ארכימדס ותגליותיו. סיפורו של המדען ארכימדס, שעלה בצבא שלם

ארכימדס (287 לפנה"ס - 212 לפנה"ס) - מתמטיקאי, מהנדס ופיזיקאי יווני שהניח את היסודות למכניקה והידרוסטטיקה. הוא זכה לתהילה עולמית הודות לתגליותיו בגיאומטריה.

מידע על ארכימדס הושאר על ידי טיטוס ליביוס, פלוטארכוס, פוליביוס, קיקרו, ויטרוביוס ומחברים עתיקים אחרים. אבל כולם חיו אחרי האירועים המתוארים. ארכימדס נולד בסירקוזה (מושבה יוונית בסיציליה). אביו של המדען העתידי היה האסטרונום והמתמטיקאי פידיאס, שהיה קשור קשר הדוק לצורר של סירקיוז. הממציא היווני למד באלכסנדריה של מצרים - המרכז המדעי של אז. כאן הוא פגש את האסטרונום קונון ואת הפילוסוף ארוטוסטנס. לאחר מכן חזר ארכימדס לסירקיוז. כאן הוא תמיד היה מוקף בתשומת לב ומעולם לא נזקק לכספים. אך קשה להבחין בין אירועים אמיתיים מחייו לבין האגדות, שהסיבה להן היו המצאותיו.

אגדות

הם אומרים כי החוק המפורסם של ארכימדס, גילה המדען כאשר התרחץ. לפי האגדה, הוא צעק "אאוריקה!" ("מצאתי!") קפץ עירום לרחוב.

לפי אגדה אחרת, ארכימדס עזר לשגר ספינה מרובת סיפונים כבדה שנבנתה באמצעות מערכת בלוקים מיוחדת. במקביל, הוא אמר: "תן לי נקודת משען, ואני יכול להפוך את העולם".

הגאונות ההנדסית של המדען באה לידי ביטוי במהלך המצור על סירקיוז במהלך המלחמה הפונית השנייה. לפי האגדה, ארכימדס היה אז בן 75. עם זאת, מכונות זריקה חזקות שתוכננו על ידי מהנדס הפגיזו את החיילים הרומאים. מנופים מיוחדים תפסו ספינות רומיות עם ווי ברזל, הרימו אותן והשליכו אותן למטה באופן שהספינות טבעו. בנוסף, במהלך המצור על סירקוזה, הצי הרומי נשרף במראות ובמגנים מצוחצחים שמיקו את קרני השמש בספינות. שימו לב שהאמינות של הסיפורים האחרונים אושרה על ידי ניסויים.

מותו של ארכימדס

ישנן מספר גרסאות למותו של ארכימדס. לפי סיפורו של ג'ון צטס, בעיצומו של הקרב, ישב המתמטיקאי ליד ביתו והרהר בציורים שצייר על חול הדרך. חייל רומי שרץ על פניו דרך על הציור, ולאחר מכן מיהר לעברו המדען במילים: "אל תיגע בציורים!". כתוצאה מכך הרג החייל את הזקן בדם קר.

אבל פלוטארכוס אומר שחייל הגיע לארכימדס ואמר שמרצ'לוס קורא לו. אבל המדען ביקש מהלגיונר להמתין עד שיפתור את הבעיה. הלוחם כעס ופירח את הממציא בחרב. לפי הגרסה השלישית, ארכימדס הלך אישית למרצ'לוס, בכוונה להביא לו מכשירים למדידת השמש. אבל משאו משך את תשומת לבם של הרומאים. האחרון החליט שהמדען נושא זהב או תכשיטים, והרג אותו.

דיודורוס סיקולוס טוען שארכימדס מת בעת שרטוט התרשים. בזמן הזה, חייל רומי החל לגרור אותו, אבל, שקוע בתרשים, אמר המדען: "צא מהדיאגרמה שלי! שמישהו ייתן לי את המכונית שלי!" הרומאי נבהל והרג את הזקן. אף על פי כן, מרסלוס העניק למדען הלוויה מפוארת, והרוצח נערף. פלוטרכוס גם טוען שמרצ'לוס כעס מאוד על מותו של הממציא, שאותו הורה שלא לגעת בו.

פעילות מדעית

פלוטרכוס מציין שארכימדס היה אובססיבי למתמטיקה. בהיותו עוסק במדע, הוא אפילו שכח מאוכל. המדען היווני מחזיק במחקר על אריתמטיקה, גיאומטריה ואלגברה. בפרט, היה זה ארכימדס שמצא את כל הפוליהדרות הסדירות למחצה, פיתח את התיאוריה של חתכים חרוטים וגילה שיטה גיאומטרית לפתרון משוואות מעוקבות. הוא מצא שיטה כללית לחישוב נפחים ושטחים. הרעיונות של ארכימדס הפכו לבסיס של חשבון אינטגרלי. אבל הוא ראה שההישג הטוב ביותר שלו הוא קביעת הנפח והמשטח של כדור. אפילו בקברו ביקש ארכימדס להפיל כדור שרשום בגליל.

הממציא חישב את שטח הפנים של קטע הכדור והסליל של מה שמכונה "ספירלת ארכימדס", קבע את הנפחים של מקטעי האליפסואיד, הכדור והפרבולואיד. ארכימדס חישב את היחס בין היקף מעגל לקוטרו. הרעיונות של ארכימדס הקדימו באופן משמעותי את זמנם. רק במאה ה-17 מדענים המשיכו ופיתחו את עבודותיו של המתמטיקאי הגדול.

