Original Post

Πλήρες Κείμενο:

ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ο Αρχιμήδης γεννήθηκε περίπου το 287 π.Χ. στο λιμάνι των Συρακουσών, στη Σικελία.

Η ημερομηνία γέννησής του προέρχεται από μια πληροφορία του Βυζαντινού ιστορικού Ιωάννη Τζέτζη, που αναφέρει ότι ο Αρχιμήδης έζησε 75 χρόνια. Στον Ψαμμίτη, ο Αρχιμήδης αναφέρει πως ο πατέρας του ονομαζόταν Φειδίας, ο οποίος ήταν ένας αστρονόμος για τον οποίο δεν υπάρχει τίποτα γνωστό. Ο Πλούταρχος έγραψε στο έργο του Βίοι Παράλληλοι ότι ο Αρχιμήδης ήταν συγγενής και φίλος με τον βασιλιά Ιέρωνα τον Β΄, τον κυβερνήτη των Συρακουσών.

Μια βιογραφία του Αρχιμήδη είχε γραφτεί από τον φίλο του Ηρακλείδη, αλλά η εργασία του αυτή έχει χαθεί, αφήνοντας τις λεπτομέρειες της ζωής του στο σκοτάδι.Είναι άγνωστο, για παράδειγμα, αν είχε ποτέ παντρευτεί ή είχε παιδιά.

Κατά τη διάρκεια της νεότητας του, ο Αρχιμήδης μπορεί να είχε σπουδάσει στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου, όπου ο Κόνωνας ο Σάμιος και ο Ερατοσθένης ο Κυρηναίος ήταν σύγχρονοί του.

Αναφέρει τον Κόνωνα τον Σάμιο ως φίλο του, και δύο από τα ιστορικά έργα του (Η μέθοδος Μηχανολογικών Θεωρημάτων) και το Πρόβλημα των Βοοειδών έχουν εισαγωγές που απευθύνονται στον Ερατοσθένη. Ο Αρχιμήδης πέθανε περίπου το 212 π.Χ. κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Καρχηδονιακού Πολέμου, όταν οι ρωμαϊκές δυνάμεις υπό τον στρατηγό Μάρκο Κλαύδιο Μάρκελλο κυρίευσαν την πόλη των Συρακουσών μετά από πολιορκία δύο χρόνων.

Σύμφωνα με τον Πλούταρχο, ο Αρχιμήδης είχε κατά νου ένα μαθηματικό διάγραμμα όταν η πόλη είχε καταληφθεί και δεν είχε αντιληφθεί την άλωσή της. Ένας Ρωμαίος στρατιώτης τον διέταξε να πάει και να συναντήσει τον στρατηγό Μάρκο Κλαύδιο Μάρκελλο αλλά αυτός αρνήθηκε λέγοντας ότι έπρεπε να τελειώσει με το πρόβλημα του.

Ο στρατιώτης εξοργίστηκε και σκότωσε τον Αρχιμήδη με το σπαθί του.

Άλλη εκδοχή που δίνει ο Πλούταρχος είναι ότι καθώς ο Ρωμαίος στρατιώτης ορμούσε κατά πάνω του με γυμνό το ξίφος, ο Αρχιμήδης τον παρακάλεσε, μάταια όμως, να περιμένει λίγο ώστε να μη μείνει άλυτο το πρόβλημα που τον απασχολούσε.

Τρίτη τέλος εκδοχή του Πλουτάρχου είναι ότι ο Αρχιμήδης μεταβαίνοντας προς τον Μάρκελλο είχε μαζί του μαθηματικά όργανα, και τον σκότωσαν στρατιώτες επειδή νόμιζαν ότι ήταν πολύτιμα αντικείμενα. Ο Μάρκελλος όταν πληροφορήθηκε τον θάνατο του Αρχιμήδη λυπήθηκε πολύ καθώς τον θεωρούσε ως ένα πολύτιμο κεφάλαιο για την επιστήμη και είχε διατάξει να μην πειραχτεί, εξοργίστηκε με τον στρατιώτη και ευεργέτησε τους οικείους του Αρχιμήδη.

