O que aconteceu a seguir com a coroa e o tirano é desconhecido.

Existem outros casos lendários que chegaram até nós, cuja veracidade não pode ser comprovada. Certa vez, Hieron decidiu fortalecer as relações amistosas com o rei egípcio Ptolomeu. Para isso, mandou construir o maior e mais belo navio do mundo e presenteá-lo. Eles chamaram o navio de "Syracusia", mas era tão grande que era impossível lançá-lo.

Por mais que as pessoas lutassem, não conseguiam movê-lo nem um centímetro. Arquimedes foi chamado com urgência, que imediatamente construiu uma talha de corrente (um sistema de blocos e alavancas) a partir de meios improvisados, e com um leve movimento baixou o navio nas águas do Nilo. Desde então, ele foi creditado com as palavras: "Dê-me um ponto de apoio, e eu moverei a Terra".

A morte é uma, mas existem muitas versões

Acredita-se que Arquimedes tenha morrido em idade avançada (mais de setenta e cinco anos) durante o cerco de Siracusa, mas não há uma versão confiável do que aconteceu. Mas há várias suposições que não custaria saber.

De acordo com a história do filólogo bizantino John Tsets, que viveu mais de mil anos depois, Arquimedes estava sentado em sua casa e desenhando algo na areia quando um romano que passava pisou em seus cálculos. O cientista enfurecido correu para ele com os punhos e imediatamente caiu da espada.
Diodorus Siculus, que viveu cem anos depois de Arquimedes, tem sua própria opinião sobre a versão de sua morte. Nela, o velho, levado por seus diagramas, não percebeu como um soldado romano começou a arrastá-lo para acorrentá-lo. Quando viu o que estava acontecendo, gritou que lhe trouxeram um carro aterrorizante. O soldado se assustou e matou o cientista, pelo qual mais tarde pagou com a cabeça.
Outra versão diz que Arquimedes se dirigia ao cônsul Marcus Claudius Marcellus com um caixão contendo suas ferramentas para medir a distância do Sol e dos planetas, temendo que pudessem ser estragados na confusão. Os soldados pensaram que o velho estava carregando ouro na caixa e o esfaquearam até a morte.
Plutarco acreditava que um soldado romano matou Arquimedes por desobediência. Veio chamá-lo ao cônsul, mas estava ocupado e não lhe deu atenção. Então o cara atingiu o cientista com uma espada, pelo qual ele foi executado por ordem de Marcellus.

Acredita-se que o próprio cônsul se arrependeu severamente por não ter pensado antecipadamente em dar uma ordem estrita para salvar a vida de Arquimedes. Tito Lívio em seu tratado "História Romana da Fundação da Cidade" escreveu que encontrou os parentes do cientista e o enterrou com todas as honras possíveis. Chegando à ilha cento e quarenta anos após os eventos acima, o questor (mestre) da Sicília Mark Tullius Cicero encontrou o túmulo de um matemático e astrônomo. Como o ancião havia deixado, havia uma foto nele - um círculo inscrito em um cilindro.

Em memória da matemática

As invenções de Arquimedes permanecerão para sempre as maiores conquistas da humanidade. Portanto, a memória dele não desaparecerá enquanto as usarmos em Vida cotidiana. Na Lua, uma das crateras leva o nome de Arquimedes, e um asteróide, também com o mesmo nome, corre pelo espaço sideral. Existem ruas, avenidas e praças com o seu nome em Amesterdão, Donetsk, Siracusa e Nizhny Novgorod

O prosador e dramaturgo tcheco Karel Capek publicou uma história chamada A Morte de Arquimedes, e Sergei Zhitomirsky escreveu a história O Cientista de Siracusa: Arquimedes, que foi publicado no início dos anos oitenta do século passado. Enrico Gemelli interpretou o matemático no filme mudo Cabiria de 1914. Existe até um cartoon soviético doméstico "Kolya, Olya and Archimedes", descrevendo a vida de Siracusa no momento da captura pelos romanos.

Usuario. amargo

Outros Contos Científicos Nick. Gorky foram publicados na revista "Ciência e Vida" em 2010-2013.

Domenico Fetti. Arquimedes reflete. 1620. Pintura da Galeria dos Antigos Mestres, Dresden.

Eduardo Vimon. Morte de Arquimedes. década de 1820.

Tumba de Arquimedes em Siracusa. Foto: Codas2.

Ilha Ortigia, centro histórico de Siracusa, cidade natal de Arquimedes. Ao longo dessas costas, Arquimedes queimou e afundou as galeras romanas. Foto: Marcos90.

Teatro grego em Siracusa. Foto: Victoria|photographer_location_London, Reino Unido.

Arquimedes vira a Terra com uma alavanca. Gravura antiga. 1824

Representação de Arquimedes na Medalha de Ouro Fields - o maior prêmio entre os matemáticos. A inscrição em latim: "Transire suum pectus mundoque potiri" - "Superar suas limitações humanas e conquistar o Universo". Foto de Stefan Zakhov.

Cada novo conto de fadas escritor e astrofísico, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Nikolai Nikolaevich Gorkavy (Nik. Gorkavy) é uma história sobre como importantes descobertas foram feitas em um campo específico da ciência. E não é por acaso que a princesa Dzintara e seus filhos, Galatea e Andrei, se tornaram os heróis de seus populares romances científicos e contos de fadas, porque são da raça de quem busca “saber tudo”. As histórias contadas por Dzintara às crianças foram incluídas na coleção “Star Vitamin”. Acabou sendo tão interessante que os leitores exigiram uma sequência. Convidamos você a se familiarizar com alguns dos contos da futura coleção "Criadores dos Tempos". Antes de você - a primeira publicação.

O maior cientista do mundo antigo, o antigo matemático, físico e engenheiro grego Arquimedes (287-212 aC) era de Siracusa, uma colônia grega na maior ilha do Mediterrâneo - a Sicília. Os antigos gregos, os criadores da cultura européia, se estabeleceram lá há quase três mil anos - no século VIII aC, e na época do nascimento de Arquimedes Siracusa era uma cidade cultural florescente, onde viviam seus filósofos e cientistas, poetas e oradores .

As casas de pedra dos habitantes da cidade cercavam o palácio do rei de Siracusa Hieron II, muros altos protegiam a cidade dos inimigos. Os moradores gostavam de se reunir em estádios onde competiam corredores e lançadores de disco, e em balneários, onde não apenas se lavavam, mas descansavam e trocavam notícias.

