Первым биографию Архимеда кратко написал его друг Гераклид, однако она была потеряна и сегодня о жизни ученого известно мало. Также это обусловлено еще и тем, что практически все авторы, которые передавали его жизнеописание, родились намного позже. Это был величайший древнегреческий инженер и математик. Он является основоположником теоретической механики и гидростатики. Изучение его достижений пригодится для написания реферата ученикам 7 класса.
Краткая биография
Древний греческий ученый и философ Архимед (Archimedes) внес большой вклад в геометрию и математику, написал множество докладов, занимался различными изобретениями, которые служили отправной точкой для последующего развития технического прогресса. Легенды о нем создавались еще во время его жизни. Некоторое время он провел в Александрии, где познакомился и подружился с множеством научных деятелей той эпохи.
Сообщения о нем и его достижениях можно прочитать в работах:
- Цицерона;
- Тита Ливия;
- Витрувия;
- Диодора Сицилийского;
- Полибия.
Однако определить степень достоверности этой информации невозможно. Доподлинно известно, что он родился в городе Сиракузы, который находится в Сицилии. Его отцом, как считают историки, являлся математик Фидий. При этом Плутарх писал, что Архимед сиракузскому правителю того времени Гиерону Второму был родней.
Возможно, Архимед, будучи ребенком, все детство жил в своем городе, а когда подрос, отправился учиться в Александрию. В течение многих веков она являлась научной и культурной столицей Древней Греции. По предположениям, первое свое образование Архимед получил у отца. Прожив некоторое время в Александрии, он вернулся в Сиракузы и остался там до конца своих дней.
Заслуги в инженерии
Ученый изобретал различные механические конструкции. Он описал теорию рычага и эффективно использовал ее в дальнейшем на практике, хоть непосредственно эта идея была известна задолго до него. В частности, на основе познаний в этой научной области он построил несколько рычажных конструкций в Сиракузском порту. Такие механизмы значительно облегчали подъем и перестановку тяжестей, помогая ускорить работу грузчиков. А «архимедов винт», который используется для вычерпывания воды, и сегодня применяется в Египте.
Немаловажное значение имеют теоретические разработки в области механики. С учетом работы закона рычага ученый начал свою работу «О равновесии фигур». В основе доказательства находится аксиома, что на равных плечах одинаковые по весу предметы можно уравновесить. Этот же принцип в труде, который начинался с доказательства своего же закона, Архимед использовал и во время создания работы «О плавании тел».
Достижения в физике и математике
Открытия в сфере математики являлись большой страстью для Архимеда. Как говорил Плутарх, он просто забывал о еде и полностью уходил в себя, если находился на пороге научного открытия в этой области. Основным направлением для него являлся математический анализ.
Еще до его рождения были созданы формулы, которые позволяли вычислять площади круга и треугольников, объемов шара и пирамиды. Однако знания ученого помогли ему создать общие принципы по определению этих величин. Для этого Архимед усовершенствовал способ исчерпывания, который придумал Евдокс Книдский, и довел его применение до нового уровня. Математик не был разработчиком теории интегрального вычисления, однако его труды в дальнейшем являлись основой для развития науки.
Также ученый являлся основоположником дифференциального вычисления. С точки зрения геометрии, он рассматривал вероятность определения касательной к кривой линии, с физической — скорость тела в конкретный временной промежуток. Он провел исследования плоской кривой, которую сегодня знают как архимедова спираль.
Этот ученый первым определил общий метод поиска эллипса к параболе, гиперболы к касательной. Лишь в XVII столетии остальные научные деятели в полной мере поняли, какой огромный вклад в математику Архимед внес этим открытием. Ученый по непонятным причинам иногда не описывал свои изобретения в трудах, из-за этого совершенно не все созданные формулы дошли до сегодняшних дней.
Огромным прорывом Архимед считал изобретение формул, которые позволяли вычислить объем сферы и площадь поверхности. Если до этого ученый переосмысливал и совершенствовал теории других авторов или разрабатывал быстрые способы расчета в качестве альтернативы уже находящихся формул, то в определении площади поверхности он был первооткрывателем. До этого ни один математик не мог справиться с такой задачей.
Всего же в этих науках Архимед создал множество трудов:
- Квадратура параболы.
- О спиралях.
- Измерение круга.
- О коноидах и сфероидах.
- Стомахион.
- Псаммит.
