Arhimede, una dintre cele mai luminate minţi ale omenirii

Arhimede din Siracuza a fost un mare om al ştiinţelor din perioada antichităţii. Unele voci consideră chiar că Arhimede și Isaac Newton au fost cei mai mari oameni de știință din întreaga istorie a civilizației umane. Realizările acestuia se înscriu în numeroase domenii ale ştiinţei, precum matematica, fizica, astronomia, ingineria, dar și filosofia.

Nu se cunosc foarte multe lucruri despre viaţa lui Arhimede. Se crede că s-a născut în jurul anului 287 î.Hr., într-o familie nobilă din Siracuza, care era pe atunci o colonie grecească. Tatăl său era un astronom numit Fidias, acesta insuflându-i lui Arhimede dragostea pentru știință. Se spune că Arhimede era înrudit cu regele Hieron al II-lea al Siracuzei, care ar fi plătit pentru educația sa.

A existat o biografie a lui Arhimede, scrisă de către Heracleides, unul dintre prietenii săi, însă aceasta s-a pierdut. Astfel, nu se cunosc prea multe lucruri despre el, cum ar fi dacă a fost vreodată căsătorit sau dacă a avut copii.^[sursa]

Arhimede, un om al ştiinţelor

Matematică

Arhimede a adus multe contribuţii în matematica teoretică. Este considerat de unii chiar cel mai bun matematician din toată perioada Antichităţii. De exemplu, el a folosit calculul infinitezimal într-un mod similar folosirii integralelor (asta deşi integralele nu erau cunoscute pe atunci) pentru a aproxima valoarea lui π, rezultatul fiind un număr cuprins între 3,1408 şi 3,1429. A avut dreptate, valoarea celebrului π fiind 3,1415.

Cea mai cunoscută lucrare matematică a sa este „Măsurarea cercului”, aceasta conţinând trei teoreme importante. Dar acesta era doar începutul unei munci lungi şi anevoioase.

Un alt tratat important este „Cuadratura parabolei”, scris de Arhimede în secolul III î.Hr. sub forma unei scrisori adresate prietenului său, Dositheus, cuprinzând douăzeci şi patru de teoreme despre parabole.

O altă carte interesantă şi chiar îndrăzneaţă este „Calculul firelor de nisip”. Arhimede dorea să calculeze câte fire de nisip încap în universul cunoscut până atunci. Pentru a face asta, Arhimede a fost nevoit să estimeze dimensiunea universului, bazându-se pe modelele existente în acea perioadă, aceasta nefiind însă singura problemă. El trebuia, de asemenea, să găsească o metodă de a lucra cu numere extrem de mari. A reuşit, în cele din urmă, să enunţe un număr egal cu 1 urmat de 800 de milioane de zerouri, un număr mult mai mare decât firele de nisip ce ar încăpea în univers.

Pentru a rezolva problema, Arhimede a inventat un sistem de numărare bazat pe myriade, desemnând numărul 10.000. Savantul a propus un sistem de numerație care să folosească puterea unui myriad de myriade (100 de milioane), concluzionând că numărul de fire de nisip cerut pentru a umple întregul univers este de 8×10⁶³.

Fizică

Arhimede a scris lucrări importante şi în domeniul fizicii. O lucrare de care savantul grec era foarte mândru este „Despre sferă şi cilindru”, motiv pentru care a cerut ca în mormântul lui să fie desenate cele două figuri geometrice. Arhimede a demonstrat că raportul dintre aria unei sfere şi cea a cilindrului circumscris este egală cu raportul dintre volumele celor două corpuri (respectiv exact 2/3).

„Despre echilibrul planelor” este o lucrare compusă din două părţi în care se explică legile pârghiei, care nu erau formulate concret până atunci. De asemenea, este calculat şi centrul de greutate al unor figuri geometrice precum paralelogramul, triunghiul sau pârghia.

În prefaţa cărţii „Despre spirale”, Arhimede spune că „s-au scurs mulţi ani de la moartea lui Conon”. Conon din Samos, un astronom grec, a murit în anul 220 î.Hr., ceea ce sugerează că unele lucrări au fost scrise atunci când Arhimede avea o vârstă înaintată. În această lucrare, spirala este definită ca locul geometric al punctelor care corespund pozițiilor în timp ale unui punct care se îndepărtează cu viteză constantă de un punct fix (originea), de-a lungul unei drepte care se rotește în jurul originii cu viteză unghiulară constantă.

Tehnologie

Nu numai că Arhimede a fost un foarte bun fizician şi matematician, dar a fost şi un mare inventator. Multe dispozitive au fost inventate de el în scopul apărării oraşului Siracuza. De exemplu oglinzile parabolice incendiatoare sau catapultele, care puteau fi ajustate în aşa fel încât proiectilele erau aruncate la o distanţă variabilă.