Aquele dia nos banhos da praça principal da cidade foi barulhento - risos, gritos, respingos de água. Jovens nadavam em uma grande piscina, e pessoas de idade respeitável, segurando taças de prata com vinho nas mãos, conversavam tranquilamente em camas confortáveis. O sol espiava o pátio interno dos banhos, iluminando a abertura da porta que dava para uma sala separada. Nela, em uma pequena piscina que parecia uma banheira, estava sentado sozinho um homem que se comportava bem diferente dos demais. Arquimedes - e era ele - fechou os olhos, mas por alguns sinais indescritíveis ficou claro que este homem não estava dormindo, mas estava pensando muito. Nas últimas semanas, o cientista ficou tão profundo em seus pensamentos que muitas vezes se esqueceu até da comida, e sua família teve que se certificar de que ele não ficasse com fome.

Começou com o fato de que o rei Hieron II convidou Arquimedes para seu palácio, serviu-lhe o melhor vinho, perguntou sobre sua saúde e depois lhe mostrou uma coroa de ouro feita para o governante por um joalheiro da corte.

Eu não entendo de joias, mas entendo de pessoas - disse Hieron. - E acho que o joalheiro está me enganando.

O rei pegou uma barra de ouro da mesa.

Eu dei a ele exatamente o mesmo lingote, e ele fez uma coroa com isso. O peso da coroa e do lingote é o mesmo, meu servo verificou. Mas não tenho dúvidas se a prata é misturada na coroa? Você, Arquimedes, é o maior cientista de Siracusa, e peço que verifique isso, porque se o rei colocar uma coroa falsa, até os meninos de rua vão rir dele ...

O governante entregou a coroa e o lingote a Arquimedes com as palavras:

Se você responder à minha pergunta, ficará com o ouro para si, mas ainda estarei em dívida com você.

Arquimedes pegou uma coroa e um lingote de ouro, deixou o palácio real e desde então perdeu a paz e o sono. Se ele não pode resolver este problema, então ninguém pode. De fato, Arquimedes foi o cientista mais famoso de Siracusa, estudou em Alexandria, foi amigo do chefe da Biblioteca de Alexandria, matemático, astrônomo e geógrafo Eratóstenes e outros grandes pensadores da Grécia. Arquimedes tornou-se famoso por suas muitas descobertas em matemática e geometria, lançou as bases da mecânica, ele tem várias invenções notáveis em seu crédito.

O intrigado cientista chegou em casa, colocou a coroa e o lingote na balança, levantou-os pelo meio e certificou-se de que o peso dos dois objetos era o mesmo: a balança balançava no mesmo nível. A densidade do ouro puro era conhecida por Arquimedes, era necessário descobrir a densidade da coroa (peso dividido pelo volume). Se houver prata na coroa, sua densidade deve ser menor que a do ouro. E como os pesos da coroa e do lingote são os mesmos, o volume da falsa coroa deve ser maior que o volume do lingote de ouro. O volume de um lingote pode ser medido, mas como determinar o volume de uma coroa com tantos dentes e pétalas de formato complexo? Este é o problema que atormentava o cientista. Ele era um excelente geômetra, por exemplo, resolveu um problema difícil - determinar a área e o volume de uma bola e um cilindro circunscrito ao seu redor, mas como encontrar o volume de um corpo de forma complexa? Precisamos de uma solução fundamentalmente nova.

Arquimedes veio ao balneário para lavar a poeira de um dia quente e refrescar a cabeça, cansado de pensar. Pessoas comuns, tomando banho de banheira, podiam conversar e mastigar figos, e Arquimedes não deixava de pensar em um problema sem solução dia ou noite. Seu cérebro procurou uma solução, agarrando-se a qualquer pista.

Arquimedes tirou a túnica, colocou-a sobre um banco e foi até uma pequena piscina. A água espirrou nele três dedos abaixo da borda. Quando o cientista mergulhou na água, seu nível subiu visivelmente, e a primeira onda chegou a cair no chão de mármore. O cientista fechou os olhos, apreciando o agradável frescor. Pensamentos sobre o volume da coroa habitualmente giravam em minha cabeça.

De repente, Arquimedes sentiu que algo importante havia acontecido, mas não conseguia entender o quê. Ele abriu os olhos em aborrecimento. Da direção da grande piscina vieram vozes e a discussão acalorada de alguém - ao que parece, sobre a última lei do governante de Siracusa. Arquimedes congelou, tentando compreender o que realmente aconteceu? Olhou em volta: a água da piscina não chegava à beira de um só dedo e, afinal, quando ele entrava na água, o nível dela era mais baixo.

Arquimedes levantou-se e saiu da piscina. Quando a água se acalmou, estava novamente três dedos abaixo da borda. O cientista voltou a subir na piscina - a água subiu obedientemente. Arquimedes estimou rapidamente o tamanho da piscina, calculou sua área e multiplicou pela mudança no nível da água. Descobriu-se que o volume de água deslocado por seu corpo é igual ao volume do corpo, se assumirmos que as densidades da água e do corpo humano são quase as mesmas, e cada decímetro cúbico, ou cubo de água com um lado de dez centímetros, pode ser equiparado a um quilograma do peso do próprio cientista. Mas quando imerso, o corpo de Arquimedes perdeu peso e flutuou na água. De alguma forma misteriosa, a água deslocada pelo corpo tirou seu peso...

Arquimedes percebeu que estava no caminho certo - e a inspiração o carregou em suas poderosas asas. É possível aplicar a lei encontrada sobre o volume do fluido deslocado para a coroa? É claro! É necessário abaixar a coroa na água, medir o aumento do volume de líquido e depois compará-lo com o volume de água deslocado pelo lingote de ouro. Problema resolvido!

Segundo a lenda, Arquimedes, com um grito triunfante “Eureka!”, que significa “Encontrado!” em grego, saltou da piscina e, esquecendo-se de colocar um chiton, correu para casa. Era necessário verificar com urgência a sua decisão! Ele correu pela cidade, e o povo de Siracusa acenou com as mãos em saudação. Ainda assim, não é todo dia que se descobre a lei mais importante da hidrostática, e nem todo dia você pode ver homem nu atravessando a praça central de Siracusa.

