Немного об Архимеде Архимед —древнегреческий ученый, математик и механик, основоположник теоретической механики и гидростатики.
Место жительства Архимеда: город и страна
В должности акима он проработал с 2015 по 2022 год. В доме несколько спальных и уборных комнат. Это место в доме напомнило жилище Гарри Поттера в одноименном фильме. Вокруг резиденции большая территория, есть выход к реке.
Судно предполагали использовать во время увеселительных путешествий, а также для перевозки грузов и солдат. По современным оценкам роскошный корабль, отделанный драгоценными камнями и слоновой костью, имел длину около 100 метров и мог перевозить до 5 тысяч человек. Согласно Афинею на корабле были сад, гимнасий и даже посвящённый Афродите храм. Предполагалось, что такое судно будет давать течь. Разработанный Архимедом винт позволял выкачивать воду всего лишь одному человеку.
Это устройство представляло собой вращающийся внутри цилиндра винт с косым направлением витков резьбы. Строение архимедова винта дошло до нас из трудов римского архитектора и механика I века до н. Несмотря на кажущуюся простоту, данное изобретение позволило решить поставленную перед учёным проблему. Его впоследствии стали применять в самых различных отраслях народного хозяйства и промышленности, в том числе и для перекачки жидкостей и сыпучих твёрдых веществ, таких как уголь и зерно. Первенство Архимеда в его открытии оспаривается. Возможно, архимедов винт представляет собой несколько модифицированную систему водяного насоса, который использовали при орошении построенных задолго до корабля «Сиракузия» висячих садов Семирамиды в Вавилоне. Самый известный рассказ об Архимеде — это рассказ Витрувия о происхождении возгласа "Эврика! Архимед вывел известный закон, носящий его имя: всякое тело, погружённое в воду, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им вода.
Говорят, что Гиерон попросил однажды Архимеда проверить, не добавил ли мастер серебра к слитку, из которого делал царю золотую корону. Архимед долго думал над этой задачей. Решение пришло неожиданно, когда он сидел в ванне. Закон Архимеда позволяет определять удельный вес тел. Поэтому достаточно было сравнить удельный вес короны с удельным весом золота, чтобы решить задачу Гиерона. Рабочие не могли спустить на воду трёхмачтовый корабль, так тяжел он был. Архимед легко справился с этой задачей, применив систему блоков, установленных на суше в отдалении от корабля. Восхищенный этим изобретением Гиерон заказал у Архимеда ряд механизмов для защиты города во время его осады.
Архимед изобрёл разного вида катапульты, которые были с успехом применены во время пунических войн. При осаде Сиракуз войсками Марцелла на римлян сыпались камни и брёвна, метаемые машинами Архимеда. Архимед впервые устроил бойницы в стенах крепостей. До этого строили только сплошные стены огнестрельное оружие появилось в средние века. По словам Прокла, с помощью системы зеркал и линз поджигались корабли. Снабжённые крючьями системы блоков полиспасты опрокидывали римские корабли. Архимед два года успешно руководил обороной Сиракуз. Лишь напав неожиданно на город с тылу, Марцелл одержал победу.
Чем это закончилось для Архимеда, мы уже знаем. У эллинов и средневековых арабов Архимед вызывал такие же чувства, какие в 17-ом веке у учёных вызывал И. Ньютон, а в 19-ом веке — К. Хотя Архимед, этот аристократ духом и телом, был одним из величайших гениев механики всех времён, он искренне презирал свои практические изобретения. Архимед, подобно позже Ньютону и Гамильтону, забывал о еде, когда погружался в математические исследования. В небрежности отношения к своей одежде он даже превосходил Ньютона. Велик вклад Архимеда в астрономию и прикладную механику. До сегодняшнего дня дошли сведения о трёх астрономических работах Архимеда.
Механика постоянно находилась в круге интересов Архимеда. В одной из своих первых работ он исследует распределение нагрузок между опорами балки. Архимеду принадлежит определение понятия центра тяжести тела. Применяя, в частности, интеграционные методы, он нашел положение центра тяжести различных фигур и тел. Архимед дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают гордую фразу: «Дай мне, где стать, и я сдвину Землю». Архимед заложил основы гидростатики и сформулировал основные положения этой дисциплины, в том числе знаменитый закон Архимеда. Последняя работа Архимеда посвящена исследованию равновесия плавающих тел.
При этом он выделяет устойчивые положения равновесия. Архимед изобрел водоподъемный механизм, так называемый «архимедов винт», который явился прообразом корабельных, а также воздушных винтов. Рассказывают, что Архимед нашел решение задачи об определении количества золота и серебра в жертвенной короне Гиерона, когда садился в ванну, и нагим побежал домой с криком «Эврика! Архимед занимался также астрономией. Он сконструировал прибор для определения видимого углового диаметра Солнца и нашел значение этого угла с поразительной точностью. При этом Архимед вводил поправку на размер зрачка. Он первым стал приводить наблюдения к центру Земли. Наконец, Архимед построил небесную сферу — механический прибор, на котором можно было наблюдать движения планет, фазы Луны, солнечные и лунные затмения.
Греческий огонь Похоже, что история о том, как Архимед уничтожил древнеримскую эскадру, подступившую к Сиракузам, с помощью системы зеркал, является еще одним мифом о великом математике и механике. История гласит: в 121 году до н. Руководить обороной города было решено поручить Архимеду, который специально для этой цели изобрел новейшие по тем временам средства борьбы с врагом. По свидетельствам Тита Ливия, Евтропия, Варрона и других историографов Древнего Рима, Архимед разработал систему зеркал, которая позволила с довольно большого расстояния сжечь весь римский флот. Возможно ли это, тем более в те стародавние времена? Опустим историю 2-й Пунической войны, когда не на жизнь, а на смерть боролись Рим и Карфаген. Начнем сразу с Сиракуз. Римский сенат направляет одного из самых жестоких и непреклонных военачальников республики на осаду города, имеющего ключевое значение.