- Книга лемм.
- О кругах.
Закон Архимеда и астрономия
Достижением ученого в сфере физики было утверждение, известное сегодня как закон Архимеда. Ученый выявил, что на любой предмет, который погружен в жидкость, действует выталкивающее давление. Эта сила направлена вверх, а по своим параметрам равняется весу жидкости, вытесненной во время помещения предмета в нее, независимо от того, какая у нее плотность.
Существует предание, которое связано с этим открытием. В один из дней к математику пришел Гиерон, он сомневался, что масса сделанной для него короны равна весу золота, предоставленного для ее изготовления. Ученый отлил два слитка такие же по массе, как и корона, один из золота, второй из серебра. После он поочередно опустил слитки в воду и пометил, как сильно увеличился ее уровень. Далее он опустил корону и увидел, что вода не приподнялась ни до одно из уровней, до которого поднималась при погружении каждого слитка. Так было выявлено, что ювелир похитил часть золота.
Также популярен миф о том, что сделать свое основное открытие ученому помогла ванна. В процессе купания он якобы немного поднял ногу из воды и понял, что в жидкости ее вес намного меньше. Такой случай был, но благодаря этому он открыл не закон Архимеда, а теорию удельной массы металлов.
Ученый являлся создателем первого в мире планетария. Во время передвижения этого механизма можно наблюдать:
- Перемещение 5 планет.
- Восход Солнца.
- Затмение Луны.
- Заход Солнца и Луны за горизонт.
Архимед также пробовал разработать формулы, которые позволяют вычислить расстояние до небесных светил. Современные ученые считают, он думал, что Земля является центром вселенной. Он был убежден, что Меркурий, Марс, Венера вращаются вокруг Солнца и все они одновременно вращаются вокруг Земли.
Интересные факты
О личной жизни Архимеда известно намного меньше, чем о научной деятельности. Но его современники сочиняли множество легенд о талантливом астрономе и изобретателе.
До наших дней сохранилось несколько интересных фактов:
- Обучение юный математик проходил в Александрийской библиотеке, которая насчитывала приблизительно 800 тыс. рукописей.
- Одним из изобретений ученого являлись катапульты, невиданные в то время конструкции, которые могли бросать камни массой до 300 кг.
- У Архимеда не было учеников.
- Ученый жил более 2200 лет назад (примерно 212−287 гг. до н. э.).
- В честь него назван астероид и кратер на Луне.
Также существует легенда, которая гласит о том, что в один из дней Гиерон Второй захотел сделать в подарок Птолемею, являющемуся царем Египта, многопалубное судно. Корабль назвали «Сиракузия», но его не удавалось спустить на воду.
Гиерон обратился к ученому. Из небольшого количества блоков Архимед построил конструкцию, благодаря которой спуск корабля получилось осуществить одним движением руки. С учетом этой легенды именно тогда Архимед крикнул: «Дайте мне точку опоры, и я Землю переверну!».
История смерти
Во время Пунической войны Сиракузы осадила римская армия. Ученый активно пользовался своими знаниями, чтобы помочь победить. Так, он создал катапульты, ими воины закидывали врага тяжелыми булыжниками. Когда противник начал подбираться к стенам города, считая, что тут получится избежать обстрела, еще одно изобретение математика — легкое устройство для метания близкого действия — позволило горожанам закидать врага ядрами.
Архимед помог своему народу и в боях на море. Созданные им краны могли захватывать корабли противника металлическими крючками, немного поднимали их, а после резко отпускали. Так судна переворачивались и тонули. Продолжительное время такие устройства считались легендой, но в 2005 г. группа ученых доказала эффективность этих механизмов, воссоздав их по сохранившимся рукописям.
За счет стараний ученого надежда римской армии на штурм Сиракуз была провалена. Тогда они осадили город. Осенью 287 г. до н. э. римляне взяли поселение. Архимед во время штурма был убит. С учетом одной гипотезы его зарезал римский легионер, на которого математик бросился за то, что он наступил на чертежи.
По другой версии местом смерти ученого была его лаборатория. Он якобы так сильно увлекся своими разработками, что отказался следовать за солдатом, которому поручили сопроводить Архимеда к генералу. Легионер в ярости его зарубил. Существует много вариантов этого события, но все гипотезы схожи в одном — римский генерал Марцелл был очень опечален смертью Архимеда и устроил ему пышные похороны.