No dia seguinte, o rei foi informado da chegada de Arquimedes.

Eu resolvi o problema, - disse o cientista. - De fato, há muita prata na coroa.

Como você sabia disso? - o governante perguntou.

Ontem, nos banhos, imaginei que um corpo imerso em uma poça de água desloca um volume de líquido igual ao volume do próprio corpo e ao mesmo tempo emagrece. Voltando para casa, realizei muitos experimentos com balanças imersas na água e provei que um corpo na água perde exatamente tanto peso quanto o líquido que desloca. Portanto, uma pessoa pode nadar, mas uma barra de ouro não, mas ainda pesa menos na água.

E como isso prova a presença de prata na minha coroa? o rei perguntou.

Diga-lhes que tragam um barril de água - pediu Arquimedes e tirou a balança. Enquanto os servos arrastavam o tonel para os aposentos reais, Arquimedes colocou a coroa e o lingote na balança. Eles se equilibraram.

Se houver prata na coroa, o volume da coroa é maior que o volume do lingote. Isso significa que, quando imersa na água, a coroa perderá mais peso e a balança mudará de posição - disse Arquimedes e mergulhou cuidadosamente ambas as balanças na água. A taça com a coroa imediatamente se ergueu.

Você é realmente um grande cientista! - exclamou o rei. - Agora posso encomendar uma nova coroa para mim e verificar se é real ou não.

Arquimedes escondeu um sorriso na barba: entendeu que a lei que descobrira no dia anterior era muito mais valiosa do que mil coroas de ouro.

A lei de Arquimedes permaneceu na história para sempre; é usada no projeto de qualquer navio. Centenas de milhares de navios aram os oceanos, mares e rios, e cada um deles se mantém na superfície da água graças à força descoberta por Arquimedes.

Quando Arquimedes envelheceu, seus estudos medidos em ciência terminaram de repente, assim como a vida tranquila das pessoas da cidade - o Império Romano em rápido crescimento decidiu conquistar a fértil ilha da Sicília.

Em 212 aC. uma enorme frota de galeras cheias de soldados romanos aproximou-se da ilha. A força superior dos romanos era óbvia, e o comandante da frota não tinha dúvidas de que Siracusa seria capturada muito rapidamente. Mas não foi esse o caso: assim que as galeras se aproximaram da cidade, poderosas catapultas caíram das muralhas. Eles atiraram pedras pesadas com tanta precisão que as galeras dos invasores se despedaçaram.

O comandante romano não ficou perdido e ordenou aos capitães de sua frota:

Venha para as próprias muralhas da cidade! De perto, as catapultas não terão medo de nós, e os arqueiros poderão atirar com precisão.

Quando a frota com perdas rompeu as muralhas da cidade e se preparou para invadi-la, os romanos tiveram uma nova surpresa: agora, máquinas de arremesso leves lançaram uma chuva de balas de canhão contra eles. Os ganchos abaixados de guindastes poderosos engancharam as galeras romanas pela proa e as ergueram no ar. As galeras viraram, caíram e afundaram.

O famoso historiador da antiguidade Políbio escreveu sobre o assalto a Siracusa: "Os romanos poderiam rapidamente tomar posse da cidade se alguém removesse um ancião entre os siracusanos". Esse ancião era Arquimedes, que projetou máquinas de arremesso e guindastes poderosos para proteger a cidade.

A rápida captura de Siracusa não deu certo, e o comandante romano deu a ordem de retirada. A frota fortemente esgotada recuou para uma distância segura. A cidade se manteve firme graças ao gênio da engenharia de Arquimedes e à coragem dos habitantes da cidade. Os batedores relataram ao comandante romano o nome do cientista que criou uma defesa tão inexpugnável. O comandante decidiu que após a vitória ele precisava obter Arquimedes como o troféu militar mais valioso, porque só ele valia todo o exército!

Dia após dia, mês após mês, os homens estavam de plantão nas paredes, atirando de arcos e carregando catapultas com pedras pesadas, que, infelizmente, não atingiram a meta. Os meninos trouxeram água e comida para os soldados, mas eles não foram autorizados a lutar - eles ainda eram pequenos!

Arquimedes era velho, ele, como crianças, não podia atirar tão longe quanto homens jovens e fortes, mas tinha um cérebro poderoso. Arquimedes reuniu os meninos e perguntou-lhes, apontando para as galeras inimigas:

Quer destruir a frota romana?

Estamos prontos, diga-nos o que fazer!

O velho sábio explicou que teria que trabalhar muito. Ele disse a cada menino para pegar uma grande folha de cobre da pilha já preparada e colocá-la em lajes de pedra.

Cada um de vocês deve polir a folha para que brilhe como ouro ao sol. E então amanhã eu vou te mostrar como afundar as galeras romanas. Trabalho, amigos! Quanto melhor você polir o cobre hoje, mais fácil será para nós lutarmos amanhã.

Vamos lutar contra nós mesmos? perguntou o menino de cabelo encaracolado.

Sim, - disse Arquimedes com firmeza, - amanhã todos vocês estarão no campo de batalha em pé de igualdade com os soldados. Cada um de vocês poderá realizar uma façanha, e então lendas e canções serão compostas sobre vocês.

É difícil descrever o entusiasmo que tomou conta dos meninos após o discurso de Arquimedes, e eles se comprometeram energicamente a polir suas chapas de cobre.

No dia seguinte, ao meio-dia, o sol queimava no céu e a frota romana estava imóvel ancorada na enseada externa. As laterais de madeira das galeras inimigas esquentavam ao sol e exsudavam resina, que era usada para proteger os navios de vazamentos.

Nas muralhas da fortaleza de Siracusa, onde as flechas inimigas não chegavam, dezenas de adolescentes se reuniram. Na frente de cada um deles havia um escudo de madeira com uma folha de cobre polida. Os suportes de blindagem foram feitos para que a folha de cobre pudesse ser facilmente girada e inclinada.

Agora vamos verificar o quão bem você poliu o cobre ”Arquimedes virou-se para eles. - Espero que todos saibam como deixar os raios de sol?

Arquimedes aproximou-se do pequeno menino encaracolado e disse:

Pegue o sol com seu espelho e direcione o raio de sol para o meio da lateral da grande cozinha preta, logo abaixo do mastro.