Gheara lui Arhimede este o altă armă folosită împotriva navelor romane, în timpul asediului Siracuzei (214-212 î.Hr). Aceasta era formată dintr-un braţ asemănător cu cel al macaralei, de care erau suspendate cârlige cu care puteau fi înşfăcate vasele din apropiere şi zdruncinate puternic sau chiar scufundate.

Oglinzile incendiatoare au reprezentat o armă controversată. Scriitorul Lucian din Samosata a scris că în timpul asediului Siracuzei, Arhimede a distrus corăbiile inamice cu foc. Câteva secole mai târziu Anthemius din Tralles menționează lentila convergentă ca armă a lui Arhimede. Dispozitivul, numit câteodată raza de căldură a lui Arhimede, a fost folosit pentru a focaliza razele Soarelui asupra corăbiilor care se apropiau, cauzând aprinderea lor.

Şurubul lui Arhimede este un mecanism spiralat al cărui scop este transferarea apei la un nivel mai înalt. Un scriitor grec ne spune că Arhimede a inventat acest dispozitiv când regele Hieron al II-lea al Siracuzei, i-a cerut să construiască o navă uriaşă. Este vorba despre cea mai mare navă construită până atunci, Syracusia. Această navă era capabilă să transporte sute de oameni, armament şi provizii. Unele scrieri sugerează că această invenţie nu era tocmai originală, un mecanism asemănător folosindu-se cu 300 de ani înaintea lui Arhimede pentru irigarea Grădinilor Suspendate din Babilon.

Cea mai cunoscută lucrare a lui Arhimede

Cea mai importantă lucrare este considerată a fi „Despre corpurile plutitoare”, formată din două volume. În această lucrare este formulat principiul hidrostaticii, conform căruia un corp scufundat într-un fluid este împins de către fluid, de jos în sus, cu o forţă egală cu greutatea volumului de fluid dezlocuit de către corp.

Conform lui Vitruvius, un scriitor roman, povestea spune că regelui Hieron al II-lea din Siracuza i s-a făcut o nouă coroană, iar acesta voia să ştie dacă era făcută din aur pur sau dacă era amestecată cu argint. Unicul mod de a măsura densitatea coroanei, pe atunci, era topirea şi modelarea sa într-un obiect cu formă regulată. Dar regele nu era de acord cu distrugerea ei. Aşadar, Arhimede trebuia să rezolve problema fără a distruge coroana.

În timp ce făcea baie, savantul a observat că intrând din ce în ce mai mult în cadă, tot mai multă apă se revărsa în afara ei. În acel moment și-a dat seama că datorită acestui efect poate calcula volumul coroanei, iar prin împărțirea masei coroanei la volumul ei îi putea afla densitatea. Dacă erau folosite metale cu densitate mai mică decât a aurului, atunci și densitatea coroanei ar fi mai mică decât a aurului.

Fascinat de descoperirea pe care a făcut-o și uitând că era dezbrăcat, a luat-o la fugă pe străzile Siracuzei strigând „Evrica!” (Adică „Am găsit!”). Testul pe care l-a făcut ulterior folosind coroana regelui, a dovedit că, într-adevăr, coroana nu fusese realizată din aur pur, iar aurarul a primit o pedeapsă pe măsură.

Moartea lui Arhimede

Arhimede a murit în jurul anului 212 î.Hr. în timpul celui de Al Doilea Război Punic. Atunci, forțele romane conduse de generalul Marcus Claudius Marcellus au capturat orașul Siracuza după doi ani de asediu. Există două versiuni ale morţii lui Arhimede.

Conform descrierii lui Plutarh, Arhimede își contempla o diagramă matematică atunci când orașul a fost capturat. Un soldat roman i-a ordonat atunci să meargă să-l întâlnească pe generalul Marcellus, dar Arhimede nu a vrut, spunându-i că are de terminat o problemă. Soldatul s-a înfuriat și l-ar fi ucis cu sabia sa.

Într-o altă versiune se spune că Arhimede a fost ucis în timp ce încerca să se predea soldatului roman, având asupra sa niște instrumente matematice. Soldatul l-a ucis, crezând că sunt obiecte de valoare. Generalul Marcellus s-a înfuriat la auzul morții lui Arhimede, pe care îl considera un om de mare valoare științifică, și a dat ordin să fie înmormântat onorabil după tradiția greacă.

Ultimele cuvinte atribuite lui Arhimede au fost „Nu te atinge de cercurile mele”, referindu-se la un cerc pe care îl studia, în timp ce a fost deranjat de soldatul roman care l-a ucis.

Arhimede a lăsat în urmă o moștenire imensă și a influențat mulți oameni de știință și inventatori în secolele care au urmat. Printre cei care l-au admirat și studiat pe Arhimede se numără Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, Isaac Newton sau Carl Friedrich Gauss.