ארכימדס היה הראשון שהצליח ליישם את המנוף בפועל. לדוגמה, הוא בנה הרבה מנגנוני מנוף בלוק שהקלו על הרמה והובלה של משאות כבדים. המהנדס הדגול המציא את הבורג הארכימדאי (המצלט), שנועד לגרוף מים. מנגנון זה משמש עד היום במצרים. ארכימדס הפך לתיאורטיקן הראשון של המכניקה.

בנוסף, בנה המדען היווני פלנטריום, שבמהלך תנועתו ניתן היה לצפות בחלק מכוכבי הלכת, בזריחת השמש, בשלבים וליקויי הירח. הוא האמין שמערכת העולם הליוצנטרית (כוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש).

הכתבים הבאים של ארכימדס שרדו עד היום:

• "על ספירלות";
• "פרבולה מרובעת";
• "על גופות צפות";
• "על הכדור והגליל";
• "מדידת מעגל";
• "פסגה";
• "בטן";
• "ספר הלמות".

ארכימדס יצר למעלה מ-40 המצאות. רובם שייכים לתחום הטכנולוגיה הצבאית. למשל, מכונות זריקה שהמציא ארכימדס השיקו אבנים במשקל 250 ק"ג. כמה חוקרים מודרניים אפילו טוענים שארכימדס המציא תותחים.

לכבוד המדען המבריק בשם:

• מכתש ארכימדס;
• אסטרואיד 3600 ארכימדס;
• רחובות באמסטרדם, דנייפרופטרובסק, דונייצק, ניז'ני נובגורוד וכיכר בסירקיוז.

לייבניץ אמר פעם שאם תקרא בעיון את כתביו של ארכימדס, אז תגליות הגיאומטרים כבר לא יפתיעו. ואכן, חלק מהחישובים של המדען היווני חזרו על עצמם רק לאחר 1.5 אלף שנה על ידי אותם לייבניץ וניוטון.

קארל קאפק כתב את הסיפור "מותו של ארכימדס". גרסאות לא קנוניות של מותו של המדען ניתנות בסיפוריהם של הסופרים הרוסים א' בשקוייב "להרוג את ארכימדס" ואו. רייבן "מלחמה וגיאומטר".

בשנת 1972 צולמה הקריקטורה "קוליה, אוליה וארכימדס" על המדען הגדול.

תיארנו באופן כללי את חייו של הממציא, את הישגיו המדעיים וההמצאתיים. במאמר זה ננסה לפרט את המצאותיו של ארכימדס עם הסבר מפורט יותר.

הנה רשימה של המצאות של ארכימדס לניווט מהיר:

שדרוג מנוף

"תהיה לרשותי ארץ אחרת שאליה
יכולתי לקום, הייתי מזיז את שלנו.
(ג) ארכימדס

ארכימדס, כמובן, לא היה זה שהמציא את המנוף, שכן מדובר במכשיר פשוט למדי, אבל הוא זה שתיאר באופן תיאורטי את עקרונות עבודתו, ובהבנת העקרונות הללו הצליח לפתח ולשפר אותו. הוא גם הסביר את העיקרון של שידור רב שלבי.

בעבודתו על שיווי המשקל של מישורים, או מרכזי הכובד של מישורים, ארכימדס כותב את הדברים הבאים:

גופים בעלי משקל זהה, הנמצאים במרחק שווה מהמרכז, יהיו בשיווי משקל, אך אם ישתנה המרחק של אחד מהם, אזי האיזון יופר לטובת הגוף שנמצא במרחק מרוחק יותר מהגוף. מֶרְכָּז.
אם ניקח שני גופים באותו משקל, שנמצאים במרחק שווה מהמרכז, ונוסיף משקל נוסף לאחד מהם, אזי האיזון יופר לטובת המשקל הגדול יותר.

עקרון מנוף ויחס מתמטי

גלגל שיניים חלזוני

היסטוריונים רבים מאמינים שארכימדס הצליח גם להמציא את ציוד התולעת. בהתחשב בכך שארכימדס המציא את הבורג שמרים מים, אין ספק שהוא יכול היה לנחש לפני המצאה זו. מאוחר יותר הוא תיאר בורג עם סליידר מיוחד שהחליק לאורך הבורג לאורך הברגה שלו. אבל לעידן הרון, המנגנון הזה נראה מיושן, שכן ברגים ואומים כבר היו קיימים בזמנו. ייתכן שהרון תיאר בדיוק את המצאת ארכימדס על ידי קריאת חלק מכתביו שלא הגיעו אלינו.

גלגלת חיבור

גלגלת היא גלגל שלאורכו ניתן להתקין חבל או שרשרת. אדם המושך בקצה אחד של חבל יכול להרים משקולת בקצה השני של החבל. גלגל הגלגלת פועל כנקודת משען, ומפחית את הכוח הדרוש להרמת העומס. ארכימדס המציא מערכת שלמה של גלגלות להרמה ולהזזה של משאות

מערכת הגלגלות יכולה להיות מסובכת יותר על מנת להשיג רווח גדול יותר בחוזק.

הסיבוך הרציף של מערכת הגלגלות והחישובים עבורם מראים כי ניתן להשיג הפחתת הכוח הנדרש בגורם של 4.

המלך היירון, לאחר ששמע שארכימדס יכול להזיז כל חפץ כבד, לא האמין לו וביקש ממנו להוכיח זאת. העיתוי היה טוב, כי בסירקיוז פשוט הייתה בעיה עם ספינה ענקית (הספינה נקראה על שם העיר), שאי אפשר היה להוציא אותה מהנמל. יש לציין שהספינה הייתה מדהימה ביופיה והגיעה לאורך של 55 מטר. לדברי פלוטארכוס, ארכימדס הצליח להוציא את הספינה מנמל סירקיוז באמצעות מערכת מורכבת של מנופים וגלגלות.