O menino correu para seguir as instruções, e os soldados amontoados nas paredes se entreolharam surpresos: o que mais o astuto Arquimedes começou?

O cientista ficou satisfeito com o resultado - um ponto de luz apareceu na lateral da cozinha preta. Então ele se virou para o resto dos adolescentes:

Aponte seus espelhos no mesmo lugar!

Suportes de madeira rangeram, folhas de cobre chacoalharam - um bando de raios de sol correu para a cozinha preta, e seu lado começou a se encher de luz brilhante. Os romanos despejaram no convés das galeras - o que está acontecendo? O comandante-chefe saiu e também olhou para os espelhos cintilantes nas paredes da cidade sitiada. Deuses do Olimpo, o que mais esses obstinados siracusanos inventaram?

Arquimedes instruiu seu exército:

Mantenha os olhos nos raios de sol - deixe-os sempre direcionados para um lugar.

Em menos de um minuto, a fumaça subiu de um ponto brilhante ao lado da cozinha preta.

Água Água! os romanos gritaram. Alguém correu para recolher água do motor de popa, mas a fumaça rapidamente deu lugar às chamas. Madeira seca de alcatrão queimou lindamente!

Mova os espelhos para a próxima cozinha à direita! ordenou Arquimedes.

Alguns minutos - e a galera vizinha também pegou fogo. O comandante naval romano saiu de seu estupor e ordenou levantar âncora para se afastar das muralhas da cidade amaldiçoada com seu principal defensor Arquimedes.

Pesar âncoras, colocar remadores nos remos, virar navios enormes e levá-los para o mar a uma distância segura não é uma coisa rápida. Enquanto os romanos corriam freneticamente pelos conveses, sufocando com a fumaça sufocante, os jovens siracusanos transferiam espelhos para novos navios. Na confusão, as galeras se aproximaram tão perto que o fogo foi jogado de um navio para outro. Apressando-se a zarpar, alguns navios desdobraram suas velas, que, como se viu, não queimaram mais do que as laterais de resina.

A batalha logo acabou. No ataque, muitos navios romanos queimaram e os remanescentes da frota recuaram das muralhas da cidade. Não houve baixas entre o jovem exército de Arquimedes.

Glória ao grande Arquimedes! gritaram os habitantes encantados de Siracusa e agradeceram e abraçaram seus filhos. Um poderoso guerreiro de armadura brilhante apertou firmemente a mão do garoto de cabelos encaracolados. Sua pequena palma estava coberta de calos sangrentos e escoriações do polimento da folha de cobre, mas ele nem estremeceu com o aperto de mão.

Bem feito! - disse o guerreiro respeitosamente. Os siracusanos se lembrarão deste dia por muito tempo.

Dois milênios se passaram, e este dia ficou na história, e não apenas os siracusanos se lembravam dele. Residentes de diferentes países sabem excelente história sobre o incêndio das galeras romanas por Arquimedes, mas ele sozinho não teria feito nada sem seus jovens assistentes. A propósito, muito recentemente, já no século XX dC, os cientistas realizaram experimentos que confirmaram o desempenho total da antiga "super arma" inventada por Arquimedes para proteger Siracusa dos invasores. Embora existam historiadores que consideram isso uma lenda ...

Oh, desculpe, eu não estava lá! - exclamou Galatea, ouvindo atentamente com seu irmão o conto de fadas da noite, que lhes foi contado por sua mãe, a princesa Dzintara. Ela continuou a ler o livro.

Tendo perdido a esperança de capturar a cidade com a ajuda de armas, o comandante romano recorreu ao antigo método testado e comprovado - o suborno. Ele encontrou traidores na cidade, e Siracusa caiu. Os romanos invadiram a cidade.

Encontre-me Arquimedes! - ordenou o comandante. Mas os soldados, embriagados pela vitória, não entendiam bem o que ele queria deles. Eles invadiram casas, roubaram e mataram. Um dos soldados correu para a praça onde Arquimedes trabalhava, desenhando uma complexa figura geométrica na areia. As botas dos soldados pisaram no frágil padrão.

Não toque nas minhas plantas! disse Arquimedes severamente.

O romano não reconheceu o cientista e com raiva o golpeou com uma espada. Foi assim que o grande homem morreu.

A fama de Arquimedes foi tão grande que seus livros foram muitas vezes reescritos, graças aos quais várias obras sobreviveram até nossos dias, apesar dos incêndios e guerras de dois milênios. A história dos livros de Arquimedes que chegaram até nós foi muitas vezes dramática. Sabe-se que no século 13, algum monge ignorante pegou o livro de Arquimedes, escrito em pergaminho durável, e lavou as fórmulas do grande erudito para obter páginas limpas para escrever orações. Séculos se passaram e este livro de orações caiu nas mãos de outros cientistas. Usando uma lupa forte, eles examinaram suas páginas e distinguiram traços do precioso texto apagado de Arquimedes. O livro do brilhante cientista foi restaurado e impresso em grande número. Agora nunca mais vai desaparecer.

Arquimedes foi um verdadeiro gênio que fez muitas descobertas e invenções. Ele estava à frente de seus contemporâneos nem mesmo por séculos - por milênios.

Em Psammit, ou o Cálculo das Areias, Arquimedes relatou a ousada teoria de Aristarco de Samos, segundo a qual o grande Sol está localizado no centro do mundo. Arquimedes escreveu: "O Aristarco de Samos... acredita que as estrelas fixas e o Sol não mudam de lugar no espaço, que a Terra se move em círculo ao redor do Sol, que está em seu centro..." Arquimedes considerou o teoria heliocêntrica de Samos para ser convincente e a usou para estimar o tamanho das esferas de estrelas fixas. O cientista chegou a construir um planetário, ou "esfera celeste", onde se podia observar o movimento dos cinco planetas, o nascer do sol e da lua, suas fases e eclipses.

A regra da alavanca, descoberta por Arquimedes, tornou-se a base de toda a mecânica. E embora a alavanca fosse conhecida antes de Arquimedes, ele esboçou sua teoria completa e a aplicou com sucesso na prática. Em Siracusa, ele lançou sozinho o novo navio de vários andares do rei de Siracusa, usando um engenhoso sistema de blocos e alavancas. Foi então que, tendo apreciado todo o poder de sua invenção, Arquimedes exclamou: "Dê-me um fulcro, e eu virarei o mundo de cabeça para baixo".