Η πιο γνωστή ιστορία για τον Αρχιμήδη αφορά την μέθοδο που εφηύρε για τον προσδιορισμό του όγκου ενός αντικειμένου με ακανόνιστο σχήμα.

Σύμφωνα με τον Βιτρούβιο, ο βασιλιάς Ιέρωνας Β είχε παραγγείλει να του φτιάξουν ένα αναθηματικό στέμμα από ατόφιο χρυσάφι.

Επειδή δεν είχε εμπιστοσύνη στον χρυσοχόο, ζήτησε από τον Αρχιμήδη να εξετάσει αν ο χρυσός είχε νοθευτεί με ασήμι.

Επειδή ο Αρχιμήδης έπρεπε να λύσει το πρόβλημα χωρίς να καταστρέψει το στέμμα, δεν μπορούσε να το λιώσει προκειμένου να υπολογίσει την πυκνότητά του και την προέλευσή του.

Καθώς έκανε μπάνιο, παρατήρησε ότι η στάθμη του νερού στην μπανιέρα ανέβηκε όταν μπήκε ο ίδιος μέσα, και συνειδητοποίησε ότι αυτή η επίδραση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του όγκου του στέμματος.

Με την παραδοχή ότι το νερό πρακτικά είναι ασυμπίεστο, το αποτέλεσμα της βύθισης θα ήταν το στέμμα να εκτοπίσει μια ποσότητα νερού ίση με τον δικό του όγκο.

Διαιρώντας την μάζα του στέμματος με τον όγκο του νερού που εκτοπίζεται, προκύπτει η πυκνότητα του στέμματος.

Αυτή η πυκνότητα θα είναι μικρότερη από εκείνη του χρυσού, εάν κάποια φθηνότερα και λιγότερο πυκνά μέταλλα είχαν προστεθεί. Ο Αρχιμήδης ενθουσιάστηκε τόσο από την ανακάλυψή του ώστε βγήκε στο δρόμο γυμνός φωνάζοντας «Εύρηκα! Εύρηκα!». Η εξέταση του στέμματος απέδειξε ότι είχε νοθευτεί με σίδερο.

Ένα μεγάλο μέρος του έργου του Αρχιμήδη στη μηχανική προέκυψε από την ικανοποίηση των αναγκών της γενέτειρας πόλης του, των Συρακουσών. Ο Αθήναιος αναφέρει πώς ο βασιλιάς Ιέρων Β΄ ανέθεσε στον Αρχιμήδη να σχεδιάσει ένα τεράστιο πλοίο, τη Συρακουσία, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για ταξίδια αναψυχής, για μεταφορά προμηθειών και ως πολεμικό πλοίο.

Σύμφωνα με τον Αθήναιο, ήταν ικανό να μεταφέρει 600 άτομα και περιλάμβανε διακοσμητικούς κήπους, ένα γυμναστήριο και ένα ναό αφιερωμένο στη θεά Αφροδίτη.

Δεδομένου ότι σε ένα πλοίο αυτού του μεγέθους θα διέρρεε σημαντική ποσότητα νερού διαμέσου του κύτους, κοχλίας του Αρχιμήδη εικάζεται ότι αναπτύχθηκε με σκοπό την απομάκρυνση του νερού.

Ο μηχανισμός συνίστατο σε ένα περιστρεφόμενο κοχλία σε σχήμα λεπίδας μέσα σε έναν κύλινδρο.

Γυρνούσε χειροκίνητα και μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά νερού από ένα χαμηλού επίπεδου σώμα του νερού σε κανάλια άρδευσης.

Ο κοχλίας του Αρχιμήδη είναι ακόμα σε χρήση σήμερα για την άντληση υγρών και στερεών σε κόκκους, όπως ο άνθρακας και το σιτάρι.

Ο κοχλίας του Αρχιμήδη όπως περιγράφονταν στα ρωμαϊκά χρόνια από τον Βιτρούβιο μπορεί να ήταν μια βελτίωση σε σχέση με μία αντλία-κοχλία που είχε χρησιμοποιηθεί για την άρδευση των Κρεμαστών Κήπων της Βαβυλώνας.