בורג ארכימדס

"אאוריקה!"
(ג) ארכימדס

כמו כן, המצאה זו נקראת לעיתים "השבלול של ארכימדס" או בורג מים. המכשיר נועד להרים מים, למשל, להשקיית שדות. בורג ארכימדס הוא ספירלה המסתובבת בתוך הצינור, ומעבירה מים כלפי מעלה על להבי הברגים. סיבוב הסליל נקבע על ידי סיבוב ידית מיוחדת מלמעלה. ניתן היה לסובב את הידית עצמה הן ע"י אדם והן ע"י בקר או סוסים, ובזמנים מאוחרים יותר ניתן היה להשתמש בגלגל מים או בטחנת רוח. בנוסף למים, ניתן להעביר חומרים גרגירים כמו אפר או חול עם בורג למעלה. .

אולי זהו אחד המכשירים העתיקים ביותר הידועים להרמת מים. הבורג משמש עד היום בתחנות כוח קטנות ואפילו בחוות. מאז 1980, במדינת טקסס בארה"ב נעשה שימוש בשמונה ברגים של ארכימדס בקוטר של כ-3.6 מטר למלחמה במי סערה. הבורג מונע על ידי מנוע של 551 קילוואט ויכול לשאוב עד 500,000 ליטר מים בדקה.

בורג ארכימדס בשימוש בטקסס בארה"ב

היתרון העיקרי של בורג ארכימדס הוא שחדירת פסולת למנגנון אינה מובילה לשיבוש המכשיר. לדוגמה, בעזרת בורג ניתן אפילו להרים את הדג יחד עם המים, בעוד הבורג ימשיך לעבוד.

הסבר מפורט על עקרון העבודה של בורג ארכימדס:

בורג ארכימדס ענק שהותקן בתחנת כוח הידרואלקטרית:

ובסרטון הזה, הבורג של ארכימדס נוצר מלגו:

יד ברזל או טופר של ארכימדס

הטופר של ארכימדס היה נשק שהמציא המציא במהלך המצור על עיר הולדתו סירקיוז. היה צורך להגן על העיר מפני הצי של האימפריה הרומית, ולכן היה צורך לפתח שיטות יעילות להטבעת הצי ישירות מחומות המבצר.

אנחנו לא יודעים את העיצוב המדויק של המכשיר, אבל יש לנו מושג גס על העקרונות שעליהם הוא התבסס. אם אתה קורא בעיון על המצאת הגלגלות והמנוף, אז זה לא יהיה קשה להבין את העיקרון של הטופר.

עקרון הפעולה של טופר ארכימדס

הטופר של ארכימדס היה מערכת של גלגלות, חבלים וקורות. בקצה האחד של החבל היה קרס שהושלך על ספינת אויב וחובר מתחת לבטן הספינה. בצד השני של החבל מאחורי החומה כבר היו מוכנים שוורים ואנשים שהחלו למשוך את החבל. כתוצאה מכך, ספינות מרובות טונות הפכו או הושלכו על אבנים, ופיזרו את צי האויב והצוות סביב החומות.

הצי הרומי העלוב אינו נוגד את דעתו של ארכימדס!

בתקופתנו, לא פחות משתי קבוצות של אנשים ניסו לבנות את הטופר של ארכימדס ולהציף את הספינה. אנו מציעים שתסתכל על שני הניסיונות ותוודא שהמכשיר פעל.

בליסטראות, בליסטים ועקרבים

ציור המתאר את המצור על סירקיוז.

במהלך המצור על סירקיוז, ארכימדס בנה ארטילריה שיכולה לכסות מגוון טווחים. בזמן שהספינות התוקפות היו במרחק רב, הוא ירה מבליסטראות ובליסטות, והשליך אבנים ענקיות ובולי עץ לעבר ספינות האויב. אם הספינות התקרבו אל חומות המבצר לצורך הסתערות, אז פגש אותן זרם שלם של חצים מ"עקרבים" (בליסטיות קטנות זורקות חצים מפלדה). אגב, ראוי לציין שארכימדס הוא שהציע לעשות פרצות, דבר שהיה חידוש בביצור של אז. מפתחים קטנים, קשתים ירו בהצלחה לעבר הרומאים המתקדמים. לפיכך, הרומאים לא יכלו להתקרב אל חומות סירקיוז, ואם כן, ספגו אבדות אדירות.

נכון, מנקודת מבט היסטורית, ארכימדס לא היה זה שהמציא לראשונה את כל המבנים הללו, אבל ברור שהוא עשה בהם שינויים משלו (למשל, דיוק משופר) והשתמש בהם בהצלחה להגנה.

הדלקת מראות

ובכן, ההמצאה הזו לתקופתה בהחלט מדהימה כל פנטזיה. ארכימדס חשב לשרוף ספינות אויב בעזרת השמש. בחלק מהמאמרים, המצאה זו אף נקראת "קרני מוות". איך זה היה מאורגן?

הרומאים עמדו ליד העיר עם 60 הקווינקרים שלהם. ארכימדס היה משכיל מספיק במונחים של אופטיקה כדי ליצור מראות קמורות. יש להניח שזו לא הייתה מראה בודדת, אלא מערכת שלמה של מראות הפונה למקום אחד כדי למקד את הקרניים. ככל הנראה המערכת כללה 24 מראות, שאוחדו למסגרת אחת והסתובבו בעזרת צירים, ושינו את זוויות הסיבוב.

