Archimedes là ai?

Archimedes (khoảng 287 TCN, Siracusa - khoảng 212 TCN Siracusa), nhà toán học, vật lý, thiên văn học, triết học và kỹ sư người Hy Lạp cổ đại.

Ông được coi là nhà khoa học đầu tiên và vĩ đại nhất của thế giới cổ đại. Ông là người đặt nền móng cho ngành thủy tĩnh học và cơ học.

Sự nổi của nước, được cho là tìm thấy khi tắm trong bồn tắm, là đóng góp nổi tiếng nhất của ông cho khoa học. Lực này bằng tích của khối lượng chìm của vật, khối lượng riêng của chất lỏng mà nó ở trong và gia tốc trọng trường. Ngoài ra, theo nhiều nhà sử học toán học, Archimedes là nguồn gốc của phép tính tích phân.

Archimedes sinh vào khoảng năm 287 trước Công nguyên tại thành phố cảng Syracuse. Vào thời điểm đó, Syracuse là một thuộc địa tự trị của Magna Graecia. Ngày sinh dựa trên tuyên bố của nhà sử học Hy Lạp Ioannes Tzetzes rằng Archimedes đã sống 75 năm. Trong The Sand Counter, Archimedes nói rằng tên của cha anh là Phidias. Không có thông tin nào về cha của ông, một nhà thiên văn học. Trong Plutarhos Parallel Lives, Archimedes Syracuse trị vì vua II. Anh ta viết rằng anh ta có quan hệ họ hàng với Hiero. [3] Tiểu sử của Archimedes được viết bởi người bạn Heracleides của ông, nhưng tác phẩm này đã bị thất lạc. Sự biến mất của tác phẩm này khiến các chi tiết về cuộc đời của ông không rõ ràng. Ví dụ, không biết liệu cô ấy đã kết hôn hay có con hay chưa. Anh ta có thể đã học ở Alexandria, nơi những người cùng thời với anh ta là Eratosthenes và Konon khi còn trẻ. Anh ta đề cập đến Konon như một người bạn của mình và đề cập đến phần đầu của hai tác phẩm của mình (Phương pháp của các định lý cơ học và Bài toán về bò) cho Eratosthenes.

Archimedes chết vào khoảng năm 212 trước Công nguyên trong Chiến tranh Punic lần thứ hai, khi các lực lượng La Mã dưới quyền Tướng Marcus Claudius Marcellus chiếm được thành phố Syracuse sau một cuộc vây hãm kéo dài hai năm. Theo truyền thuyết phổ biến của Plutarhos, Archimedes đang thiết kế một sơ đồ toán học khi thành phố bị chinh phục. Một người lính La Mã ra lệnh cho anh ta đến gặp Tướng Marcellus, nhưng Archimedes từ chối, nói rằng anh ta nên giải quyết xong vấn đề. Người lính tức giận vì điều này và giết Archimedes bằng thanh kiếm của mình. Ngoài ra, Plutarhos có một tài khoản ít được biết đến hơn về cái chết của Archimedes. Tin đồn này cho thấy một người lính La Mã có thể đã bị giết khi cố gắng đầu hàng. Theo câu chuyện, Archimedes đã mang theo các công cụ toán học. Người lính nghĩ rằng những công cụ này có thể là những món đồ có giá trị và đã giết Archimedes. Tướng Marcellus được cho là đã bị xúc phạm trước cái chết của Archimedes. Vị tướng coi Archimedes là tài sản khoa học quý giá và ra lệnh không được làm hại. Marcellus gọi Archimedes là "một Briareus hình học."

Từ cuối cùng được gán cho Archimedes là "Đừng phá vỡ các vòng tròn của tôi", được cho là có nghĩa là để làm phiền người lính La Mã khi làm việc trên các vòng tròn trong bản vẽ toán học. Trích dẫn này thường được gọi là "Noli turbare week meos" trong tiếng Latinh. Tuy nhiên, không có bằng chứng đáng tin cậy nào cho thấy Archimedes đã nói những lời này, và cả trong tin đồn do Plutarhos kể. Valerius Maximus trong Tác phẩm và lời nói không thể quên của mình ở thế kỷ thứ 1 sau Công nguyên đã nêu cụm từ “… sed protecto manibus puluere 'noli' inquit, 'obsecro, istum noiseare'” - “… nhưng hãy bảo vệ bụi bằng đôi tay của mình 'Tôi cầu xin bạn, đừng làm hỏng nó.' anh ấy nói ”. Biểu thức này cũng được sử dụng trong tiếng Hy Lạp Katarevusa "μὴ μου τοὺς κύκλους τάραττε!" Được thể hiện dưới dạng (Mē mou tous kuklous taratte!).