As realizações de Arquimedes no campo da matemática, que, segundo Plutarco, ele era simplesmente obcecado, são inestimáveis. Suas principais descobertas matemáticas relacionam-se a analise matemática, onde as ideias do cientista formaram a base do cálculo integral e diferencial. De grande importância para o desenvolvimento da matemática foi a razão entre a circunferência e o diâmetro calculada por Arquimedes. Arquimedes deu uma aproximação para o número π (o número de Arquimedes):

O cientista considerava sua maior realização os trabalhos no campo da geometria e, sobretudo, o cálculo de uma bola inscrita em um cilindro.

O que é um cilindro e uma esfera? perguntou Galatea. Por que ele estava tão orgulhoso deles?

Arquimedes foi capaz de mostrar que a área e o volume de uma esfera estão relacionados com a área e o volume do cilindro circunscrito como 2:3.

Dzintara se levantou e retirou da prateleira um modelo do globo, que foi soldado dentro de um cilindro transparente para que ficasse em contato com ele nos polos e no equador.

Eu amo este brinquedo geométrico desde a infância. Olha, a área da bola é igual a área de quatro círculos de mesmo raio ou a área do lado do cilindro transparente. Se somarmos as áreas da base e do topo do cilindro, verifica-se que a área do cilindro é uma vez e meia a área da bola dentro dele. A mesma relação vale para os volumes de um cilindro e de uma esfera.

Arquimedes ficou encantado com o resultado. Ele sabia apreciar a beleza formas geométricas e fórmulas matemáticas - é por isso que não é uma catapulta ou uma galera em chamas que decora seu túmulo, mas a imagem de uma bola inscrita em um cilindro. Esse era o desejo do grande cientista.

Se ao menos... Ah, se os grandes estados da antiguidade prestassem um pouco mais de atenção aos seus gloriosos inventores - pelo menos da mesma forma que os governos atuais não economizam no financiamento de programas militares de alta tecnologia, então - quem sabe em que linguagem estaríamos conversando com você agora e em que país você mora? O que aconteceria se Leonardo da Vinci ou Nikola Tesla tivessem a oportunidade de desenvolver seus talentos ao máximo?

Sobre e da Vinci já escrevemos. É hora de prestar homenagem a outro, talvez o primeiro gênio técnico da humanidade. O grande matemático, físico, engenheiro e astrônomo, subestimado durante sua vida e morto acidentalmente por um soldado analfabeto - ele poderia acelerar revolução científica e tecnológica por quase dois mil anos, se apenas...

Quem é você, Sr. Arquimedes?

Arquimedes (artista Domenico Fetti, século XVII).

Qualquer história sobre grandes pessoas geralmente começa com sua biografia. Infelizmente, no caso de Arquimedes, teremos que nos contentar apenas com um conjunto de fatos não confirmados. Existem muitas lendas sobre a vida desse cientista, mas há muito pouca informação confiável.

O berço do inventor foi a Sicília, a cidade de Siracusa. A maioria passou a vida lá. A data de seu nascimento - 287 aC - foi estabelecida com base no testemunho do historiador bizantino John Price (século XII), que escreveu que Arquimedes viveu por 75 anos e morreu em 212 aC.

Em seus escritos, o inventor mencionou que seu pai era o astrônomo e matemático Phidias, que vinha de uma família nobre de Siracusa. Aparentemente, em tenra idade o menino foi enviado para estudar em Alexandria - a maior Centro Cultural aquela vez. No futuro, ele se comunicou ativamente com os matemáticos da escola alexandrina (por exemplo, com Erastofen), e isso sugere a ideia de que Arquimedes usou as obras do Euclides alexandrino como "livros didáticos". O assunto de sua pesquisa adicional também coincidiu com a "ciência euclidiana" e a desenvolveu significativamente - esta é, antes de tudo, a teoria dos números, bem como a planimetria e a geometria.

Tendo estudado em Alexandria, Arquimedes voltou para casa e conseguiu um “emprego” na corte de seu parente distante, o tirano de Siracusa Heron II. Existem muitas lendas sobre como Arquimedes executou as tarefas mais engenhosas de Heron, mas na realidade o governante, provavelmente, não atribuiu muita importância prática à sua pesquisa e patrocinou o cientista excepcional apenas porque sua presença em Siracusa aumentou significativamente o status cultural de a cidade.

Estando “sob a asa” de um monarca iluminado durante a maior parte de sua vida, o inventor pôde trabalhar com calma – e trabalhou, e com tanta fecundidade que hoje a palavra “Arquimedes” é desconhecida apenas para quem vive na floresta, rezem aos roda e desmaia na forma de um avião.

Siracusa é uma das cidades mais influentes e belas do antigo Mediterrâneo. Foi fundada no século VIII aC com o nome de Sirako (“pântano”, porque realmente havia um pântano perto da cidade). Heron II sabiamente governou Siracusa por 50 anos: ele evitou grandes guerras, desenvolveu jurisprudência, ciência e arte. Seu herdeiro - o jovem Jerônimo - subiu ao trono em 215 e quase imediatamente levou a cidade ao colapso, brigando com Roma. Siracusa caiu devido ao fato de alguns habitantes da cidade terem decidido negociar os termos de um tratado de paz e abriram uma pequena porta na muralha para os romanos, mas eles invadiram e rapidamente esmagaram a resistência.

As tropas do cônsul romano Marcelo sitiaram Siracusa por muito tempo (cerca de 8 meses). O motivo do atraso foi supostamente que o grande cientista, diante da ameaça de invasão, mudou da matemática pura para a mecânica e começou a criar incríveis dispositivos de combate para proteger sua cidade natal. Além disso - de acordo com algumas evidências, Arquimedes liderou pessoalmente a defesa da cidade e dispensou seus recursos técnicos.

Os romanos não eram estúpidos. Tendo apreciado as inovações defensivas dos gregos, Marcelo ordenou a seus soldados que não tocassem no brilhante engenheiro ao capturar a cidade, aparentemente planejando atraí-lo para seu serviço. Não é difícil imaginar que tipo de mecanismos militares Arquimedes poderia ter inventado enquanto trabalhava para os romanos práticos e cruéis.

