Archimedes z Syrakuz- grecki filozof przyrody i matematyk, urodzony i zmarły w Syrakuzach; wykształcenie zdobył w Aleksandrii. Był synem astronoma Fidiasza i prawdopodobnie krewnym lub powinowatym władcy Syrakuz Hierona II. Był autorem traktatu o kwadraturze odcinka paraboli, twórcą hydrostatyki i statyki, prekursorem rachunku całkowego. Stworzył też podstawy rachunku różniczkowego. W dziele Elementy mechaniki wyłożył podstawy mechaniki teoretycznej. Zajmował się również astronomią – zbudował globus i (podobno)planetarium z hydraulicznym napędem, które Marcellus zabrał jako jedyny łup z Syrakuz, opisał ruch pięciu planet, Słońca i Księżyca wokół nieruchomej Ziemi.
Na początek zacznijmy od historycznej opowiastki. W trzecim wieku przed naszą erą między Kartaginą i Rzymem rozpoczęły się krwawe zmagania o panowanie nad Morzem Śródziemnym. Te trwające ponad sto lat walki przeszły do historii pod nazwą wojen punickich. Główną areną walk była Sycylia, uważana za spichlerz śródziemnomorski. Podzielona ona była na niewielkie państewka, wśród których największe znaczenie uzyskały sprzymierzone z Kartaginą Syrakuzy. To przeciw Syrakuzom Rzymianie wysyłali najdzielniejsze oddziały zbrojne, najsilniejszą flotę i najzdolniejszych dowódców. Do nich należał Marcellus, któremu w czasie drugiej wojny punickiej, po przeszło dwuletnim oblężeniu (213 - 211 r. p.n.e.), udało się wreszcie Syrakuzy zdobyć. Ten długi i bohaterski opór Syrakuz był możliwy ponieważ na czele obrony miasta stał największy matematyk i fizyk starożytności - Archimedes. Ten genialny uczony i zdumiewający wynalazca wyprzedził swoją epokę o tysiąclecia, ponieważ dopiero po dziewiętnastu stuleciach Newton i Leibniz podjęli jego rozważania. Wielu autorów pisało o nim, między innymi Pappus, Diodor, Heraklidos, Plutarch, Polibiusz, Proklos, Cycero, dzięki nim wiemy o Archimedesie znacznie więcej niż o innych matematykach starożytności. Archimedes urodził się około 287 r. p.n.e. Jego ojciec był astronomem, krewnym zaś tyran Syrakuz - Hieron, znany mecenas nauki i sztuki. Nauki pobierał między innymi w słynnej już wtedy Aleksandrii. Resztę życia spędził w Syrakuzach. Dzieła tego uczonego były mniej rozpowszechnione niż np. „Elementy” Euklidesa. Wiązało się to przede wszystkim z trudniejszą treścią i mniejszą przystępnością wykładu. Archimedes pisał stylem oszczędnym, opuszczał łatwe w jego mniemaniu ogniwa, adresował swoje prace do czytelników dojrzałych i wyrobionych naukowo. Wszystkie wydania jego prac opierają się na manusktrypcie z XV w. pierwsze drukowane wydanie tekstu greckiego wraz z przekładem na łacinę ukazało się w 1544 roku w Bazylei, następnie paryskie w 1615 roku, norymberskie w 1670 roku i oksfordzkie w 1792 roku. Wydawcą dzieł Archimedesa był również znany matematyk i filolog duński J.L. Heiberg. W tych wydaniach zamieszczono siedem nastepujących prac Archimedesa:
O kuli i walcu O pomiarze koła O konoidach i sferoidach {konoidą jest m.in. paraboloida hiperboliczna, sferoidą - elipsa obrotowa} O spiralach O równowadze figur płaskich O obliczeniu ziaren piasku w objętości świata O kwadraturze paraboli
Wspomniany już J.L. Heiberg odnalazł w 1906 roku jeszcze jedną pracę Archimedesa: „O metodzie mechanicznego rozwiązywania zadań geometrycznych”. Ogólnie rzecz ujmując prace wielkiego Syrakuzańczyka dotyczą obliczania pól figur ograniczonych krzywymi i objętości brył ograniczonych dowolnymi powierzchniami, czym wsławił się jako prekursor rachunku całkowego, który dwa tysiące lat później powstał dzięki Newtonowi i Leibnizowi. Sam Archimedes za swoje największe odkrycie uważał podobno dowód, że stosunek objętości kuli do opisanego na niej walca wyraża się stosunkiem liczb 2 i 3. I dlatego też prosił jakoby swoich przyjaciół, by kula i opisany na niej walec znalazły się na jego nagrobku. Archimedes uzyskał ponadto znakomite wyniki związane z tradycyjnym problemem kwadratury koła:
Pole powierzchni koła jest równe polu trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych równych obwodowi i promieniowi koła. Pole koła ma się do pola opisanego na nim kwadratu jak 11:14. Stosunek obwodu koła do jego średnicy jest zawarty między liczbami 3 10/71 i 3 1/7.