Το πρώτο στον κόσμο ατμόπλοιο με βιδωτή έλικα ήταν το SS Archimedes, το οποία ξεκίνησε να λειτουργεί το 1839 και ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του Αρχιμήδη και του έργου του πάνω στον κοχλία.

Το 2ο αιώνα μ.Χ. ο συγγραφέας Λουκιανός έγραψε ότι κατά τη διάρκεια της Πολιορκίας των Συρακουσών (214-212 π.Χ.), ο Αρχιμήδης κατέστρεψε εχθρικά πλοία με τη χρήση της φωτιάς.

Αιώνες αργότερα, ο Ανθέμιος ο Τραλλιανός αναφέρει το φλεγόμενο γυαλί ως το όπλο του Αρχιμήδη.

Η συσκευή, γνωστή και ως «Ακτίνα φωτός του Αρχιμήδη», χρησιμοποιούνταν για να συγκεντρώνει το ηλιακό φως στα επερχόμενα πλοία, με αποτέλεσμα αυτά να παίρνουν φωτιά.

Αυτό το υποτιθέμενο όπλο υπήρξε θέμα συνεχόμενης διαμάχης από την Αναγέννηση. Ο Ρενέ Ντεκάρτ το απέρριψε ως λανθασμένο, ενώ νέες έρευνες έχουν αποπειραθεί να αναπαραστήσουν το αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας μόνο τα μέσα που ήταν διαθέσιμα στον Αρχιμήδη.

Έχει προταθεί ότι μια μεγάλη παράταξη από αρκετά γυαλισμένες μπρούτζινες ή χάλκινες ασπίδες οι οποίες λειτουργούσαν σαν καθρέπτες θα μπορούσαν να είχαν χρησιμοποιηθεί για να συγκεντρώσουν το ηλιακό φως στο πλοίο.

Αυτό θα βασιζόταν στην αρχή του παραβολικού κατόπτρου με παρόμοιο τρόπο όπως σε έναν ηλιακό φούρνο.

Μια δοκιμή της ακτίνας φωτός του Αρχιμήδη έγινε το 1973 από τον Έλληνα επιστήμονα Ιωάννη Σάκκα.

Το πείραμα έλαβε χώρα στη ναυτική βάση του Σκαραμαγκά έξω από την Αθήνα.

Για αυτή τη περίπτωση χρησιμοποιήθηκαν 70 καθρέπτες, ο καθένας με χάλκινη επίστρωση και μέγεθος περίπου στα 1,5 επί 1 m. Οι καθρέπτες στράφηκαν σε ένα ομοίωμα από κόντρα πλακέ ενός ρωμαϊκού πολεμικού πλοίου το οποίο βρισκόταν σε απόσταση κοντά στα 50 m. Όταν οι καθρέπτες σημάδεψαν με ακρίβεια το πλοίο, αυτό έπιασε φωτιά μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.

Το πλοίο από κόντρα πλακέ ήταν επιστρωμένο με βαφή πίσσας, η οποία μπορεί να βοήθησε στην ανάφλεξη.

Η επίστρωση με βαφή πίσσας ήταν κοινότοπη στα πλοία την κλασική εποχή.

Διασωθέντα συγγράμματα Περί επιπέδων ισορροπιών ή κέντρα βαρών επιπέδων ή Μηχανικά, Βιβλ α' και β' Το πρώτο βιβλίο αποτελείται από δεκαπέντε προτάσεις και επτά αξιώματα, ενώ το δεύτερο βιβλίο περιέχει δέκα προτάσεις.

Σε αυτό το έργο του ο Αρχιμήδης εξηγεί τον Νόμο του μοχλού δηλώνοντας ότι: "Τα μεγέθη είναι σε ισορροπία, όταν βρίσκονται σε αποστάσεις αντιστρόφως ανάλογες με το βάρος τους." Ο Αρχιμήδης χρησιμοποιεί τις αρχές που προκύπτουν, για τον υπολογισμό των εμβαδών και των κέντρων βάρους των διαφόρων γεωμετρικών σχημάτων, όπως τρίγωνα, παραλληλόγραμμα και παραβολές.

Κύκλου μέτρησις.