איך מראות עובדות

למעשה, לא לגמרי ברור מדוע ארכימדס השתמש במראות. סביר להניח שהוא לא שרף איתם את הצי, אלא רק עיוור את הקשתים על הספינות. יש גם גרסה לפיה בעזרת בליסטראות הושלכו פגזים מיוחדים על ספינות, שאז הוצתו בעזרת מראות, כך שאפשר לחשוב שהמראות הללו הן ספינות בוערות. ויש גם גרסה שמראות שימשו רק להצבעה בליסטראות.

בשנת 1973 התעניין המדען היווני יוניס סאקאס באפשרות לשרוף את הצי בעזרת מראות, אז הוא הקים ניסוי. 60 מלחים יוונים החזיקו ב-70 מראות, שלכל אחת מהן ציפוי נחושת ונמדדו 1.5 מטר על 1 מטר. המראות הופנו לדגם הדיקט של הספינה, 50 מטרים משם. המראות הציתו בשלווה את הדגם, מה שהוכיח את האפשרות המעשית להצית את הצי בעזרת מראות.

בשנת 2005, ה-MythBusters חזרו על החוויה, אם כי בצורה מעט שונה. הם השתמשו במראות קמורות בכמות של 500 חלקים ועם שטח קטן יותר. הם הצליחו לשרוף את המפרש על הפריסה רק לאחר שעה, אז הניסוי שלהם הראה ששריפת הצי עם מראות אינה משכנעת במיוחד.

מַד מֶרְחָק

מד מרחק של ארכימדס

אריסטו יוצר את מד המרחק בסביבות 330 לפני הספירה. מכשיר זה איפשר למדוד את המרחק שעבר, דבר שהיה הכרחי בעת יצירת מפות או בעת בניית מבנים גדולים.

עקרון הפעולה של מד המרחק הוא פשוט. הגלגלים מסתובבים ומניעים שני הילוכים. לאחר מרחקים מסוימים, גלגלי השיניים משחררים כדור קטן שנופל לתוך מיכל מיוחד. בסוף השביל אפשר לספור את הכדורים ולגלות באיזה שביל נסעת.

כתוצאה מכך, הרומאים לקחו את סירקיוז באמצעות שוחד. בוגדים פתחו להם את השערים, וארכימדס נהרג. מאוחר יותר תיאר קיקרו את שובם של הרומאים לרומא, ואמר שבין שלל המלחמה נמצא הפלנטריום המכני היפהפה שהומצא על ידי ארכימדס. הפלנטריום הדגים את תנועת חמשת כוכבי הלכת והליקוי. שחזור זה הראה את התנועה היומיומית של כוכבים סביב כדור הארץ, את ליקוי השמש והירח ואת תנועתם לאורך האקליפטיקה.

אולי, עם המילה ממציא או משהו דומה, שמו של ארכימדס מופיע לעתים קרובות בנפש. הוגה דעות עתיק זה אכן היה ממציא יוצא דופן והשאיר מספר לא מבוטל של תגליות שהשפיעו על התפתחות האנושות כולה בעתיד.

ארכימדס נולד בשנת 287 לפני הספירה באי סיציליה בבירה - סירקיוז. הוא נולד למשפחה אצילית למדי, אביו היה בעצמו מתמטיקאי, והוא היה מוכר גם לרודן של אותה עיר, הירון השני. שניהם כבר מגיל צעיר שמו לב לנטייה לידע אצל הילד ושלחו את ארכימדס ללמוד באלכסנדריה של מצרים כנער, שם נמצאה הספרייה הגדולה ביותר, שאותה נשרף הרוסטטראטוס מאוחר יותר כדי להתפרסם.

לאחר הכשרה, במהלכה פגש מבקרים רבים בני זמנו ולמד רעיונות מתקדמים, חוזר ארכימדס למולדתו ולמעשה נכנס לשירותו של הירון. העריץ בכל דרך רוצה שארכימדס יתחיל לפתח כל מיני חידושים צבאיים לאי, והמדען הצעיר דבק בדעות שוחרות שלום ורוצה לחקור רק את העולם. אז, ארכימדס נשאר על האי ומתחיל לגלות את תגליותיו, שרבות מהן מתבררות כתוצאה של עבודה עם הירון, למשל, זה היה זה שרצה שהמתמטיקאי הצעיר יקבע את הרכב הכתר, אך מבלי לפגוע האובייקט עצמו.

אז הופיעה ההמצאה על עקירה של גופים בנפחים שונים של מים, בעלי מסה זהה. בנוסף, ארכימדס גילה תגליות רבות במתמטיקה, שהקדימו את העידן בלא פחות מאלפי שנים. זה נכון, כמה רעיונות, כמו פולי-הדרה רגילה למחצה או שימוש בפרבולות והיפרבולות לפתרון משוואות, הצליחו מדענים להעריך ולפתח רק בעת החדשה, לאחר ימי הביניים.

בשנת 212, סירקיוז נכנסה ללחץ מצד החיילים הרומאים. אז הייתה המלחמה הפונית השנייה וסיציליה הייתה בעמדת נחיתות בין האימפריה לקרתגו. ארכימדס עשה הרבה המצאות צבאיות כדי להגן על העיר שלו (זריקת נשק, לוחות נחושת משקפים ועוד), אולם סירקיוז נפלה, וארכימדס מת בידי חייל רומי.