Тот принимает решение напасть на Сиракузы с моря, учитывая невысокие, выходящие на самый край защитные стены, что позволяло использовать излюбленную римлянами тактику: приблизившись вплотную к кораблю противника, взять его на абордаж. Взять на абордаж целый город? Почему бы и нет? В Сиракузах было достаточно сторонников Карфагена, а потому новые хозяева города - ставленники Ганнибала Гиппократ и Эпидикс - стараются убедить жителей в том, что от Рима можно ждать лишь порабощения. В этом им очень помог уважаемый гражданин Архимед.
Изложенные Архимедом принципы работы рычагов и понятие центра тяжести практически в неизменном виде используются и на сегодняшний день. Архимед прославился многими механическими конструкциями. Рычаг был известен и до него, но лишь Архимед изложил его полную теорию и успешно её применял на практике. Плутарх сообщает, что Архимед построил в порту Сиракуз немало блочно-рычажных механизмов для облегчения подъёма и транспортировки тяжёлых грузов. В легенде о том, как Архимед движением руки начал двигать корабль, современники видят работу не рычага, а полиспаста или многоступенчатого редуктора , который сумел создать древнегреческий сиракузский учёный. Закон Архимеда Известный закон Архимеда изложен в сочинении «О плавающих телах». Он формулирует основное положение: «Поверхность всякой жидкости, установившейся неподвижно, будет иметь форму шара , центр которого совпадает с центром Земли ». Архимед считает Землю шаром и поверхность тяжелой жидкости, находящейся в равновесии в поле тяжести Земли, сферической. Он доказывает, что тела одинакового удельного веса с жидкостью погружаются настолько, что их поверхность совпадает с поверхностью жидкости. Более лёгкое тело погружается настолько, что объём жидкости, соответствующий погружённой части тела, имеет вес, равный весу всего тела. Путем логических рассуждений Архимед приходит к предположениям, содержащим формулировку его закона: «VI. Тела более легкие, чем жидкость, опущенные в эту жидкость насильственно, будут выталкиваться вверх с силой, равной тому весу, на который жидкость, имеющая равный объем с телом, будет тяжелее этого тела». Тела более тяжёлые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут погружаться, пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объёме, равном объёму погружённого тела». В остальных предложениях первой и второй книги Архимед разбирает условия равновесия тел, плавающих в жидкости, причем тела имеют форму сферического или параболического сегмента [6]. Инженерная деятельность Механизм для подачи воды Как инженер, Архимед проявил себя именно при осаде Сиракуз, хотя изобретать начал еще задолго до этого времени. Метательные машины были известны очень давно, но учёному с помощью соответствующих расчётов удалось добиться различной дальнобойности. К оборонительным машинам ближнего действия относят изобретения, получившие названия « железные лапы » или « сбрасыватели камней ». Архимед занимался строительным делом. Так, при построении бойниц , он решил задачу об определении давлений на колонны, подпирающих длинную балку или стену. Большую известность получил Винт Архимеда «улитка» — механизм, использующийся для подачи воды из низколежащих водоёмов на поверхность [7]. Астрономия На сегодняшний день мы располагаем информацией о трёх работах учёного по астрономии. В сочинении «Псаммит» Архимед задался вопросом о размере Вселенной. Ипполит Римский 170—230-е годы н. Как подчёркивают современные авторы, Архимеду удалось впервые определить данную величину. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», в котором можно было наблюдать фазы Луны , движение планет, затмение Солнца и Луны [5]. Занимался проблемой определения расстояний до планет. Предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле , но планетами Меркурием , Венерой и Марсом , обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли.
Архимед Биография, вклады и изобретения
Сиракузы пали из-за того, что некоторые горожане решили обсудить условия мирного договора и открыли римлянам небольшую дверь в стене, однако те ворвались внутрь и быстро подавили сопротивление. Войска римского консула Марцелла очень долго около 8 месяцев осаждали Сиракузы. Причиной задержки якобы было то, что великий ученый перед угрозой вторжения перешел от чистой математики к механике и начал создавать удивительные боевые приспособления для защиты родного города. Более того — по некоторым свидетельствам, Архимед лично руководил обороной города и распоряжался его техническими ресурсами. Римляне были не дураки. Оценив оборонительные новшества греков, Марцелл приказал своим солдатам не трогать гениального инженера при захвате города, планируя, видимо, переманить его к себе на службу. Нетрудно представить, какие военные механизмы мог бы изобрести Архимед, работая на практичных и жестоких римлян. Однако история распорядилась иначе. По легенде, один из легионеров нашел ученого в саду его дома, когда тот изучал чертежи на песке, не обращая никакого внимания на уличные бои.
То ли римлянин не узнал этого грека, то ли сознательно нарушил приказ командующего говорят, что Архимед сказал солдату не трогать его рисунки — «круги», однако в каких именно выражениях он это сделал, остается неясным — в любом случае величайший ум своего времени был попросту зарублен на месте. Смерть Архимеда. В своем труде «О сфере и цилиндре» Архимед доказал такую же кратность соотношения площади поверхностей этих двух фигур. Слово и дело Достаточно лишь мельком взглянуть на «ноу-хау» Архимеда, чтобы понять, насколько этот человек обогнал свое время и во что мог превратиться наш мир, если бы высокие технологии усваивались в античности так же быстро, как и сегодня. Архимед специализировался в математике и геометрии — двух важнейших науках, лежащих в основе технического прогресса. О революционности его исследований говорит тот факт, что историки считают Архимеда одним из трех величайших математиков человечества другие два — Ньютон и Гаусс. По части новшеств этот грек был на голову выше всех европейских математиков вплоть до эпохи Возрождения. В обществе, где применялась совершенно жуткая система исчисления, и в языке, где слово «мириад» десять тысяч было синонимом «бесконечности», он разработал четкую науку о цифрах и «сосчитал» их вплоть до 1064.
Архимед заложил основы интегрального исчисления и теории сверхмалых чисел. Он доказал, что соотношение длины окружности к ее диаметру равно соотношению площади круга к квадрату его радиуса. До нашего времени дошли лишь некоторые трактаты Архимеда. Большинство из них погибло в двух пожарах Александрийской библиотеки — сохранились лишь некоторые переводы на арабский и латынь. К примеру, в работе «О равновесии плоскостей» автор исследовал центры тяжести различных фигур. Существует легенда, согласно которой Герон попросил Архимеда наглядно проиллюстрировать «эффект» рычага, известный по его знаменитой фразе «Дайте мне точку опоры и я переверну весь мир! Изобретатель приказал вытащить на берег большое судно и наполнить его грузом, после чего встал около полиспаста катушечного блока и стал без каких-либо видимых усилий тянуть на себя канат, привязанный к кораблю. Последний, на удивление присутствующих, «поплыл» по суше, как по воде.
