Arhimede din Siracuza născut în 287 î.Hr. în Siracuza, pe atunci colonie grecească – d. 212 î.Hr., a fost un învățat al lumii antice. Realizările sale se înscriu în numeroase domenii științifice: matematică, fizică, astronomie, inginerie și filozofie.
Se cunosc puține detalii despre viața lui, dar este considerat drept unul din principalii oameni de știință din antichitate. Printre altele a pus bazele hidrostaticii și a explicat legea pârghiilor. I s-au atribuit proiectele unor noi invenții, inclusiv al unor mașini de asalt, precum și șurubul fără sfârșit. Experimente moderne au arătat că Arhimede a proiectat mașini capabile să scoată corăbiile din apă și să le dea foc folosind un sistem de oglinzi.
Arhimede este în general considerat a fi unul din cei mai mari matematicieni ai antichității și unul dintre cei mai mari ai tuturor timpurilor, fiind primul matematician universal. El a folosit metoda epuizării complete pentru a calcula aria unui arc de parabolă prin sumarea unei serii infinite, precum și calculul aproximativ al numărului π cu o acuratețe remarcabilă pentru acele timpuri. De asemenea a definit spirala care-i poartă numele, formule de calcul a volumelor și al suprafețelor corpurilor de revoluție, precum și un sistem ingenios de exprimare a numerelor foarte mari.
Arhimede a murit în timpul asediului Siracuzei, când a fost ucis de un soldat roman, în ciuda ordinului primit de a nu-l ucide. Pe piatra funerară a mormântului a fost sculptată o sferă în interiorul cilindrului circumscris, lucru cerut chiar de Arhimede, deoarece el a demonstrat că raportul dintre aria sferei și a cilindrului circumscris este egal cu raportul volumelor corpurilor, având valoarea 2/3.
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 un soldat roman. De multe ori este citat în latină „Noli turbare circulos meos”, dar nu se știe cu adevărat dacă a spus aceste cuvinte.
Față de invențiile sale, scrierile matematice ale lui Arhimede erau puțin cunoscute în antichitate. Matematicienii din Alexandria îl cunoșteau și l-au citat, dar prima compilație cuprinzătoare despre el nu a fost dată până în jurul anului 530 d.Hr. de Isidor din Milet cel Bătrân (arhitectul care a proiectat și construit bazilica Sfânta Sofia din Constantinopol), în timp ce comentariile lui Eutocius din Ascalon din secolul VI d.Hr. au deschis larg porțile cunoașterii lucrărilor lui Arhimede.
Câteva copii ale lucrărilor lui Arhimede care au supraviețuit până în Evul Mediu erau o sursă de inspirație pentru oamenii de știință din timpul Renașterii, cum ar fi Fermat, Pascal, Galileo Galilei, iar descoperirea în 1906 a unor lucrări necunoscute ale lui Arhimede, au oferit noi perspective de înțelegere a modului în care a obținut rezultatele matematice. Șurubul lui Arhimede descris de Vitruviu poate să fi fost o îmbunătățire a pompei folosite pentru a iriga Grădinile suspendate ale Semiramidei.
Invențiile lui Arhimede
Șurubul lui Arhimede. O mare parte a lucrărilor de inginerie ale lui Arhimede au izvorât din satisfacerea nevoilor orașului Siracuza. Scriitorul grec Athenaeus din Naucratis descrie cum regele Hieron II i-a comandat lui Arhimede proiectarea unei corăbii uriașe, numită Syracusia, care putea fi folosită pentru călătorii de lux, pentru transportul proviziilor, sau ca navă de război. Se spune că Syracusia a fost cea mai mare corabie construită în antichitatea clasică.