No entanto, a história decretou o contrário. Segundo a lenda, um dos legionários encontrou um cientista no jardim de sua casa, quando estudava os desenhos na areia, sem prestar atenção às brigas de rua. Ou o romano não reconheceu esse grego, ou violou deliberadamente a ordem do comandante (dizem que Arquimedes disse ao soldado para não tocar em seus desenhos - "círculos", mas em que termos exatos ele fez isso não está claro) - em qualquer Nesse caso, a maior mente de seu tempo foi simplesmente esquartejada até a morte no local.

Morte de Arquimedes. Gravura de um livro italiano do século XVIII.

Plutarco (45-120) relata que, segundo a vontade de Arquimedes, uma bola encerrada em um cilindro foi colocada sobre sua sepultura, indicando que a proporção de seus volumes é de 2/3. Em seu trabalho "Sobre a esfera e o cilindro" Arquimedes provou a mesma multiplicidade da razão da área da superfície dessas duas figuras.

Palavra e ação

Basta vislumbrar o “saber fazer” de Arquimedes para entender o quanto esse homem estava à frente de seu tempo e no que nosso mundo poderia se transformar se as altas tecnologias fossem assimiladas na antiguidade tão rapidamente quanto hoje. Arquimedes especializou-se em matemática e geometria, duas das ciências mais importantes subjacentes progresso técnico. A natureza revolucionária de sua pesquisa é evidenciada pelo fato de os historiadores considerarem Arquimedes um dos três os maiores matemáticos humanidade (os outros dois são Newton e Gauss).

Em termos de inovação, este grego foi cabeça e ombros acima de todos os matemáticos europeus até o Renascimento. Em uma sociedade onde um sistema de cálculo completamente terrível era usado, e em uma linguagem onde a palavra "miríade" (dez mil) era sinônimo de "infinito", ele desenvolveu uma ciência clara dos números e os "contou" até 10 64 .

Arquimedes lançou as bases para o cálculo integral e a teoria dos números ultrapequenos. Ele provou que a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro é igual à razão entre a área de um círculo e o quadrado de seu raio. O cientista, é claro, não chamou essa proporção de "número Pi", mas determinou com bastante precisão seu valor na faixa de 3 + 10/71 (cerca de 3,1408) a 3 + 1/7 (cerca de 3,1429).

Apenas alguns tratados de Arquimedes sobreviveram ao nosso tempo. A maioria deles pereceu em dois incêndios na Biblioteca de Alexandria - apenas algumas traduções em árabe e latim sobreviveram. Por exemplo, na obra "Sobre o equilíbrio dos planos", o autor estudou os centros de gravidade de várias figuras. Existe uma lenda segundo a qual Heron pediu a Arquimedes que ilustrasse visualmente o "efeito" da alavanca, conhecido por sua frase famosa“Dê-me um ponto de apoio e eu vou virar o mundo inteiro!” (Plutarco a cita de forma diferente: "Se houvesse outra Terra, eu ficaria sobre ela e moveria esta").

O inventor ordenou puxar um grande navio para terra e enchê-lo com carga, após o que ele ficou perto da talha de corrente (bloco de carretel) e começou a puxar a corda amarrada ao navio sem nenhum esforço visível. Este último, para surpresa dos presentes, "flutuou" em terra, como na água.

Outros trabalhos não são menos significativos: “On Conoids and Spheroids”, “On Spirals”, “Measurement of a Circle”, “Squaring a Parabola”, “Psammit” (“Cálculo de Grãos de Areia” - aqui o cientista propôs uma maneira para descobrir o número de grãos de areia contidos no volume de tudo do mundo, ou seja, ele descreveu um sistema para escrever números supergrandes).

Separadamente, deve ser dito sobre seu trabalho no campo da mecânica. Aqui ele realmente foi um pioneiro, em muitos aspectos lembrando Leonardo da Vinci.

De acordo com Diodorus Siculus, escravos romanos na Espanha drenavam rios inteiros usando um dispositivo que Arquimedes desenvolveu durante uma visita ao Egito. Era o chamado "parafuso de Arquimedes" - uma bomba de parafuso poderosa e ao mesmo tempo muito simples. No entanto, algumas evidências sugerem que um dispositivo semelhante foi inventado 300 anos antes para irrigar os Jardins Suspensos da Babilônia (os chamados "Jardins da Babilônia").

Arquimedes supostamente inventou um jogo de mosaico - "estômago" (a partir de pedaços de ossos chatos de diferentes formas geométricas, é necessário fazer figuras reconhecíveis - uma pessoa, um animal etc.). Ele também é creditado com a criação do hodômetro (um dispositivo que mede a distância percorrida).

Durante o cerco de Siracusa, Arquimedes construiu muitos dispositivos incríveis, dos quais dois dos mais eficazes podem ser distinguidos. A primeira é a "Paw of Archimedes", uma máquina elevatória única e um protótipo de uma grua moderna. Externamente, parecia uma alavanca projetando-se além da muralha da cidade e equipada com um contrapeso. Políbio escreveu na História Mundial que, se um navio romano tentasse pousar perto de Siracusa, esse “manipulador” sob o controle de um maquinista especialmente treinado agarrava sua proa e a virava (o peso das trirremes romanas ultrapassava 200 toneladas, enquanto o penter podia atingir todos os 500), inundando os atacantes.

Um guindaste também é uma arma!

Os romanos ficaram chocados ao ver as máquinas de Arquimedes em ação. Plutarco escreve que às vezes chegava ao absurdo: quando viam algum tipo de corda ou tronco na parede de Siracusa, os invencíveis legionários romanos fugiam em pânico, pensando que outro mecanismo infernal agora seria usado contra eles.

Máquinas semelhantes derrubaram as escadas de cerco romanas das paredes, enquanto as catapultas de longo alcance e incrivelmente precisas de Arquimedes bombardeavam seus navios com pedras. Mas ainda mais surpreendente foi a segunda "surpresa" - uma arma de raio.

Percebendo a futilidade de tentar tomar a cidade de assalto, a frota romana (segundo várias fontes, cerca de 60 navios) ancorou perto da cidade. Segundo a lenda, Arquimedes projetou um grande espelho ou entregou pequenos espelhos côncavos aos soldados (os historiadores não têm um único ponto de vista - às vezes até escudos de cobre polido aparecem aqui), com a ajuda dos quais ele “concentrou” luz solar na frota inimiga e a queimou até o chão.