ביוגרפיה 2

הביוגרפיה המדויקת של ארכימדס, למרבה הצער, אינה ידועה. מדענים וארכאולוגים מתקופות שונות נתנו עובדות שונות מחייו, אך הן מבוססות גם על יצירותיהם של אנשים שחיו הרבה יותר מאוחר מארכימדס. על פי הגרסה הנפוצה ביותר, המתמטיקאי העתידי נולד בשנת 287 לפני הספירה. מקום הלידה היה סירקיוז (סיציליה). אביו של הילד, אסטרונום ומתמטיקאי, שלח את בנו ללמוד באלכסנדריה. המקום המועדף על הפיזיקאי והמתמטיקאי העתידי היה הספרייה של אלכסנדריה, שם למד את יצירותיהם וכתביהם של דמוקריטוס, יודוקסוס ומדענים רבים אחרים. באותו מקום, ארכימדס עורך היכרות שהוא ישא לאורך כל חייו.

הצעיר מנעוריו אהב מתמטיקה. את כל הזמן הקדיש להתפתחויות בתחום החשבון, האלגברה והגיאומטריה. מומחים בתחומים אלה הצליחו להבין, לסווג ולפתח את רעיונותיו רק עד המאה ה-17. ארכימדס פתר את המשוואות המורכבות ביותר, ומצא פתרונות בצורה גרפית. הוא חישב את השטחים, נפחים של סוגים שונים של צורות גיאומטריות. הוא אסף והכליל שיטות חישוב ידועות כבר לעקרונות ונוסחאות אחידות. הוא הסיק והוכיח הנחות ואקסיומות, שלא רק שלא הופרכו, אלא גם נלקחו כבסיס על ידי מדענים מודרניים. אחד ההישגים החשובים ביותר שלו בגיאומטריה, במילותיו שלו, היה למצוא את שטח הפנים והנפח של כדור. הוא גם גזר נוסחאות לחישוב הנפחים של פרבולואיד, היפרבולואיד של מהפכה ואליפסואיד. לפני ארכימדס, אף מתמטיקאי לא ביצע את החישובים הללו.

בנוסף לאריתמטיקה, אלגברה והגיאומטריה שהוא כל כך אהב, ארכימדס יישם את הידע שלו בתחום המכניקה והפיזיקה, המציא ושיפר מבנים ומנגנונים קיימים. לדוגמה, ארכימדס, הידוע לפני לידתו, שיפר את המנוף על ידי חישוב היכולות שלו ויישומו הלכה למעשה בנמל סירקיוז. כמה מכשירים ומנגנונים המבוססים על עקרון המינוף הפכו מאז את העבודה הקשה להרבה יותר קלה.

גם האסטרונומיה לא הותירה אותו אדיש. המדען עסק בקביעת המרחק בין עצמים בחלל, למרות שהוא עשה זאת מנקודת מבט שגויה. ואכן, במאה ה-3 לפני הספירה. התיאוריה הגיאוצנטרית של קיומו של העולם הייתה נפוצה. עם זאת, מאוחר יותר ארכימדס הציג את התיאוריה ההליוצנטרית באחת מיצירותיו.

על שמו נקראים שרשרת הרים ומכתש על פני הירח, אסטרואיד, רחובות במספר ערים רוסיות ורחוב באמסטרדם. ארכימדס מת במהלך פעולות צבאיות במהלך התקדמות הרומאים לסירקיוז. לניצחון מולדתו, המדען יצר מנגנוני זריקה. חיילים רומיים סבלו משמעותית מהמכונות הללו. הוחלט להשאיר את העיר במצור. בשנת 212 לפני הספירה. סירקיוז נכנעה וארכימדס נהרג.

ביוגרפיה לפי תאריכים ועובדות מעניינות. החשוב ביותר.

ארכימדס נולד בשנת 287 לפני הספירה, בסירקיוז. קרוב משפחה של המדען העתידי היה הירון, שלימים הפך לשליט סירקיוז הירון השני. אביו של ארכימדס פידיאס, אסטרונום ומתמטיקאי מצטיין, היה בבית המשפט. מסיבה זו קיבל הילד חינוך הגון.

כשהבין שחסר לו ידע תיאורטי, הלך הצעיר במהרה ללמוד באלכסנדריה, שם פעלו באותה תקופה המוחות המבריקים ביותר של העת העתיקה.

ארכימדס בילה את רוב זמנו בספריית אלכסנדריה. שם הוא למד את יצירותיהם של דמוקריטוס ואודוקסוס. במהלך הכשרתו, ארכימדס התקרב לארטוסטנס ולקונון. החברות נמשכה שנים רבות.

יצירות והישגים

לאחר שסיים את לימודיו, חזר ארכימדס למולדתו סירקוזה ונכנס לתפקיד אסטרונום בחצר היירון השני. אבל לא רק הכוכבים משכו את תשומת לבו.

עמדתו של אסטרונום לא הייתה מכבידה. לארכימדס הייתה הזדמנות ללמוד מכניקה, פיזיקה ומתמטיקה. בשלב זה, עיקרון המנוף יושם על ידי החוקר כדי לפתור מספר בעיות בגיאומטריה.

המסקנות פורטו בעבודה "על שיווי המשקל של דמויות מישוריות".

קצת מאוחר יותר, ארכימדס כתב את החיבור "על מדידת מעגל". הוא הצליח לחשב את היחס בין קוטר המעגל לאורכו.

לימוד ביוגרפיה קצרה של ארכימדס, אתה צריך לדעת שהוא גם שם לב לאופטיקה גיאומטרית. הוא ביצע מספר ניסויים מעניינים על שבירת האור. המשפט ירד לימינו. זה מוכיח שעל רקע השתקפות קרן אור ממשטח מראה, זווית הפגיעה שווה לזווית ההשתקפות.