Conform cu cele spuse de Athenaeus, corabia era capabilă să transporte 600 de soldați inclusiv decorațiuni florale, un gimnaziu și un templu dedicat zeiței Afrodita cu toate facilitățile. Deoarece de pe o astfel de corabie se scurgea o cantitate foarte mare de apă prin carenă, șurubul lui Arhimede a fost dezvoltat cu preponderență pentru a scoate apa din santină. Acest șurub era un dispozitiv cu o lamă în formă de șurub rotativ în interiorul unui cilindru. Era acționat cu mâna și putea fi de asemenea folosit pentru a ridica apa din puțuri în canalele de irigație. Șurubul lui Arhimede este folosit și azi pentru pomparea lichidelor sau solidelor granulate, precum cărbunele și semințele.
Gheara lui Arhimede este o armă care se spune că a fost proiectată pentru apărarea orașului Siracuza. Cunoscută și sub denumirea de mașina de scuturat corăbii, gheara semăna cu un braț de macara de care erau suspendate cârlige cu care putea înșfăca navele din apropiere zdruncinându-le puternic sau chiar scufundându-le. S-au efectuat și experiențe moderne pentru a demonstra fezabilitatea ghearei, iar în 2005, într-un documentar intitulat Superweapons of the Ancient World, a fost reconstituită versiunea ghearei, concluzionându-se că aceasta este un dispozitiv care funcționează.
Folosirea oglinzilor parabolice incendiatoare în timpul asediului Siracuzei
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.
Această pretinsă armă a fost subiectul unor dezbateri aprinse despre credibilitatea ei din timpul Renașterii. René Descartes o considera drept falsă, în timp ce cercetătorii moderni au încercat să recreeze efectul folosind doar mijloacele pe care se crede că Arhimede le-ar fi avut la dispoziție. S-a sugerat faptul că un număr mare de scuturi din cupru sau bronz, polizate foarte fin, ar acționa ca o oglindă și ar fi putut fi folosite la concentrarea razelor Soarelei asupra corăbiilor. Adică, ar fi fost folosit principiul oglinzii parabolice într-o manieră similară cu cea a unui cuptor solar.
Un test cu aceste raze a fost făcut în 1973 de omul de știință grec Ioannis Sakkas. Experimentul a avut loc la baza navală Skaramagas din preajma Atenei. Cu această ocazie au fost folosite 70 de oglinzi, fiecare fiind acoperite cu un strat de cupru și având dimensiunea în jur de un metru. Oglinzile au fost focalizate asupra unei machete din placaj, a unei corăbii romane de război, aflată la o distanță de aproximativ 50m. Când oglinzile au fost focalizate cu precizie, corabia a luat foc în câteva secunde. Macheta corabiei a avut și un strat de smoală, care a ajutat la ardere
Alte descoperiri și invenții
Deși Arhimede nu a inventat pârghia, el a dat o explicație principiului implicat în lucrarea sa Despre Echilibrul Planelor. Descrieri mai vechi despre pârghii au fost găsite la urmașii lui Aristotel din școala peripatetică, dar câteodată descoperirea îi este atribuită lui Archytas.
Conform celor spuse de Pappus din Alexandria, lucrarea lui Arhimede despre pârghii l-a făcut să exclame: Dați-mi un punct de sprijin și voi muta Pământul din loc.
Plutarh descrie cum a proiectat Arhimede scripetele compus, permițând marinarilor să folosească principiul pârghiilor pentru a ridica obiecte care altfel ar fi fost prea grele de mutat.
De asemenea i se atribuie creșterea puterii și preciziei catapultei, precum si inventarea odometrului (pentru măsurarea distanțelor) în timpul Primului Război Punic. Odometrul a fost descris ca o căruță cu mecanism de transmisie care lăsa să cadă o bilă după fiecare milă.
Pe lângă impactul său asupra lumii științifice, Arhimede a fost, de asemenea, sărbătorit și în cultura populară. Multe dintre invențiile și descoperirile sale au fost prezentate în literatură, artă și cinematografie, ilustrând geniul său și aducându-i un omagiu.
De asemenea, Arhimede a fost onorat în știință prin denumirea unor obiecte și concepte după numele său. Un crater de pe Lună și un asteroid din centura principală poartă numele său, subliniind importanța și recunoașterea contribuțiilor sale în domeniul științei.