Не менее значительны и другие сочинения: «О коноидах и сфероидах», «О спиралях», «Измерение круга», «Квадратура параболы», «Псаммит» «Исчисление песчинок» — здесь ученый предлагал способ узнать количество песчинок, заключенное в объеме всего мира, то есть описывал систему записи сверхбольших чисел. Отдельно следует сказать о его работах в области механики. Здесь он действительно был пионером, во многом напоминая Леонардо да Винчи. По свидетельствам Диодора Сицилийского, римские рабы в Испании осушали целые реки при помощи устройства, которое разработал Архимед во время визита в Египет.
Вообще-то, скорее всего так он не говорил, но нам в данном случае интересны обстоятельства, при которых это заявление, якобы, прозвучало. Как известно, речь шла о неограниченных возможностях рычага. Сам рычаг был известен человечеству задолго до Архимеда например, строителям египетских пирамид. Но именно Архимед сформулировал первую механико-математическую теорию рычага в трактате «О равновесии плоских фигур» и успешно применял ее на практике, создавая довольно сложные рычажные конструкции.
Когда по приказу все того же Гиерона был построен тяжелый многопалубный корабль «Сиракузия» считается, что он весил более полутора тысяч тонн , встала проблема — как спустить его на воду, не разломав при этом. Понятно дело, снова привлекли Архимеда. В итоге, мудрец соорудил грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом — полиспаст. По легенде, с помощью этого устройства он смог в одиночку приподнять корабль и перетащить его к воде. Тогда, дескать, он и выдал свой знаменитый афоризм. Так это или нет, но Архимеда принято считать изобретателем этого устройства, которое по сей день широко используется, причем не только для перемещения грузов. Кстати, по другой легенде, когда римляне осадили Сиракузы, полиспастам нашлось и другое применение: защитники города цепляли крюками борта римских кораблей, приближавшихся к городским стенам и с помощью полиспастов к которым крепились канаты с крюками поднимали и переворачивали их. Такие устройства называли «коготь Архимеда».
История третья. Тела небесные В 1900 году водолазы обнаружили в Эгейском море затонувший античный римский корабль. В течение следующего года с корабля подняли массу артефактов, самый известный получил название Антикитерского механизма. Это устройство и история его изучения заслуживают отдельного поста. Здесь же ограничусь кратким определением: он считается самым древним механическим вычислительным устройством, использовался для расчёта конфигурации движения всех известных в древности планет, включая Марс, Юпитер, Сатурн. Причем тут Архимед? Дело в том, что такое сложное устройство «на пустом месте» не построить, и одним из предшественников его создателей был как раз мудрый грек из Сиракуз. Астрономия не относилась к главным научным интересам Архимеда.
Но он все же написал астрономический трактат «О строении сфер», который, увы, до нас не дошел.
Преступность росла, власть была глубоко коррумпирована. Если бы не возник новый сильный правитель Пирр, Сицилия могла полностью отойти к Карфагену. В Сиракузах был приведен к власти новый тиран — Гиерон II. Именно в таком окружении родился и вырос будущий великий математик и астроном Архимед. Важно Гиерон Второй носил почетный титул царя, он стал тираном Сиракуз в двести семидесятом году до нашей эры, и правил вплоть до двести пятнадцатого или двенадцатого. Известный древнегреческий философ, общественный деятель и историк Плутарх утверждает, будто правитель был в близком родстве с физиком Архимедом. Деятельность и открытия Архимеда Разбираясь, чем известен Архимед, многие вспоминают забавные истории о рычаге и емкости с водой. Но это лишь малая толика того, что самостоятельно изобрел, разработал и даже сделал этот активный, и не умеющий сидеть на месте, человек. Одним из главных изобретений геометра считается винтообразный шнек или бесконечный винт Архимедов червяк , без которого не было бы основной массы современных механизмов.
Подобная конструкция находится внутри обычной бытовой мясорубки, а в Крыму можно до сей поры встретить водоподъемные машины, основанные на таком принципе. Военные изобретения ученого помогли оборонять осажденные Сиракузы от нападок римских войск, более многочисленных и хорошо вооруженных, чем местная армия. Архимед не только изобрел военные машины, но и собственноручно изготовил их, опробовал и научил людей ими использовать. При помощи придуманного им рычага человечество получило возможность передвигать и поднимать колоссальные грузы. Самым «продвинутым», реально опережающим время изобретением, можно назвать планетарий с небесным сводом, который Архимед тоже выстроил сам. Правда, там была небольшая проблемка — в основе его теории лежала система мира, центром которой была Земля. Зато другие планеты Марс, Меркурий и Венера у него, как и положено, вращались вокруг Солнца. Рождение и детство будущего ученого Разнообразные сведения о рождении и жизни знаменитого сиракузского математика Архимеда с легкостью можно отыскать в произведениях древних римлян: знаменитого архитектора Марка Витрувия Поллиона, историка Тита Левия и великого оратора Цицерона. Не раз ссылались на него и упоминали в своих творениях греческие ученые: военачальник и историк Полибий, выдающийся философ Плутарх и даже известный мифограф Диодор Сицилийский. Жили они зачастую через много лет после того, как сам ученый отошел в мир иной, потому проверить достоверность сведений не получится.