מתנות לסירקיוז

ארכימדס גילה תגליות שימושיות רבות. כולם הוקדשו לעיר הולדתו של המדען. ארכימדס פיתח באופן פעיל את הרעיון של שימוש במנוף. בנמל סירקיוז הוא הצליח ליצור מערכת שלמה של מנגנוני מנוף וחסימה שמאיצים את תהליך הובלת מטענים כבדים וגדולים.

בעזרת הבורג הארכימדאי, או המקדחה, ניתן היה להפיק מים ממאגרים נמוכים. הודות לכך, תעלות השקיה החלו לקבל לחות ללא הפרעה.

השירות העיקרי לסירקיוז ניתן על ידי ארכימדס בשנת 212. המדען לקח חלק פעיל בהגנה על סירקיוז, שהיו נצורים על ידי חיילים רומיים. ארכימדס הצליח ליצור כמה ממכונות ההטלה החזקות ביותר. כאשר הרומאים פרצו לעיר, רבים מהם נפלו תחת מכות האבנים שנורו מהמכונות הללו.

עגורים ארכימדיים הפילו בקלות ספינות רומיות. זה הוביל לכך שהחיילים הרומאים נטשו את ההתקפה על העיר והחלו במצור ארוך.

למרבה הצער, בסופו של דבר, העיר נכבשה.

מותו של מדען

סיפור מותו של ארכימדס הועבר על ידי ג'ון זץ, פלוטארכוס, דיודורוס סיקולוס וטיטוס ליביוס. פרטי מותו של המדען הגדול משתנים. דבר אחד משותף: ארכימדס נהרג על ידי חייל רומי מסוים. לפי אחת הגרסאות, הרומאי לא המתין עד שארכימדס ישלים את הציור, ועל סירובו ללכת בעקבות הקונסול, הוא דקר אותו בחרב.

גרסה אחרת אומרת שהמדען נהרג בדרך למרצ'לוס. החיילים הרומאים נראו חשדניים כלפי המכשירים למדידת השמש, שארכימדס נשא בידיו.

הקונסול מרסלוס, לאחר שנודע על מותו של מדען, היה נסער. גופתו של ארכימדס נקברה בכבוד רב, ו"כבוד רב" זכה לקרוביו.

אפשרויות ביוגרפיה אחרות

• יום אחד קרא ארכימדס, "תן לי דריסת רגל, ואני אזיז את כדור הארץ!" בעיני בני דורו, המדען המצטיין היה למעשה אל למחצה.
• לפי האגדה, הצליחו הסירקוסים לשרוף כמה ספינות רומיות. זה נעשה בעזרת מראות ענק, שאת תכונותיהן המדהימות גילה גם ארכימדס.

לפני יותר מאלפיים שנה, כל חלקו המערבי של חוף הים התיכון נבלע בלהבות של מלחמה גרנדיוזית. פעולות צבאיות התקיימו באיטליה ובסיציליה, בצפון אפריקה ובספרד. מלחמה זו ידועה בהיסטוריה העולמית כמלחמה הפונית השנייה, שבה נלחמו רומא וקרתגו על הדומיננטיות בים התיכון.

המפקד המפורסם מקרתגו - חניבעל, על מנת להנחית מכה אנושה על ליבו של האויב, הגה תוכנית נועזת למדי להילחם ברומא - באיטליה עצמה. בשנת 218 לפני הספירה, עם צבא גדול ופילי מלחמה, הוא חצה את הפירנאים, דרום גאליה, ודרך הרי האלפים חדר לצפון איטליה. בשדות איטליה הביס חניבעל שלושה צבאות רומאים ברצף ובשנת 216 הנחית מכה מוחצת על הרומאים בקאנה. כל הצבא הרומי הושמד. מספר בעלי ברית רומאים (קפואה ואחרים) עברו לצד קרתגו. גם האזרחים שוחרי החופש של העיר סירקיוז מרדו בשלטון הרומי.

סירקוזה, אחת הערים הגדולות של העת העתיקה, מרכז המדע והאמנות היווניים במערב, הייתה מושבה יוונית השוכנת בחוף הדרום-מזרחי של סיציליה. היקף חומת העיר החזקה היה 23.5 קילומטרים. במשך תקופה ארוכה הייתה סירקיוז מדינה עצמאית, המעצמה הימית היוונית הראשונה. אבל במאה השלישית. לפני הספירה, רומא התקדמה על סיציליה מצפון, וקרתגו מדרום. במהלך המלחמה הפונית הראשונה נכבשה סיציליה על ידי הרומאים, ותושבי סירקיוז נאלצו לקבל את ההגמוניה הרומית.

כדי להעניש את המורדים על המרד, הצי והצבא הרומי, בראשות המפקד המוכשר מרקוס קלאודיוס מרסלוס, התקרבו לעיר ב-213. האימה תפסה את התושבים. מרסלוס הסתער זה עתה על עיר אחרת בסיציליה, לאונטין, והוציא להורג אלפיים עריקים מהמחנה הרומי. אותו גורל חיכה לעיר הזאת.

למעלה ממאה ספינות רומיות נכנסו לנמל סירקיוז. מרסלוס ערך אותם בסדר קרב. מקושרים בזוגות, חודרים עם מגדלי עץ, מכונות הרמה ונשק מצור התקרבו לחומה. מרסלוס סימן למכונות להעלות את הגשרים לגובה הקירות ולהוריד אותם על הקירות. על הגשרים המונמכים, החיילים הרומאים היו אמורים לפרוץ לעיר במפולת שלגים בלתי ניתנת לשליטה. נפילת העיר נראתה בלתי נמנעת. התקיפה החלה מהים ומהיבשה. אבל ברגע שהרכבים שעל חודרים הרימו את הגשרים, הספיקו הבליסטראות והבליסטות לזרוק את הפגזים שלהם, כשמשהו בלתי צפוי קרה.