Archimedes có một tác phẩm điêu khắc trong lăng mộ của mình cho thấy bản vẽ bằng chứng toán học yêu thích của ông. Hình vẽ này bao gồm một hình cầu và một hình trụ có cùng chiều cao và đường kính. Archimedes đã chứng minh rằng thể tích và diện tích bề mặt của hình cầu bằng 75/137 hình trụ, kể cả đáy của nó. Vào năm 1960 trước Công nguyên, XNUMX năm sau cái chết của Archimedes, nhà hùng biện người La Mã Cicero đang làm công việc vận chuyển động đất ở Sicily. Anh đã nghe những câu chuyện về lăng mộ của Archimedes, nhưng không người dân địa phương nào có thể chỉ cho anh địa điểm. Cuối cùng, anh tìm thấy ngôi mộ trong tình trạng bị bỏ quên và giữa những bụi cây cạnh cổng Agrigentine ở Syracuse. Cicero đã dọn sạch ngôi mộ. Sau khi làm sạch, bây giờ anh đã có thể nhìn thấy hình khắc và đọc các dây được đính kèm dưới dạng chữ khắc. Vào đầu những năm XNUMX, một ngôi mộ được tìm thấy trong sân của khách sạn Panorama ở Siracusa, và ngôi mộ này được cho là của Archimedes. Tuy nhiên, không có bằng chứng thuyết phục nào để khẳng định điều này là đúng. Vị trí hiện tại của ngôi mộ của ông là không rõ.

Các phiên bản tiêu chuẩn về cuộc đời của Archimedes được các sử gia La Mã Cổ đại viết rất lâu sau khi ông qua đời. Cuộc bao vây Syracuse, được thuật lại trong Lịch sử của Polibios, được viết khoảng XNUMX năm sau cái chết của Archimedes và sau đó được Plutarch và Titus Livius sử dụng làm nguồn tư liệu. Tập trung vào những cỗ máy chiến tranh mà Archimedes được cho là đã chế tạo để bảo vệ thành phố, tác phẩm này cung cấp rất ít thông tin về tính cách của Archimedes.

Các phát minh

cơ khí

Trong số những phát minh của Archimedes trong lĩnh vực cơ khí, ròng rọc phức hợp, ốc vít vô tận, vít thủy lực và gương đốt là những thứ mà Archimedes đã đốt cháy các con tàu La Mã bằng gương. Không có công trình nào liên quan đến chúng được đưa ra, nhưng đã để lại nhiều công trình đóng góp đáng kể cho lĩnh vực hình học toán học, lĩnh vực tĩnh và thủy tĩnh học của vật lý.

Nhà khoa học đầu tiên tiết lộ các nguyên tắc cân bằng là Archimedes. Một số nguyên tắc sau là:

Các quả nặng bằng nhau được treo trên các cánh tay bằng nhau vẫn cân bằng. Các quả nặng không bằng nhau vẫn ở trạng thái cân bằng trên các cánh tay không bằng nhau khi thỏa mãn điều kiện sau: f1 • a = f2 • b Dựa vào công của mình, anh ta nói: “Cho tôi một điểm tựa, để tôi chuyển động Trái đất” từ đã không bị loại khỏi ngôn ngữ trong nhiều thế kỷ.

hình học

Một trong những đóng góp quan trọng nhất của ông cho hình học là ông đã chứng minh rằng một hình cầu có diện tích bề mặt bằng 4 (\ displaystyle \ pi) \ pir2 và thể tích của nó bằng 4/3 (\ displaystyle \ pi) \ pir3. Ông đã chứng minh rằng diện tích của một hình tròn bằng diện tích của một tam giác có đáy bằng chu vi của hình tròn này và chiều cao của nó bằng bán kính, và chỉ ra rằng giá trị của pi nằm giữa 3 + 7/3 và 10 + 71/XNUMX. Nói cách khác, các công thức này là đường kính của khối lượng mà nước có thể lấy trong quá trình sử dụng thể tích.