Тем не менее иных источников в нашем распоряжении нет. Родился будущий гений в семействе математика и астронома. Некоторые древние тексты утверждают, что он имел должность при дворе Гиерона Второго, которую впоследствии унаследовал его сын. Более того, говорят, будто Архимед был двоюродным внучатым? Сам царь Сиракуз был беден, как церковная мышь, потому и подданные его особыми накоплениями похвастать не могли. Приблизительно около 287 года до нашей эры в семействе Фидия произошло пополнение — у него родился мальчик, назвать которого решено было Архимедом. Никаких сведений о том, были ли у парня братья или сестры, в исторических бумагах обнаружить не удалось. Отец сам учил сына читать, писать, преподал основы математики и астрономии, но этого было мало. Кроха впитал отцовские таланты, а тот был действительно знающим астрономом. Становление изобретателя Научным и культурным центром IV—III веков до нашей эры был славный город, расположенный в дельте Нила — Александрия Египетская, основанная приблизительно за сотню лет до рождения Архимеда.
Туда стекались ученые, исследователи, деятели искусства со всего света. Именно туда отправился продолжать учебу наш герой. Его первым преподавателем стал известнейший астроном современности Конон Самосский, который не только написал труды по этой науке в семи томах, о чем свидетельствует Вергилий, но даже сам составил календарь с восходами и закатами, а также предположительными прогнозами погоды. Интересно Математик, философ и механик времен позднего эллинизма Папп Александрийский писал, что на самом деле спираль Архимеда открыл Конон где-то за десять или пятнадцать лет до него.
Архимедов шнек, «червяк» или винт, что в принципе, одно и то же, используется для вычерпывания воды в наши дни в Египте и других странах. Он установлен во множестве современных механизмов, в частности, в уже упомянутой выше мясорубке. Ученый является автором многочисленных трудов по механике: «О равновесии плоских фигур», «О плавающих телах» и многих других. Астрономия — наука о небесных сферах Чтобы показать, как именно движутся светила на небосклоне, великий изобретатель собственноручно выстроил планетарий с подвижной небесной сферой. В этом помещении можно было увидеть: как ходят по небу Солнце и Луна, как они исчезают за горизонтом и снова появляются, как происходят разнообразные затмения и как передвигаются звезды.
Архимед доказал, что Марс, Меркурий и Венера вращаются именно вокруг светила, а не вокруг Земли. В труде «Псаммит» «Исчисление песчинок» , написанном в виде послания царю Сиракуз, он твердо опирается на гелиоцентрическую систему мироустройства, которую описал еще Аристарх Самосский. В трактате есть размышления о правильном измерении расстояний меж планетами, а также расчете объема этих небесных тел. Это были весьма точные вычисления, которые подтвердились более поздними исследованиями. Военное дело: спасение Сиракуз Во время второй Пунической войны Архимед показал себя еще и со стороны военного тактика и стратега, способного обеспечить армию продвинутыми механическими изобретениями. Эти механизмы были способны на многое, несмотря на то, что престарелому ученому тогда уже было более семидесяти пяти лет. Он разработал и выстроил мощные катапульты, которые могли метать валуны на расстояния до двух или трех сотен метров. После такого действа римляне были повержены в шок, они прекратили лобовую атаку и решили осадить Сиракузы. Согласно легенде, в этот момент Архимеда осенило: он приказал всем воинам отполировать вогнутые щиты до блеска.
Сфокусировав солнечные блики на кораблях противника, жители города подожгли их. Историки считают, что это красивый миф, а жечь корабли таким образом невозможно. Как бы там ни было, Сиракузы все же были повержены, но гениальный ученый этого уже не узнал. Случаи из легендарной жизни гения: смерть героя и память о нем Жизнь великого человека была насыщена разнообразными событиями. Он настолько не вписывался в свой век, что о нем регулярно слагали разнообразные легенды, которые выдавали за чистую монету. Зная, насколько мощным был ум этого человека, каждый мог допустить правдивость таких легенд. Стоит узнать Есть общеизвестная история о том, как Архимед открыл законы гидростатики. Якобы его дальний родственник, а по совместительству работодатель и тиран Сиракуз, Гиерон, заказал у иудейского ювелира корону. Изготовить ее следовало из чистейшего золота, но уверенности в лояльности исполнителя у правителя не было.
Потому он принес готовую вещицу ученому, чтобы тот выяснил, нет ли в ней примесей серебра. Архимед задумался и отправился в баню, где в тепле мысли становились чище и яснее. Только погрузившись в ванну, доверху наполненную водой, он понял, как правильно измерить объем предмета. Тогда он выскочил на улицу с криком «Эврика! Так был открыт главный закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, численно равная весу жидкости, объем которой равен объему части тела, находящегося ниже уровня жидкости. Что там было дальше с короной и тираном — неизвестно. Существуют и другие, дошедшие до нас легендарные случаи, правдивость которых доказать невозможно. Однажды Гиерон решил подкрепить дружеские отношения с египетским царем Птоломеем. Для этого он приказал выстроить самый большой и красивый корабль в мире и преподнести его в качестве подарка.
Назвали судно «Сиракузия», но было оно таким огромным, что спустить его на воду оказалось невозможно.
Место жительства Архимеда: город и страна
Архимед совершил поездку в Египет и сблизился с александрийскими учеными, в том числе с Кононом и Эратосфеном. Это послужило толчком к развитию его выдающихся способностей. Архимед был близок к сиракузскому царю Гиерону II. Во время 2-й Пунической войны Архимед организовал инженерную оборону Сиракуз от римских войск. Его военные машины заставили римлян отказаться от попыток взять город штурмом и вынудили их перейти к длительной осаде. При взятии города войсками Марцелла был убит римским солдатом, которого, по преданию, встретил словами «не трогай моих чертежей». На могиле Архимеда был поставлен памятник с изображением шара и описанного около него цилиндра. Эпитафия указывала, что объемы этих тел относятся, как 2:3, — открытие Архимеда, которое он особенно ценил.
Работы Архимеда показывают, что он был прекрасно знаком с математикой и астрономией своего времени, и поражают глубиной проникновения в существо рассматриваемых Архимедом задач. Ряд работ имеет вид посланий к друзьям и коллегам. Иногда Архимед предварительно сообщал им без доказательств свои открытия, с тонкой иронией добавляя несколько неверных предложений. С XVI в. Первое издание отдельных трудов Архимеда на русском языке относится к 1823 году. Некоторые работы Архимеда до нас не дошли или известны лишь в отрывках, а его «Послание к Эратосфену» было найдено лишь в 1906. Центральной темой математических работ Архимеда являются задачи на нахождение площадей поверхностей и объемов.