ווי ברזל ו"כפות" ירדו במפתיע ממנופים ענקיים שהוצבו על מערבי הקירות. הם נאחזו בחרטומי הספינות, הרימו אותן, התהפכו, ניפצו אותן אל סלעי החוף והצוקים שלמרגלות חומת העיר, הטביעו אותם במעמקי הים. ואז מרסלוס, לפי ההיסטוריון היווני פלוטארכוס, קידם איל על הרציף. כשהתקרב לחומה זרקו לעברו תושבי העיר כמה אבנים במשקל של יותר ממאה קילוגרמים. הם ריסקו את זה לגמרי. אחרי האבנים הגיעו כדורי עופרת, בולי עץ ענקיים שהטביעו ספינות בים.

ספינות רומיות שבורות התרחקו מחומת העיר. מרסלוס החליט לחדש את התקיפה בלילה. הוא ציפה שהמכונות שזורקות פגזים יהיו חסרות אונים בלילה. קליעים שיושלכו באקראי יעופו מעל ראשיהם של הנצורים. אבל המנהיג המוכשר של ההגנה לקח בחשבון את הנסיבות האלה: הוא מיקם את מכונות זריקת החניתים שלו כך שהן זרקו ללא הרף חניתות קצרות שפגעו באויב.

הצי הרומי קיבל שיעור ראוי. אותו גורל פקד את הצבא הרומי מצד הארץ. וכאן נתקלו כלי המצור והלוחמים הרומיים בווי ברזל, ווים, "עקרבים" שהרימו את החיילים והשליכו אותם על האבנים. הרומאי הגאה נאלץ לוותר על מחשבותיו לכבוש את העיר בסערה. הוא החליט לעבור למצור ולהרעיב את התושבים. אבל לצבא היה קשה לסגור את כל העיר, והתושבים שמרו על קשר עם העולם החיצון.

ארכימדס - חיים ועבודות מדעיות

מי היה המהנדס המוכשר ביותר הזה, מארגן ההגנה, בונה המכונות הגאוניות, שאילץ את הצבא הרומי הבלתי מנוצח לסגת?

היה זה הפיזיקאי והמתמטיקאי הגדול ביותר של העת העתיקה - ארכימדס, שיישם את כל יכולותיו המברקות כדי לארגן את ההגנה על עיר הולדתו.

ארכימדס נולד בסירקיוז בשנת 287 לפני הספירה. לפי הפוליטיקאי והנואם הרומי הידוע קיקרו, ארכימדס היה ממעמד חברתי נמוך וחי בעוני. פלוטארכוס טוען שארכימדס אהב מתמטיקה כבר בילדותו. למסע למצרים הייתה השפעה רבה על הצעיר, שם ביקר בעיר אלכסנדריה, מרכז התרבות ההלנית. בשובו למולדתו, הוא התמסר כולו למדע וכתב מספר יצירות מתמטיות מבריקות.

רוב המדענים היוונים IV-III מאות שנים. לִפנֵי הַסְפִירָה. התייחסו לא רק בהתנשאות, אלא גם במקצת בוז כלפי המתמטיקה, אם היא חותרת למטרות תועלתניות. ארכימדס לא התנתק מהעם ולא הסתגר במשרדו מהצרכים הביתיים של חבריו. הוא ניסה ליישם את הידע שלו לחיים המעשיים, להפוך את כל הישגי המדע לנחלת העם ולעתים קרובות הדגים את תגליותיו לאזרחי סירקיוז.

למרבה הצער, לא כל יצירותיו של הגאון שרדו. בזמנים שונים נמצאו הכתבים הבאים שלו:

1. על שיווי המשקל של דמויות מישוריות.
2. על נצב של פרבולה.
3. על גופים צפים.
4. על מדידת עיגול.
5. על כדור וגליל.
6. על קנואידים וכדוריות, כלומר. על גופים שנלמדו מסיבוב של דמויות שונות.
7. לגבי ספירלות.
8. "פסגה".
9. משפטים נפרדים (למות).
10. Stamachion - על התמורה של דמויות שטוחות.

בשנת 1907 נמצא כתב יד חדש של ה"אפודיק" (מדריך), המכיל משפטים על נפחי קונוסים, וכן כדוריות וקנואידים.

העבודות הבאות של המדען נחשבות לאבודות:

1. על מחומש במעגל.
2. על קשר חוגים.
3. לגבי קווים מקבילים.
4. לגבי משולשים.
5. על הגדרות ונתונים.
6. ספר "ארצ'אי".

בעבודות "על הכדור והגליל", המדען מוכיח שהיחס בין הנפחים של חרוט, חצי כדור וגליל עם אותם בסיסים וגבהים שווה ליחס 1: 2: 3.

בין שאר הבעיות המוצעות בספר השני נמצאת הבעיה המפורסמת של חלוקת כדור במישור לשני חלקים. ארכימדס נתן את הפתרון הנכון לבעיה זו, והביא אותה לבעיה בעלת אופי אלגברי. ארכימדס ייחס חשיבות מיוחדת לעבודתו זו.

בספר על הספירלה, המדען שוקל את תכונות הספירלה הארכימדית.

בפסמית, הוא יצא להוכיח שאפשר לבטא מספרים ענקיים.

בעבודות "על גופים צפים" ארכימדס קובע את העקרונות הבסיסיים של הידרוסטטיקה והידרודינמיקה. חוק זה נמצא הודות למקרה הבא. שליט סירקיוז הזמין כתר זהב מצורף. אבל הודיעו לו שהצורף החביא חלק מהזהב והחליף אותו בכסף! המלך לא הצליח לאמת את נכונות הדיווח ופנה למדען בבקשה לברר כמה כסף מעורב.