Cícero escreveu que depois que Siracusa foi saqueada, Marcelo tirou dois dispositivos de lá - "esferas", cuja criação é atribuída a Arquimedes. O primeiro era uma espécie de planetário, e o segundo modelava o movimento das estrelas pelo céu, o que sugeria a presença de um mecanismo de engrenagem complexo nele.

Até recentemente, essa evidência era considerada duvidosa, mas em 1900, perto da ilha grega de Antikythera, a uma profundidade de 43 metros, foram encontrados os restos de um navio, do qual foram levantados os restos de um determinado dispositivo - um "avançado" sistema de engrenagens de bronze que remonta a 87 aC. Isso prova que Arquimedes poderia criar um mecanismo complexo - uma espécie de "computador" dos tempos antigos.

Antikythera - talvez o mecanismo de engrenagem mais antigo do mundo

Engenheiro hiperbolóide Arquimedes

Poderia um grego astuto realmente alimentar os peixes no mar perto de Siracusa com romanos fritos? Este mito foi testado várias vezes - e com resultados variados. O mais interessante foi o experimento do Massachusetts Institute of Technology, realizado em 2005.

Fontes antigas descrevem o design do "hiperbolóide" de Arquimedes de uma maneira muito contraditória - sejam escudos de bronze ou um refletor gigante. Os pesquisadores sugeriram que Arquimedes dificilmente poderia ter feito um refletor enorme (e, portanto, muito vulnerável), e escolheram a opção com escudos, substituindo-os por 127 espelhos com cerca de 30 por 30 centímetros de tamanho.

Os experimentadores não pretendiam recriar completamente as condições para usar o "hiperbolóide". O modelo do navio era feito de carvalho maciço, embora madeiras mais combustíveis, como cipreste, fossem usadas para construir navios romanos. As laterais do navio estavam secas, embora na realidade estejam abertas às ondas. A distância até o alvo é de 30 metros, mas na verdade era muito mais (pelo menos a distância da flecha). Além disso, o layout permaneceu estacionário, e os navios romanos se moveram levemente, mesmo quando ancorados na baía de Siracusa.

Espelhos foram apontados para o navio e cobertos com cortinas. Um problema surgiu imediatamente - a "arma" estava nas arquibancadas, e não nas mãos dos soldados gregos. A visão tinha que ser constantemente ajustada, pois devido ao movimento do Sol no céu, os raios mudavam 1,5 metro a cada 10 minutos. As nuvens também não facilitaram o trabalho - o poder do "laser" caiu periodicamente.

O que veio disso? "Weapon of Vengeance" funcionou por apenas 10 minutos, mas o efeito superou todas as expectativas. Imediatamente após a abertura dos espelhos, a madeira começou a carbonizar, depois apareceu fumaça e quase imediatamente depois - um monte de chamas brilhantes. O fogo foi extinto após 3 minutos. Um buraco apareceu na lateral do navio.

A mobilidade dos alvos reais, a longa distância até eles, as fracas qualidades reflexivas do bronze - tudo isso fala contra a lenda de Arquimedes. No entanto, o inventor tinha muitos refletores à sua disposição (o número de soldados com escudos polidos nas paredes da cidade era de centenas) e não estava limitado no tempo. Arquimedes realmente poderia alcançar o efeito de um "laser", mas não em qualidade, mas em quantidade.

No experimento, os espelhos eram planos, o que não se pode dizer dos escudos dos gregos. Se os refletores usados fossem côncavos, seu "alcance" excederia 30 metros.

Poucas informações históricas sobreviveram para recriar as armas de Arquimedes como elas realmente poderiam ser. É razoável falar não da refutação do mito, mas da possibilidade teórica de um "laser solar". O experimento mostrou que a física não contradiz a história. Isso inspira otimismo, então a lenda dos "raios da morte" de Arquimedes pode ser considerada condicionalmente verdadeira.

A Siracusa moderna quase não tem vestígios de antiga grandeza. Os turistas são frequentemente levados ao chamado "Túmulo de Arquimedes" na necrópole de Grotticelli. Na verdade, este enterro romano não contém os restos mortais do famoso cientista.
O Palimpsesto de Arquimedes é um livro cristão compilado no século XII a partir de pergaminhos "pagãos" do século X. Para fazer isso, as cartas antigas foram lavadas e um texto da igreja foi escrito no material recebido. Felizmente, o palimpsesto (do grego palin - novamente e psatio - eu apago) era de má qualidade, então as letras antigas eram visíveis através da luz (e ainda melhor - sob luz ultravioleta). Em 1906, descobriu-se que estas eram três obras anteriormente desconhecidas de Arquimedes.
Há uma lenda sobre como o rei Heron instruiu Arquimedes a verificar se o joalheiro havia misturado prata em sua coroa de ouro. A integridade do produto não pode ser violada. Arquimedes não conseguiu concluir essa tarefa por um longo tempo - a solução veio por acaso quando ele se deitou no banheiro e de repente notou o efeito do deslocamento do líquido (ele gritou: "Eureka!" - "Encontrou!", E correu nu para a rua). Ele percebeu que o volume de um corpo imerso em água é igual ao volume de água deslocado, e isso o ajudou a expor o enganador.
Uma das grandes crateras lunares (82 quilômetros de largura) recebeu o nome de Arquimedes.

* * *

Arquimedes é o candidato mais adequado para criar a imagem de um antigo inventor que projetou tanques a vapor e máquinas voadoras centenas de anos antes do nascimento de Cristo (esse gênero é geralmente chamado de "sandalpunk" - por analogia com "cyberpunk" ou "dieselpunk", onde a palavra "sândalo" significa sândalo, assim como sandálias em que os antigos gregos andavam). Pelos padrões de hoje, os escritos de Arquimedes são de nível médio. No entanto, não se esqueça que eles foram feitos há mais de 2000 anos e estavam à frente de seu tempo pelo menos no século XVII. Graças a isso, o herói do nosso artigo pode ser justamente chamado de um dos maiores gênios da humanidade.

Arquimedes (287 aC - 212 aC) - matemático, engenheiro e físico grego que lançou as bases da mecânica e da hidrostática. Ele ganhou fama mundial graças às suas descobertas na geometria.