Решение многих задач этого типа Архимед первоначально нашел, применяя механические соображения, по существу сводящиеся к методу «неделимых», а затем строго доказал методом исчерпывания, который он значительно развил. Рассмотрение Архимедом двусторонних оценок погрешности при проведении интеграционных процессов позволяет считать его предшественником не только И. Ньютона и Г. Лейбница, но и Г. Архимед вычислил площади эллипса, параболического сегмента, нашел площади поверхности конуса и шара, объемы шара и сферического сегмента, а также различных тел вращения и их сегментов. Архимед исследовал свойства т. Здесь он выступает как предшественник методов дифференциального исчисления.
Архимед рассмотрел также одну задачу изопериметрического типа. При исследовании одной задачи, сводящейся к кубическому уравнению, Архимед выяснил роль характеристики, которая позже получила название дискриминанта. Архимеду принадлежит формула для определения площади треугольника через три его стороны неправильно именуемая формулой Герона. Архимед переворачивает планету Земля. Архимед дал не вполне исчерпывающую теорию полуправильных выпуклых многогранников архимедовы тела. Особое значение имеет «аксиома Архимеда»: из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдет больший. Эта аксиома определяет т.
Архимед построил счисление, позволяющее записывать и называть весьма большие числа.
Согласно другой легенде, приведённой у Плутарха , Архимед написал Гиерону, что сможет сдвинуть любой груз. Также он добавил, что будь в его распоряжении другая земля, на которую можно было бы встать, он сдвинул бы с места и нашу. Для проверки утверждений Архимеда на берег вытащили трёхмачтовое грузовое судно. Его трюм наполнили кладью и посадили на корму команду матросов. Архимед сел поодаль и начал вытягивать пропущенный через систему блоков полиспаст и прикреплённый к кораблю канат. Судно начало двигаться, «так ровно и медленно, словно плыло по морю» [7]. По другой, описанной у Афинея , версии речь шла о корабле « Сиракузия », который впоследствии подарили египетскому фараону Птолемею III Эвергету. Когда огромное по античным меркам судно было построено, царь распорядился спустить его на воду, чтобы там завершить остальные работы.
О том, как это сделать, было много споров. Задачу решил Архимед, который вместе с немногочисленными помощниками сумел сдвинуть огромный корабль с места, изготовив систему сложных блоков с лебёдками. В современных интерпретациях крылатая фраза Архимеда звучала, как др. Оборона Сиракуз[ править править код ] «Архимед руководит обороной Сиракуз». Томас Ральф Спенс, 1895 год Инженерный гений Архимеда с особой силой проявился во время осады Сиракуз римлянами в 214—212 годах до н. Городом с 215 года до н. Он поддержал в войне Карфаген , и римские войска двинулись на Сиракузы. Гиеронима свергли через 13 месяцев после прихода к власти. Пришедшие ему на смену военачальники продолжили войну с Римом.
Подробное описание осады Сиракуз римским полководцем Марцеллом и участия Архимеда в обороне содержится в сочинениях Плутарха [25] и Диодора Сицилийского [26]. Деталь фрески Джулио Париджи 1599—1600 годов с « когтем Архимеда ». Галерея Уффици , Флоренция , Италия После того, как римская армия подошла к Сиракузам, ими был выработан следующий план штурма города. Аппию Клавдию Пульхру было поручено наступление на суше. Его войску следовало подойти к крепостной стене, которая окружала «большие Сиракузы» вместе с предместьями, именуемыми Эпиполами. Одновременно римский флот под командованием Марка Клавдия Марцелла должен был напасть на нижнюю часть города — Акрадину. Римляне предполагали быстро занять Сиракузы [27]. Когда римляне напали на город с двух сторон, жители Сиракуз растерялись. В этот момент в ход пустили сконструированные Архимедом машины.
Они забрасывали римские войска на суше тяжёлыми камнями. На вражеские суда стали опускаться укреплённые на стенах брусья. Они либо топили корабли силой своего толчка, либо захватывали их крючьями и поднимали за нос над водой. Затем « когти Архимеда » раскручивали римские галеры и швыряли их об утёсы у подножья городской стены. Римский полководец предполагал, что восемь судов, несущие высокую башню «самбуку», смогут подойти к стенам. Затем, согласно плану Марцелла, легионеры по башне должны были проникнуть в город. Однако несколько удачно выпущенных катапультами камней «весом в десять талантов » около 250 кг смогли её разрушить. После этого Марцелл приказал отступить. На военном совете римляне предположили, что защитные орудия Сиракуз действуют только на дальние расстояние, а вблизи неэффективны.
Трирема была быстроходным кораблем, но с немалыми недостатками, прежде всего ввиду малой парусности и недостаточной маневренности. Свое название она получила из-за того, что на каждое весло, которым были оснащены триремы, приходилось по три гребца, - вот откуда быстроходность. И вот в одно прекрасное утро римляне начали атаку. Но вдруг, когда римский флот был уже не более чем в трехстах метрах от берега, началось светопреставление: паруса трирем стали вспыхивать один за другим без всякой видимой причины, нестерпимо ослепительные лучи обрушились на окаменевших от ужаса воинов Клавдия Марцелла. Атакующие обратились в паническое бегство, а со стен укреплений Архимед невозмутимо наблюдал за результатами своей работы. Несколько лет назад группа итальянских ученых, усомнившихся в истории с парусами, подожженными солнечными лучами, провела такой опыт. Поскольку каждое из зеркал при помощи отраженного излучения могло поднять температуру паруса на 1,5 градуса, тот в конце концов действительно воспламенился. Количество зеркал, помноженное на вызываемое ими увеличение температуры, дает в результате 675 градусов по Цельсию. Римская гробница, построенная не менее чем через 2 века после гибели Архимеда в Сиракузахи которую принято называть «Гробницей Архимеда» Этот опыт показал, что в действенности "зажигательных" зеркал Архимеда сомневаться не приходится.