ארכימדס, בזמן שהתרחץ, הפנה את תשומת הלב לעובדה שכמות המים הזורמת מהאמבטיה ככל שגופו נעקר. מרוצה מהגילוי הזה עם הקריאה "אאוריקה! יוריקה!", הוא קפץ מהאמבטיה ורץ לבוש כדי לבדוק את התיאוריה שלו. לארכימדס מיוחסת עד ארבעים תגליות בתחום המכניקה. כאשר בנה המלך הסירקוזי את ספינתו המפורסמת בנפח של 4,000 טון, סיפק ארכימדס לספינה זו מכונה לזריקת אבנים שזרקה אבנים במשקל 80 ק"ג וחניתות למרחק ניכר. הוא בנה בורג, שנקרא על שמו הבורג הארכימדאי. זוהי מכונה להרמת מים, בה עוברת ספירלה סלילנית בתוך צינור גלילי. הצינור פתוח בשני קצותיו וממוקם באלכסון. בסיבוב חזק, הצינור לוכד מים בקצה התחתון, המים עולים בספירלה ונשפכים החוצה בקצה העליון. ישנן עדויות המצביעות על כך שהבורג הארכימדי שימש לייבוש ביצות במצרים. בעתיד שימש בסיס לבניית המדחף של הספינה, ומצא יישום בתעשיית הרכב.

המדען פיתח את התיאוריה של הבלוק המרוכב, המנוף והבורג ויישם אותם בחיים המעשיים. בעזרת בלוקים הוא העביר משקלים כבדים. ארכימדס הוא הבעלים של הקריאה המפורסמת: "תן לי נקודת משען, ואני אהפוך את כדור הארץ".

הוא בנה פלנטריום או "כדור אוויר" שהסתובב דרך מערכת בלוקים. הפלנטריום הראה את תנועת כוכבי הלכת מסביב לכדור הארץ.

מותו של ארכימדס

אבל בחזרה לעיר הנצורה על ידי הרומאים. המצור על העיר נמשך כבר שלוש שנים. ארכימדס גייס את כל הידע שלו על ידי בניית מכונות חדשות. שמועה פופולרית הוסיפה למבנים המיומנים שלו מבנים אגדיים (כמה סופרים, למשל, אומרים שארכימדס בנה לכאורה משקפי תבערה ובעזרתם אסף את קרני השמש, כיוון אותן לעבר ספינות רומיות ושרף אותן).

מאבק המעמדות התגבר בקרב הנצורים. האצולה הסירקוזית, שתמכה בצד של רומא, נכנסה למשא ומתן עם מרסלוס, והעיר נכבשה על ידי הרומאים עקב בגידת האצולה. מרסלוס אפשר ללוחמיו "לגזול אוצרות וללכוד עבדים". ממורמרים מהמצור הארוך, רעבים לטרף, מיהרו החיילים הרומאים כמו תנים צמאי דם אל העיר חסרת ההגנה. הם פרצו לבתי מגורים, שדדו תכשיטים, הרגו ללא רחם תושבים, כולל זקנים וילדים.

עמוק במחשבותיו, ישב ארכימדס מעל הרישומים. הוא תיאר דמויות גיאומטריות על הרצפה עם מצפן, מבלי לשים לב לבקאנליה של שוד ורצח המתרחשים בעיר. לפתע פרץ לתוכו חייל רומי עם חרב שלופה. בראותו את העולה החדש, ארכימדס הגן מפניו את רישומיו הגיאומטריים ואמר: "אל תקלקל לי את המעגלים שלי". הלוחם, שיכור מהצמא לרווח בתגובה לדברי ארכימדס, הנחית עליו מכה אנושה בחרב.

כך, בשנת 212 לפני הספירה, כבה המאורה הגדולה של המדע של העולם העתיק. מתוך כבוד להוגה הדעות המבריק, מרסלוס הורה לקבור אותו בכבוד רב. גליל עם כדור רשום בו הונח על הקבר (זה היה רצונו של ארכימדס עצמו). אבל עד מהרה צמח הקבר בשיחים. רק בשנת 75 לפני הספירה. ה., קיקרו המפורסם, בהיותו השליט בסיציליה, מצא בין הקברים הנטושים אנדרטה לארכימדס, המתארת ​​גליל. קיקרו קורא במרירות: "אז אחת המדינות המפוארות ביותר, שהולידה פעם כל כך הרבה אנשים מלומדים, לא ידעה היכן נמצאת המצבה של המוח החד ביותר של אזרחיה".

לאחר נפילת התרבות היוונית, ארכימדס נשכח. רק הערבים, שהעריכו את הגאונות המתמטית של ארכימדס, תרגמו חלק מכתביו לערבית.

בתקופת הרנסנס, יצירותיו של ארכימדס הוצאו מתוך הערפל, פורסמו והערצו על ידי מדענים.

אם נסכם את פעילותו המדעית והמדעית-מעשית של ארכימדס, ברור שהוא נקרא בצדק אבי הפיזיקה, ההתנסות הפיזית והמכניקה הפיזית. ארכימדס ייסד את הסטטיקה כמדע מתמטי, נתן בסיס להידרוסטטיקה, פתר בעיות גיאומטריות רבות, פיתח שיטות לחישוב נפח הגופים ומרכז הכובד, ויסד קשר בין גיאומטריה למכניקה.

המתמטיקאי הגדול ביותר של העת העתיקה - ארכימדס - היה פטריוט שאהב בלהט את מולדתו, עצמאותה ותרבותה.