Wspomnieć jeszcze należy o takiej pracy jak „Początki”, które były poświęcone podstawom arytmetyki, czy też dzieło o wielkościach, w którym chodziło o wielościany ograniczone wielokątami foremnymi. Należy pamiętać o pracach z zakresu mechaniki („O ciężarach” lub „O dźwigniach”), zawierających teorię środka ciężkości ciał. Nie sposób pominąć również prac poświęconych zagadnieniom hydrostatyki. Któż nie pamięta słynnego prawa Archimedesa głoszącego, że „ciało zanurzone w cieczy traci pozornie na ciężarze tyle, ile wynosi ciężar wypartej przez to ciało cieczy”. Uczony formułuje szereg praw obejmujących wszelkie możliwe przypadki:
Gdy ciężar ciała jest mniejszy od ciężaru wypartej przez to ciało cieczy, ciało zanurza się tylko częściowo, wypierając taką ilość cieczy, której ciężar jest równy ciężarowi ciała. Gdy ciężar ciała równa się ciężarowi wypartej cieczy, występuje zjawisko swobodnego pływania. Gdy wreszcie ciężar ciała jest większy od ciężaru wypartej cieczy, ciało tonie.
Z odkryciem powyższego prawa wiąże się popularna anegdota nawiązująca do okoliczności, w jakich to prawo zostało odkryte. Otóż król Syrakuz zwrócił się podobno do Archimedesa, by ten zbadał, czy korona, którą wykonał dla Hierona pewien syrakuzański złotnik, zawiera tylko złoto, czy też wykonawca dodał do niej srebra. Archimedes długo nad tym rozmyślał, aż wreszcie pewnego razu w czasie kąpieli w wannie poczuł jak w miarę zanurzania się w wodzie ciężar jego ciała się zmniejsza - zaświtała mu wówczas myśl o tym, co nazywamy obecnie prawem Archimedesa. Oszołomiony swoim odkryciem, wyskoczył z wanny i z okrzykiem „heureka” (znalazłem) nago wybiegł na ulicę. Na podstawie odkrytego prawa Archimedes mógł oczywiście łatwo stwierdzić, czy korona zawiera jakąś domieszkę srebra. Prawo Archimedesa bowiem pozwala wyznaczyć ciężar właściwy ciał. Po otrzymaniu więc odpowiedniej wartości dla ciężaru właściwego korony wystarczyło porównać ją z ciężarem właściwym czystego złota. Archimedesowi przypisuje się słowa: „dajcie mi punkt oparcia, a poruszę Ziemię”. Wiążą się one ze zdarzeniem, gdy na polecenie Hierona zbudowano wspaniały okręt, a robotnicy nie potrafili go zepchnąć z doku na wodę. Pomógł w tym Archimedes za pomocą umieszczonego w pewnej odległości od brzegu wielokrążka. Hieronowi tak spodobał się ten wynalazek, że polecił Archimedesowi zbudować odpowiednią liczbę maszyn do obrony miasta w razie oblężenia. I właśnie te machiny, którymi były różnego rodzaju katapulty, znalazły doskonałe zastosowanie w okresie wojen punickich, gdy Marcellus atakował Syrakuzy. Na wojska rzymskie sypały się miotane przez te machiny Archimedesa głazy i belki. Inne urządzenia zaopatrzone w potężne haki unosiły rzymskie okręty wysoko ponad wodę, by następnie z dużej wysokości spuścić je do morza, inne natomiast rozbijały statki o przybrzeżne skały. Taki opis zmagań pozostawili Plutarch i Polibiusz, Proklos natomiast utrzymuje, że Archimedes palił rzymskie okręty za pomocą olbrzymich zwierciadeł i soczewek skupiających promienie słoneczne - tu nieco mija się z prawdą. Taki był Archimedes. W liście do Eratostenesa wyraził nadzieję, że współcześni i przyszli matematycy znajdą za pomocą