Но это лишь на первый взгляд. А если вдуматься: смогло бы подобное устройство поджечь настоящую большую трирему? При этом давайте учтем: во-первых, массы холодного воздуха между устройством и кораблем, находящимся к тому же на значительном удалении, помешали бы ему загореться. Во-вторых, опыт проводился на земле, расстояние не превышало 50 метров, но ученым пришлось ждать несколько минут, пока произошло загорание, а в истории об уничтожении флота говорится, что они вспыхивали мгновенно. Да и возможно ли было за 200 лет до н. Могли ли вообще зеркала, созданные тогда, отражать солнечный свет, не рассеивая его? Античные зеркала, найденные при раскопках, настолько несовершенны, что трудно поверить, что они были способны передавать какое бы то ни было точно отражение. Итальянские исследователи убеждены, что те существовали на самом деле, но скорее казались, чем действительно являлись грозным оружием. Поскольку исключено, что во времена Архимеда могло быть создано устройство, подобное тому, которое было сконструировано в наше время; поскольку исключено, что Архимед мог обладать представлением о взаимодействии материи и энергии на уровне современной квантовой механики; поскольку ни одному историческому источнику в данном случае доверять нельзя, остается предположить одно: хотя сами атакующие и поверили, что пожар вызван солнечными лучами, на самом деле они стали жертвами оптического обмана.
Зеркала Архимеда действительно отбрасывали на триремы ослепительный свет и действительно парус судна тотчас вспыхивал. Но вот вопрос: именно ли этот свет вызывал огонь? Или же паруса загорались оттого, что в то же самое мгновение их поражали стрелы с горящими наконечниками или другого рода зажигательные снаряды, выпущенные греками? Здесь могут возразить: если пожар на триремах возникал от куска горящей смолы или от зажигательной стрелы, то при чем здесь зеркала? Значит, эти гигантские бронзовые диски диаметром 2-3 метра, ослеплявшие врага отраженным солнечным светом, выполняли иное, точно определенное назначение: служили инструментом наведения, оптическим прицелом. Чтобы поджечь корабли Клавдия Марцелла, Архимеду необходимо было знать три вещи: дальность полета стрелы, расстояние до триремы и максимальное расстояние, на котором человеческий глаз способен различать световой диск, отбрасываемый зеркалом на парус триремы. Дальность полета стрелы нетрудно установить на опыте, расстояние до триремы Архимед был способен определить математически, что же касается третьего элемента, то он, вероятно, тоже был определен экспериментальным путем. Скорее всего, Архимед испытывал свое изобретение в городе, наводя зеркала на различные объекты, удаленные на значительное расстояние. Но как применить изобретение на практике?
Видимо, Архимед сконструировал метательный аппарат с двойным прицелом, рассчитанный на то, чтобы стрелок мог спустить тетиву, когда солнечный диск, отраженный зеркалом на парус триремы, окажется на одной прямой с прицельным устройством. Собственно говоря, изобретение это не что иное, как принцип действия фотокамеры. Совмещенный с солнечным "зайчиком" ствол арбалета или другого метательного устройства, при соблюдении нужного расстояния, посылал стрелу точно по этому лучу.
Но специалисты оценили общий уровень эксперимента. Уровень высокий, и это не детский проект. Парнишка показал, что работает с датчиками, с математическими моделями, с научной литературой, и вообще понимает, что к чему. Из него определенно может получиться серьезный ученый. Может, конечно, батя помогал.
Я не нашел ни единого упоминания о его семье, и это несколько странно. А может, и сам — в соцсетях его прозвали «гением». Не загордился бы. Но мы знаем это и так. Еще в XIX веке один химик в фокусе такого зеркала сжег алмаз. Сегодня вогнутые зеркала широко применяются для получения экстремальных температур. Они работают в солнечных тепловых станциях. Проблем тут две: у Архимеда, скорее всего, не было вогнутых зеркал.
В некоторых вариантах легенды, впрочем, упоминаются тыльные стороны щитов воинов. Допустим, так, но, как уже говорилось, надо ловить фокус. У Шенера все на столе аккуратно стояло. Реальные корабли плавали, и неизвестно, с какой стороны относительно Солнца двигались. Плоские зеркала — более жизненный вариант.
Архимед и четыре версии его гибели
биография, жизнь и научные достижения ученого. За оставшиеся 35 лет жизни Архимед сделал больше, чем все его современники, вместе взятые! Где жил Архимед? #ИсторияСквозьВека. Богу, сердце - женщине, долг - Отечеству, честь - никому!
Архимед: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»
Большую часть жизни он провел именно там. Дата его рождения — 287 год до нашей эры — установлена на основании свидетельства византийского историка Иоанна Цена (12 век), писавшего, что Архимед прожил 75 лет и погиб в 212 году до нашей эры. Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. Поскольку Сиракузы, где жил Архимед, постоянно были под угрозой римского завоевания, Архимед создал важные сооружения для защиты города. С 28 по 30 марта проходил 26-й Московский Международный Салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». Родился и большую часть жизни прожил в городе Сиракузы на Сицилии. Когда к Сиракузам подступили римляне, Архимед построил для сограждан небывалые военные машины.
Сказка об учёном Архимеде, который стоил целой армии
Но специалисты оценили общий уровень эксперимента. Уровень высокий, и это не детский проект. Парнишка показал, что работает с датчиками, с математическими моделями, с научной литературой, и вообще понимает, что к чему. Из него определенно может получиться серьезный ученый. Может, конечно, батя помогал.
Я не нашел ни единого упоминания о его семье, и это несколько странно. А может, и сам — в соцсетях его прозвали «гением». Не загордился бы. Но мы знаем это и так.
Еще в XIX веке один химик в фокусе такого зеркала сжег алмаз. Сегодня вогнутые зеркала широко применяются для получения экстремальных температур. Они работают в солнечных тепловых станциях. Проблем тут две: у Архимеда, скорее всего, не было вогнутых зеркал.
В некоторых вариантах легенды, впрочем, упоминаются тыльные стороны щитов воинов. Допустим, так, но, как уже говорилось, надо ловить фокус. У Шенера все на столе аккуратно стояло. Реальные корабли плавали, и неизвестно, с какой стороны относительно Солнца двигались.
Плоские зеркала — более жизненный вариант.