toán học

Một trong những thành tựu toán học xuất sắc của Archimedes là ông đã phát triển một số phương pháp tìm diện tích của các bề mặt cong. Anh ta tiếp cận phép tính vô cực trong khi vẽ một đường cắt parabol. Phép tính thập phân là khả năng toán học thêm một phần thậm chí nhỏ hơn phần nhỏ nhất có thể tưởng tượng vào một khu vực. Tài khoản này có một giá trị lịch sử to lớn. Sau đó, nó tạo cơ sở cho sự phát triển của toán học hiện đại, cung cấp cơ sở tốt cho các phương trình vi phân và phép tính tích phân do Newton và Leibniz tìm ra. Archimedes, trong cuốn sách Tứ giác của Parabol, đã chứng minh rằng diện tích của một parabol bị cắt theo phương pháp tiêu thụ bằng 4/3 diện tích của một tam giác có cùng đáy và chiều cao.

thủy tỉnh

Archimedes cũng đã tìm ra "định luật cân bằng của chất lỏng" được biết đến với tên của ông. Câu chuyện được biết đến nhiều nhất về một vật thể bị ngâm trong nước là nó mất đi trọng lượng của chính nó tương đương với khối lượng nước mà nó mang theo, và hét lên từ nhà tắm “eureka” (tôi đã tìm thấy nó), khỏa thân, khỏa thân. Người ta đồn rằng một ngày nọ, Vua Hieron II nghi ngờ rằng người thợ kim hoàn đã trộn bạc vào chiếc vương miện bằng vàng mà ông đã làm và đưa giải pháp cho vấn đề này với Archimedes. Dù đã suy nghĩ rất nhiều nhưng Archimedes vẫn không thể giải quyết được vấn đề, khi vào bồn tắm, anh cảm thấy cân nặng của mình giảm xuống khi ở trong hồ tắm và nhảy ra khỏi bồn tắm bằng cách nói “evreka, evreka”. Archimedes đã tìm thấy gì; Đó là giải pháp của vấn đề bằng cách so sánh nước mang theo vàng được trao cho vương miện và nước mang theo vương miện. Vì trọng lượng riêng của mỗi chất là khác nhau nên các vật khác nhau có cùng khối lượng thì thể tích khác nhau. Vì lý do này, hai vật khác nhau có cùng trọng lượng ngâm trong nước sẽ mang lượng nước khác nhau.

hiện vật

Hầu hết các công trình của Archimedes đều dưới dạng thư từ với các nhà toán học nổi tiếng của thời kỳ đó như Konon từ Samos (Samos) và Erastosthenes of Kirenes, và chúng hoàn toàn mang tính lý thuyết. Bản gốc Hy Lạp của chín tác phẩm của ông vẫn tồn tại cho đến ngày nay. Các tác phẩm của ông vẫn chìm trong bóng tối trong nhiều năm; Đóng góp của ông cho toán học đã không được thực hiện cho đến khi các công trình của ông được dịch sang tiếng Ả Rập vào thế kỷ 8 hoặc 9. Ví dụ, một trong những tác phẩm rất quan trọng của Archimedes có tựa đề “Phương pháp”, được viết để đóng góp cho các nhà toán học khác, vẫn nằm trong bóng tối cho đến thế kỷ 19.

• Về số dư (2 tập). Các nguyên tắc chính của cơ học được giải thích bằng các phương pháp hình học.
• Parabolas bậc hai
• Trên bề mặt hình cầu và hình trụ (2 tập). Ông đưa ra thông tin về diện tích của một phần hình cầu, diện tích hình tròn, diện tích hình trụ và so sánh diện tích của các vật thể này.
• Trên các xoắn ốc. Archimedes đã xác định đường xoắn ốc trong công trình này, kiểm tra độ dài và góc của vector bán kính của đường xoắn ốc, và tính toán tiếp tuyến của vector.
• Trên Conoids
• Trên Những Cơ Thể Nổi (2 tập). Các nguyên tắc cơ bản của thủy tĩnh được đưa ra.
• Đo vòng tròn
• Sandreckone. Nó chứa hệ thống mà Archimedes đã viết trên các hệ thống số và tạo ra để thể hiện các số lớn.
• Phương pháp Định lý Cơ học. Nó được nhà ngôn ngữ học nổi tiếng Heiberg tìm thấy vào năm 1906 giữa các cuộn giấy cũ (được khắc và sau đó viết lại) ở Istanbul.