podanych przez niego metod twierdzenia, które „nam nawet do głowy nie przyszły” - i tak też było ponieważ wiek XVII przyniósł rozwój myśli Archimedesa w postaci rachunku różniczkowego i całkowego. Poglądy naukowe Archimedesa odznaczają się konsekwencją i bezkompromisowością. Dowodzi tego stosunek do zwalczanego wówczas Demokryta, z uznaniem wyrażał się o systemie astronomicznym Arystarcha, który jako pierwszy ośmielił się postawić tezę, że Ziemia obraca się dokoła Słońca, za co był oskarżony o bezbożność i wypędzony z Aten. Śmierć jego opisał Plutarch w następujący sposób:
Uczony rozważał w skupieniu pewien problem geometryczny i tak był pogrążony w tej pracy, że nie zauważył zajęcia miasta przez Rzymian. Nagle stanął przed nim żołnierz rzymski i wezwał go, by udał się z nim do Marcellusa. Archimedes zgodził się, ale pod warunkiem, że pójdzie dopiero wtedy, gdy skończy swoje rozważania. Ta odpowiedź tak oburzyła Rzymianina, że ugodził uczonego mieczem, zadając mu śmierć.
Istnieją też inne wersje jego śmierci. W niektórych z nich występuje znany powszechnie zwrot Archimedesa, skierowany do żołnierza: „nie niszcz moich figur” (wg Plutarcha: „Noli turbare circulos meos”). Mimo, że od śmierci Archimedesa minęło ponad dwa tysiące lat, ciągle można być pod wrażeniem jego geniuszu matematycznego i fizycznego. Został na stałe gwiazdą pierwszej wielkości na firmamencie nauki.
Archimedes z Syrakuz- grecki filozof przyrody i matematyk, urodzony i zmarły w Syrakuzach; wykształcenie zdobył w Aleksandrii. Był synem astronoma Fidiasza i prawdopodobnie krewnym lub powinowatym władcy Syrakuz Hierona II. Był autorem traktatu o kwadraturze odcinka paraboli, twórcą hydrostatyki i statyki, prekursorem rachunku całkowego. Stworzył też podstawy rachunku różniczkowego. W dziele Elementy mechaniki wyłożył podstawy mechaniki teoretycznej. Zajmował się również astronomią – zbudował globus i (podobno)planetarium z hydraulicznym napędem, które Marcellus zabrał jako jedyny łup z Syrakuz, opisał ruch pięciu planet, Słońca i Księżyca wokół nieruchomej Ziemi.
Na początek zacznijmy od historycznej opowiastki.
O kuli i walcu O pomiarze koła O konoidach i sferoidach {konoidą jest m.in. paraboloida hiperboliczna, sferoidą - elipsa obrotowa} O spiralach O równowadze figur płaskich O obliczeniu ziaren piasku w objętości świata O kwadraturze paraboliW trzecim wieku przed naszą erą między Kartaginą i Rzymem rozpoczęły się krwawe zmagania o panowanie nad Morzem Śródziemnym. Te trwające ponad sto lat walki przeszły do historii pod nazwą wojen punickich.
Główną areną walk była Sycylia, uważana za spichlerz śródziemnomorski. Podzielona ona była na niewielkie państewka, wśród których największe znaczenie uzyskały sprzymierzone z Kartaginą Syrakuzy. To przeciw Syrakuzom Rzymianie wysyłali najdzielniejsze oddziały zbrojne, najsilniejszą flotę i najzdolniejszych dowódców.
Do nich należał Marcellus, któremu w czasie drugiej wojny punickiej, po przeszło dwuletnim oblężeniu (213 - 211 r. p.n.e.), udało się wreszcie Syrakuzy zdobyć.
Ten długi i bohaterski opór Syrakuz był możliwy ponieważ na czele obrony miasta stał największy matematyk i fizyk starożytności - Archimedes.