Informações sobre Arquimedes foram deixadas por Tito Lívio, Plutarco, Políbio, Cícero, Vitrúvio e outros autores antigos. Mas todos eles viveram após os eventos descritos. Arquimedes nasceu em Siracusa (uma colônia grega na Sicília). O pai do futuro cientista era o astrônomo e matemático Phidias, que estava intimamente relacionado com o tirano de Siracusa. O inventor grego estudou em Alexandria do Egito - o centro científico da época. Aqui ele conheceu o astrônomo Conon e o filósofo Eratóstenes. Arquimedes então retornou a Siracusa. Aqui ele sempre esteve cercado de atenção e nunca precisou de fundos. Mas os eventos reais de sua vida são difíceis de distinguir das lendas, cuja razão foram suas invenções.

legendas

Dizem que a famosa lei de Arquimedes, o cientista descobriu quando tomou banho. Segundo a lenda, ele gritou "Eureka!" (“Encontrei!”) saltou nua para a rua.

De acordo com outra lenda, Arquimedes ajudou a lançar um navio pesado de vários andares construído usando um sistema de blocos especial. Ao mesmo tempo, ele disse: "Dê-me um ponto de apoio e eu posso mudar o mundo".

O gênio da engenharia do cientista se manifestou durante o cerco de Siracusa durante a 2ª Guerra Púnica. Segundo a lenda, Arquimedes tinha 75 anos naquela época. No entanto, poderosas máquinas de arremesso projetadas por um engenheiro bombardearam as tropas romanas. Guindastes especiais agarravam os navios romanos com ganchos de ferro, os levantavam e os derrubavam de tal maneira que os navios afundavam. Além disso, durante o cerco de Siracusa, a frota romana foi queimada com espelhos e escudos polidos que focalizavam os raios do sol nos navios. Observe que a verdade últimas histórias foi confirmado por experimentos.

Morte de Arquimedes

Existem várias versões da morte de Arquimedes. De acordo com a história de John Tsets, no meio da batalha, o matemático sentou-se perto de sua casa e refletiu sobre os desenhos que havia feito na areia da estrada. Um soldado romano que passava correndo pisou no desenho, após o que o cientista correu para ele com as palavras: “Não toque nos desenhos!”. Como resultado, o soldado matou o velho a sangue frio.

Mas Plutarco diz que um soldado veio a Arquimedes e disse que Marcelo estava ligando para ele. Mas o cientista pediu ao legionário que esperasse até que ele resolvesse o problema. O guerreiro ficou zangado e perfurou o inventor com uma espada. De acordo com a terceira versão, Arquimedes foi pessoalmente a Marcelo, com a intenção de trazer-lhe instrumentos para medir o Sol. Mas seu fardo atraiu a atenção dos romanos. Este último decidiu que o cientista estava carregando ouro ou joias e o matou.

Diodorus Siculus afirma que Arquimedes morreu enquanto esboçava o diagrama. Nesse momento, um soldado romano começou a arrastá-lo, mas, absorto no diagrama, o cientista disse: “Saia do meu diagrama! Alguém me dê meu carro!" O romano se assustou e matou o velho. No entanto, Marcellus deu ao cientista um funeral magnífico, e o assassino foi decapitado. Plutarco também afirma que Marcelo ficou muito zangado com a morte do inventor, a quem ordenou que não fosse tocado.

Atividade científica

Plutarco observa que Arquimedes era obcecado por matemática. Sendo engajado na ciência, ele até se esqueceu da comida. O cientista grego é dono de pesquisas sobre aritmética, geometria e álgebra. Em particular, foi Arquimedes quem encontrou todos os poliedros semiregulares, desenvolveu a teoria das seções cônicas e descobriu um método geométrico para resolver equações cúbicas. Ele encontrou um método geral para calcular volumes e áreas. As ideias de Arquimedes tornaram-se a base do cálculo integral. Mas ele considerava que sua melhor realização era a determinação do volume e da superfície de uma esfera. Mesmo em seu túmulo, Arquimedes pediu para derrubar uma bola inscrita em um cilindro.

O inventor calculou a área de superfície para o segmento da bola e da bobina da chamada "espiral de Arquimedes", determinou os volumes dos segmentos do elipsóide, bola e parabolóide. Arquimedes calculou a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro. As ideias de Arquimedes estavam significativamente à frente de seu tempo. Só no século XVII os cientistas continuaram e desenvolveram os trabalhos do grande matemático.

Arquimedes foi o primeiro a aplicar com sucesso a alavanca na prática. Por exemplo, ele construiu muitos mecanismos de alavanca de bloco que tornaram mais fácil levantar e transportar cargas pesadas. O grande engenheiro inventou o parafuso de Arquimedes (trado), projetado para retirar água. Este mecanismo ainda é usado no Egito hoje. Arquimedes tornou-se o primeiro teórico da mecânica.

Além disso, o cientista grego construiu um planetário, durante o movimento do qual foi possível observar alguns dos planetas, o nascer do Sol, as fases e os eclipses da Lua. Ele acreditava que o sistema do mundo é heliocêntrico (os planetas giram em torno do sol).

Os seguintes escritos de Arquimedes sobreviveram até hoje:

"Sobre Espirais";
"Parábola quadrada";
"Sobre corpos flutuantes";
"Sobre a bola e o cilindro";
"Medição do círculo";
"Púmulo";
"Estômago";
"O Livro dos Lemas".

Arquimedes criou mais de 40 invenções. A maioria deles pertence ao campo da tecnologia militar. Por exemplo, as máquinas de arremesso inventadas por Arquimedes lançavam pedras pesando 250 kg. Alguns pesquisadores modernos até afirmam que Arquimedes inventou canhões.

Em homenagem ao brilhante cientista chamado:

cratera Arquimedes;
asteróide 3600 Arquimedes;
ruas em Amsterdã, Dnepropetrovsk, Donetsk, Nizhny Novgorod e uma praça em Siracusa.

Leibniz disse uma vez que, se você ler atentamente os escritos de Arquimedes, as descobertas dos geômetras não surpreenderão mais. De fato, alguns dos cálculos do cientista grego foram repetidos apenas após 1,5 mil anos pelos mesmos Leibniz e Newton.

Karel Capek escreveu a história "A Morte de Arquimedes". Versões não canônicas da morte do cientista são dadas nas histórias dos escritores russos A. Bashkuev "Kill Archimedes" e O. Raven "War and Geometer".

Em 1972, o desenho animado "Kolya, Olya and Archimedes" foi filmado sobre o grande cientista.