Греческому ученому принадлежат исследования по арифметике, геометрии и алгебре. В частности, именно Архимед нашёл все полуправильные многогранники, развил учение о конических сечениях и открыл геометрический способ решения кубических уравнений. Он нашёл общий метод вычисления объёмов и площадей. Идеи Архимеда стали основой интегрального исчисления.
Но своим лучшим достижением он считал определение объёма и поверхности шара. Даже на своей могиле Архимед просил выбить шар, вписанный в цилиндр. Изобретатель вычислил площадь поверхности для сегмента шара и витка так называемой «спирали Архимеда», определил объёмы сегментов эллипсоида, шара и параболоида. Архимед вычислил отношение длины окружности к диаметру. Идеи Архимеда существенно опережали своё время.
Только в 17 в. Архимед первым начал успешно применять на практике рычаг. К примеру, он построил достаточно много блочно-рычажных механизмов, которые облегчили подъём и транспортировку тяжёлых грузов. Великий инженер изобрел архимедов винт шнек , предназначенный для вычерпывания воды. Данный механизм до сего дня применяют в Египте.
Архимед стал первым теоретиком механики.
И именно здесь появился на свет гений по имени Архимед. Современные сицилийцы говорят: "Зачем ехать в Грецию, когда все есть в Сиракузах? Вот только с купальными местами сиракузцам не повезло: берега скалистые, обрывистые, порт рядом.
Путем логических рассуждений Архимед приходит к предположениям, содержащим формулировку его закона: «VI. Тела более легкие, чем жидкость, опущенные в эту жидкость насильственно, будут выталкиваться вверх с силой, равной тому весу, на который жидкость, имеющая равный объем с телом, будет тяжелее этого тела». Тела более тяжёлые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут погружаться, пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объёме, равном объёму погружённого тела». В остальных предложениях первой и второй книги Архимед разбирает условия равновесия тел, плавающих в жидкости, причем тела имеют форму сферического или параболического сегмента [6]. Инженерная деятельность Механизм для подачи воды Как инженер, Архимед проявил себя именно при осаде Сиракуз, хотя изобретать начал еще задолго до этого времени. Метательные машины были известны очень давно, но учёному с помощью соответствующих расчётов удалось добиться различной дальнобойности. К оборонительным машинам ближнего действия относят изобретения, получившие названия « железные лапы » или « сбрасыватели камней ». Архимед занимался строительным делом. Так, при построении бойниц , он решил задачу об определении давлений на колонны, подпирающих длинную балку или стену. Большую известность получил Винт Архимеда «улитка» — механизм, использующийся для подачи воды из низколежащих водоёмов на поверхность [7]. Астрономия На сегодняшний день мы располагаем информацией о трёх работах учёного по астрономии. В сочинении «Псаммит» Архимед задался вопросом о размере Вселенной. Ипполит Римский 170—230-е годы н. Как подчёркивают современные авторы, Архимеду удалось впервые определить данную величину. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», в котором можно было наблюдать фазы Луны , движение планет, затмение Солнца и Луны [5]. Занимался проблемой определения расстояний до планет. Предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле , но планетами Меркурием , Венерой и Марсом , обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли. В своём сочинении «Псаммит» он донёс информацию о гелиоцентрической системе мира Аристарха Самосского. Сведения о некоем «небесном глобусе», который наглядно изображал систему мира с Землёй в центре, вокруг которой вращаются Солнце, Луна и планеты, содержатся в нескольких античных источниках. Цицерон , в пересказе, передаёт слова Гая Сульпиция Галла , который якобы видел в доме Марцелла устройство, сконструированное Архимедом, и привезённое завоевателем Сиракуз в качестве трофея. Одновременно он говорит о более известной «другой сфере Архимеда», которую Марцелл передал в храм Доблести. Это устройство упоминали Овидий , Лактанций и Клавдий Клавдиан. Это первое из нескольких посланий Досифею , написанное вскоре после смерти Конона около 220 года до н. Это две самостоятельные работы, посвящённые решению одной задачи — нахождению площади параболического сегмента , отсечённого прямой, перпендикулярной к оси параболы. В первой работе задача решается механическим методом собственное изобретение Архимеда , во второй — геометрическое решение методом Евдокса [8]. Его отрывки сохранились в «Механике» Герона. Там же приводится аксиома Архимеда [8].
Архимед Биография, вклады и изобретения
Не загордился бы. Но мы знаем это и так. Еще в XIX веке один химик в фокусе такого зеркала сжег алмаз. Сегодня вогнутые зеркала широко применяются для получения экстремальных температур. Они работают в солнечных тепловых станциях.
Проблем тут две: у Архимеда, скорее всего, не было вогнутых зеркал. В некоторых вариантах легенды, впрочем, упоминаются тыльные стороны щитов воинов. Допустим, так, но, как уже говорилось, надо ловить фокус. У Шенера все на столе аккуратно стояло.
Реальные корабли плавали, и неизвестно, с какой стороны относительно Солнца двигались. Плоские зеркала — более жизненный вариант. Опять же, иные легенды уверяют, что все женщины вышли на городские стены и направили на флагманский корабль по команде свои косметические зеркальца. В точке, где сходятся лучи таких зеркалец, может быть очень жарко.
В 1973 году грек Иоаннис Саккас взял 70 зеркал размерами метр на полтора, и зажег фанерный «корабль» с расстояния 50 метров. Макет был заботливо просмолен и хорошо заполыхал. В 2005-м студенты из Массачусетса отыскали 127 небольших 30 см зеркалец, и за 10 минут добились пламени на макете корабля с 30 метров. Наконец, команда «Разрушители легенд» дважды 2006 и 2010-м пыталась зажечь лодку со ста метров, но все провалилось.
Вердикт: в принципе такое возможно, но зеркал надо много, корабль должен застрять на месте, Солнце палить вовсю.
На могиле Архимеда был поставлен памятник с изображением шара и описанного около него цилиндра. Эпитафия указывала, что объемы этих тел относятся, как 2:3, — открытие Архимеда, которое он особенно ценил. Работы Архимеда показывают, что он был прекрасно знаком с математикой и астрономией своего времени, и поражают глубиной проникновения в существо рассматриваемых Архимедом задач.