Ten genialny uczony i zdumiewający wynalazca wyprzedził swoją epokę o tysiąclecia, ponieważ dopiero po dziewiętnastu stuleciach Newton i Leibniz podjęli jego rozważania.
Wielu autorów pisało o nim, między innymi Pappus, Diodor, Heraklidos, Plutarch, Polibiusz, Proklos, Cycero, dzięki nim wiemy o Archimedesie znacznie więcej niż o innych matematykach starożytności.
Archimedes urodził się około 287 r. p.n.e. Jego ojciec był astronomem, krewnym zaś tyran Syrakuz - Hieron, znany mecenas nauki i sztuki. Nauki pobierał między innymi w słynnej już wtedy Aleksandrii. Resztę życia spędził w Syrakuzach.
Dzieła tego uczonego były mniej rozpowszechnione niż np. „Elementy” Euklidesa. Wiązało się to przede wszystkim z trudniejszą treścią i mniejszą przystępnością wykładu. Archimedes pisał stylem oszczędnym, opuszczał łatwe w jego mniemaniu ogniwa, adresował swoje prace do czytelników dojrzałych i wyrobionych naukowo.
Wszystkie wydania jego prac opierają się na manusktrypcie z XV w. pierwsze drukowane wydanie tekstu greckiego wraz z przekładem na łacinę ukazało się w 1544 roku w Bazylei, następnie paryskie w 1615 roku, norymberskie w 1670 roku i oksfordzkie w 1792 roku. Wydawcą dzieł Archimedesa był również znany matematyk i filolog duński J.L. Heiberg.
W tych wydaniach zamieszczono siedem nastepujących prac Archimedesa:
Wspomniany już J.L. Heiberg odnalazł w 1906 roku jeszcze jedną pracę Archimedesa: „O metodzie mechanicznego rozwiązywania zadań geometrycznych”.
Pole powierzchni koła jest równe polu trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych równych obwodowi i promieniowi koła. Pole koła ma się do pola opisanego na nim kwadratu jak 11:14. Stosunek obwodu koła do jego średnicy jest zawarty między liczbami 3 10/71 i 3 1/7.Ogólnie rzecz ujmując prace wielkiego Syrakuzańczyka dotyczą obliczania pól figur ograniczonych krzywymi i objętości brył ograniczonych dowolnymi powierzchniami, czym wsławił się jako prekursor rachunku całkowego, który dwa tysiące lat później powstał dzięki Newtonowi i Leibnizowi.
Sam Archimedes za swoje największe odkrycie uważał podobno dowód, że stosunek objętości kuli do opisanego na niej walca wyraża się stosunkiem liczb 2 i 3. I dlatego też prosił jakoby swoich przyjaciół, by kula i opisany na niej walec znalazły się na jego nagrobku. Archimedes uzyskał ponadto znakomite wyniki związane z tradycyjnym problemem kwadratury koła:
Wspomnieć jeszcze należy o takiej pracy jak „Początki”, które były poświęcone podstawom arytmetyki, czy też dzieło o wielkościach, w którym chodziło o wielościany ograniczone wielokątami foremnymi. Należy pamiętać o pracach z zakresu mechaniki („O ciężarach” lub „O dźwigniach”), zawierających teorię środka ciężkości ciał.