Ряд работ имеет вид посланий к друзьям и коллегам. Иногда Архимед предварительно сообщал им без доказательств свои открытия, с тонкой иронией добавляя несколько неверных предложений. С XVI в. Первое издание отдельных трудов Архимеда на русском языке относится к 1823 году.
Некоторые работы Архимеда до нас не дошли или известны лишь в отрывках, а его «Послание к Эратосфену» было найдено лишь в 1906. Центральной темой математических работ Архимеда являются задачи на нахождение площадей поверхностей и объемов. Решение многих задач этого типа Архимед первоначально нашел, применяя механические соображения, по существу сводящиеся к методу «неделимых», а затем строго доказал методом исчерпывания, который он значительно развил. Рассмотрение Архимедом двусторонних оценок погрешности при проведении интеграционных процессов позволяет считать его предшественником не только И.
Ньютона и Г. Лейбница, но и Г. Архимед вычислил площади эллипса, параболического сегмента, нашел площади поверхности конуса и шара, объемы шара и сферического сегмента, а также различных тел вращения и их сегментов. Архимед исследовал свойства т.
Здесь он выступает как предшественник методов дифференциального исчисления. Архимед рассмотрел также одну задачу изопериметрического типа. При исследовании одной задачи, сводящейся к кубическому уравнению, Архимед выяснил роль характеристики, которая позже получила название дискриминанта. Архимеду принадлежит формула для определения площади треугольника через три его стороны неправильно именуемая формулой Герона.
Архимед переворачивает планету Земля. Архимед дал не вполне исчерпывающую теорию полуправильных выпуклых многогранников архимедовы тела. Особое значение имеет «аксиома Архимеда»: из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдет больший. Эта аксиома определяет т.
Архимед построил счисление, позволяющее записывать и называть весьма большие числа. Механика постоянно находилась в круге интересов Архимеда. В одной из своих первых работ он исследует распределение нагрузок между опорами балки. Архимеду принадлежит определение понятия центра тяжести тела.
Применяя, в частности, интеграционные методы, он нашел положение центра тяжести различных фигур и тел. Архимед дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают гордую фразу: «Дай мне, где стать, и я сдвину Землю».
Маззучелли [en] , 1737 год «Архимед переворачивает Землю». Гравюра 1824 года По окончании обучения Архимед вернулся на Сицилию. Молодой учёный не имел желания делать карьеру придворного. Как родственнику сиракузского царя ему были обеспечены соответствующие условия жизни. Гиерон лояльно относился к «чудачествам» своего родственника. В отличие от Архимеда, которого интересовала наука как таковая, царь Сиракуз искал возможности её практического применения. Именно он, возможно играя на честолюбии Архимеда, убедил того создать механизмы и машины, работа которых завораживала современников и во многом принесла всемирную славу своему создателю [7] [20]. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды , поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников [21]. Широкую известность получил рассказ, описанный у Витрувия , о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота , или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. По весу корона соответствовала количеству отпущенного на её изготовление благородного металла. После доноса о том, что часть золота заменили серебром, царь приказал Архимеду определить истину. Учёный как-то случайно пришёл в баню, опустился в ванну и увидел, как из неё вытекает вода. Согласно легенде в этот момент его осенила идея, лёгшая в основу гидростатики. С криком « Эврика! Автор легенды не учёл, что Гиерон II жил в укреплённой резиденции на острове Ортигия вне Сиракуз [22] и, соответственно, Архимед физически не мог прибежать к нему из городской бани. Архимед попросил сделать два слитка из серебра и золота, равных по весу короне. Затем он наполнил водой до краёв некую ёмкость, в которую последовательно погружал слитки и корону. Вынимая предмет из воды, он доливал в ёмкость определённое количество жидкости из мерного сосуда. Корона вытеснила больший объём воды, чем равный ей по весу золотой слиток. Таким образом Архимед доказал обман ювелира [21]. Учёные подчёркивают, что решение задачи определения удельного веса тел, путём измерения их объёма погружением в жидкость, не требовало открытия принципов гидростатики, вошедших в науку под названием « закона Архимеда » [21] [23]. Согласно другой легенде, приведённой у Плутарха , Архимед написал Гиерону, что сможет сдвинуть любой груз. Также он добавил, что будь в его распоряжении другая земля, на которую можно было бы встать, он сдвинул бы с места и нашу. Для проверки утверждений Архимеда на берег вытащили трёхмачтовое грузовое судно. Его трюм наполнили кладью и посадили на корму команду матросов. Архимед сел поодаль и начал вытягивать пропущенный через систему блоков полиспаст и прикреплённый к кораблю канат. Судно начало двигаться, «так ровно и медленно, словно плыло по морю» [7]. По другой, описанной у Афинея , версии речь шла о корабле « Сиракузия », который впоследствии подарили египетскому фараону Птолемею III Эвергету. Когда огромное по античным меркам судно было построено, царь распорядился спустить его на воду, чтобы там завершить остальные работы. О том, как это сделать, было много споров. Задачу решил Архимед, который вместе с немногочисленными помощниками сумел сдвинуть огромный корабль с места, изготовив систему сложных блоков с лебёдками. В современных интерпретациях крылатая фраза Архимеда звучала, как др. Оборона Сиракуз[ править править код ] «Архимед руководит обороной Сиракуз». Томас Ральф Спенс, 1895 год Инженерный гений Архимеда с особой силой проявился во время осады Сиракуз римлянами в 214—212 годах до н. Городом с 215 года до н.
Сиракузы был большим и могущественным городом, в нем проживали 500 тысяч человек! Это огромное число для античного мира. И именно здесь появился на свет гений по имени Архимед.
Архимед: биография, личная жизнь, вклад в науку и интересные факты
Архимед Архимед (около 287–212 до н. э.), древнегреческий ученый, математик и механик. Архимед задумался и отправился в баню, где в тепле мысли становились чище и яснее. А. родился в Сиракузах (о. Сицилия) и жил в этом городе в эпоху 1-й и 2-й Пунических войн. Архиме́д — древнегреческий учёный и инженер. Родился и бо́льшую часть жизни прожил в городе Сиракузы на Сицилии.