Gdy ciężar ciała jest mniejszy od ciężaru wypartej przez to ciało cieczy, ciało zanurza się tylko częściowo, wypierając taką ilość cieczy, której ciężar jest równy ciężarowi ciała. Gdy ciężar ciała równa się ciężarowi wypartej cieczy, występuje zjawisko swobodnego pływania. Gdy wreszcie ciężar ciała jest większy od ciężaru wypartej cieczy, ciało tonie.Nie sposób pominąć również prac poświęconych zagadnieniom hydrostatyki. Któż nie pamięta słynnego prawa Archimedesa głoszącego, że „ciało zanurzone w cieczy traci pozornie na ciężarze tyle, ile wynosi ciężar wypartej przez to ciało cieczy”. Uczony formułuje szereg praw obejmujących wszelkie możliwe przypadki:
Z odkryciem powyższego prawa wiąże się popularna anegdota nawiązująca do okoliczności, w jakich to prawo zostało odkryte. Otóż król Syrakuz zwrócił się podobno do Archimedesa, by ten zbadał, czy korona, którą wykonał dla Hierona pewien syrakuzański złotnik, zawiera tylko złoto, czy też wykonawca dodał do niej srebra. Archimedes długo nad tym rozmyślał, aż wreszcie pewnego razu w czasie kąpieli w wannie poczuł jak w miarę zanurzania się w wodzie ciężar jego ciała się zmniejsza - zaświtała mu wówczas myśl o tym, co nazywamy obecnie prawem Archimedesa. Oszołomiony swoim odkryciem, wyskoczył z wanny i z okrzykiem „heureka” (znalazłem) nago wybiegł na ulicę. Na podstawie odkrytego prawa Archimedes mógł oczywiście łatwo stwierdzić, czy korona zawiera jakąś domieszkę srebra. Prawo Archimedesa bowiem pozwala wyznaczyć ciężar właściwy ciał. Po otrzymaniu więc odpowiedniej wartości dla ciężaru właściwego korony wystarczyło porównać ją z ciężarem właściwym czystego złota.
Archimedesowi przypisuje się słowa: „dajcie mi punkt oparcia, a poruszę Ziemię”. Wiążą się one ze zdarzeniem, gdy na polecenie Hierona zbudowano wspaniały okręt, a robotnicy nie potrafili go zepchnąć z doku na wodę. Pomógł w tym Archimedes za pomocą umieszczonego w pewnej odległości od brzegu wielokrążka. Hieronowi tak spodobał się ten wynalazek, że polecił Archimedesowi zbudować odpowiednią liczbę maszyn do obrony miasta w razie oblężenia. I właśnie te machiny, którymi były różnego rodzaju katapulty, znalazły doskonałe zastosowanie w okresie wojen punickich, gdy Marcellus atakował Syrakuzy. Na wojska rzymskie sypały się miotane przez te machiny Archimedesa głazy i belki. Inne urządzenia zaopatrzone w potężne haki unosiły rzymskie okręty wysoko ponad wodę, by następnie z dużej wysokości spuścić je do morza, inne natomiast rozbijały statki o przybrzeżne skały. Taki opis zmagań pozostawili Plutarch i Polibiusz, Proklos natomiast utrzymuje, że Archimedes palił rzymskie okręty za pomocą olbrzymich zwierciadeł i soczewek skupiających promienie słoneczne - tu nieco mija się z prawdą.
Taki był Archimedes. W liście do Eratostenesa wyraził nadzieję, że współcześni i przyszli matematycy znajdą za pomocą podanych przez niego metod twierdzenia, które „nam nawet do głowy nie przyszły” - i tak też było ponieważ wiek XVII przyniósł rozwój myśli Archimedesa w postaci rachunku różniczkowego i całkowego.
Poglądy naukowe Archimedesa odznaczają się konsekwencją i bezkompromisowością. Dowodzi tego stosunek do zwalczanego wówczas Demokryta, z uznaniem wyrażał się o systemie astronomicznym Arystarcha, który jako pierwszy ośmielił się postawić tezę, że Ziemia obraca się dokoła Słońca, za co był oskarżony o bezbożność i wypędzony z Aten.
Śmierć jego opisał Plutarch w następujący sposób:
Uczony rozważał w skupieniu pewien problem geometryczny i tak był pogrążony w tej pracy, że nie zauważył zajęcia miasta przez Rzymian. Nagle stanął przed nim żołnierz rzymski i wezwał go, by udał się z nim do Marcellusa. Archimedes zgodził się, ale pod warunkiem, że pójdzie dopiero wtedy, gdy skończy swoje rozważania. Ta odpowiedź tak oburzyła Rzymianina, że ugodził uczonego mieczem, zadając mu śmierć.
Istnieją też inne wersje jego śmierci. W niektórych z nich występuje znany powszechnie zwrot Archimedesa, skierowany do żołnierza: „nie niszcz moich figur” (wg Plutarcha: „Noli turbare circulos meos”).
Mimo, że od śmierci Archimedesa minęło ponad dwa tysiące lat, ciągle można być pod wrażeniem jego geniuszu matematycznego i fizycznego. Został na stałe gwiazdą pierwszej wielkości na firmamencie nauki.
xD Licze na naj
;ppp