Σώζονται τρία θεωρήματα.

Αυτή είναι μια σύντομη εργασία που αποτελείται από τρεις προτάσεις.

Είναι γραμμένη σε μορφή αλληλογραφίας με τον Δοσίθεο του Πηλουσίου, ο οποίος ήταν μαθητής του Κόνωνα του Σάμιου.

Στη δεύτερη πρόταση, ο Αρχιμήδης δίνει μια προσέγγιση της τιμής του π, η οποία δείχνει ότι είναι μεγαλύτερη από 223⁄71 και μικρότερη από 22⁄7. Περί ελίκων (28 προτάσεις, 6 πορίσματα) Αυτό το έργο των 28 προτάσεων, επίσης απευθυνόταν στον Δοσίθεο.

Τούτη η πραγματεία ορίζει αυτό που σήμερα καλείται η σπείρα του Αρχιμήδη.

Είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων που αντιστοιχούν στο σύνολο των διάφορων θέσεων, από τις οποίες διέρχεται ένα σημείο, με την πάροδο του χρόνου, καθώς αυτό κινείται μακριά από ένα σταθερό σημείο με μια σταθερή ταχύτητα κατά μήκος μίας γραμμής, η οποία περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα.

Ισοδύναμα, σε πολικές συντεταγμένες (r, θ) μπορεί να περιγραφεί από την εξίσωση r = a + b θ με πραγματικούς αριθμούς a και b. Αυτό είναι ένα πρώιμο παράδειγμα μιας μηχανικής καμπύλης (καμπύλη που διαγράφεται από ένα κινούμενο σημείο), που θεωρείται από Έλληνα μαθηματικό.

Περί σφαίρας και κυλίνδρου, Βιβλίο α' και β' Στην πραγματεία αυτή απευθυνόμενος στον Δοσίθεο, ο Αρχιμήδης κατορθώνει κάτι το οποίο τον έκανε να είναι ιδιαίτερα περήφανος.

Αυτό το κάτι ήταν η ανακάλυψη της σχέσης μεταξύ μίας σφαίρας κι ενός περιγεγραμμένου κυλίνδρου του ίδιου ύψους και της ίδιας διαμέτρου.

Ο όγκος είναι 4⁄3πr3 για τη σφαίρα, και 2πr3 για τον κύλινδρο.

Το εμβαδόν επιφανείας είναι 4πr2 για τη σφαίρα, και 6πr2 για τον κύλινδρο (συμπεριλαμβανομένων των δύο βάσεων του), όπου r είναι η ακτίνα της σφαίρας και του κυλίνδρου.

Η σφαίρα έχει όγκο τα δύο τρίτα του περιγεγραμμένου κυλίνδρου.

Ομοίως, η σφαίρα έχει εμβαδόν τα δύο τρίτα του κυλίνδρου (συμπεριλαμβανομένων των βάσεων). Στον τάφο του Αρχιμήδη κατόπιν επιθυμίας του είχαν τοποθετηθεί δύο γλυπτά, μία σφαίρα κι ένας κύλινδρος.

Περί κωνοειδέων και σφαιροειδέων (32 προτάσεις, 1 πόρισμα) Αυτό είναι ένα έργο αποτελούμενο από 32 προτάσεις, που απευθύνονται στον Δοσίθεο.

Σε αυτή την πραγματεία του ο Αρχιμήδης υπολογίζει τα εμβαδά και τους όγκους τμημάτων από κώνους, σφαίρες και παραβολοειδή. Πρόβλημα Βοεικόν Το έργο ανακαλύφθηκε από τον Γκότχολντ Εφραίμ Λέσσινγκ σε ένα ελληνικό χειρόγραφο αποτελούμενο από ένα ποίημα από 44 γραμμές, στη βιβλιοθήκη Herzog August στο Βολφενμπύτελ της Γερμανίας, το 1773.

Απευθύνεται στον Ερατοσθένη και στους μαθηματικούς στην Αλεξάνδρεια. Ο Αρχιμήδης τους προκαλεί να μετρήσουν τον αριθμό των βοοειδών στην Αγέλη του Ήλιου, με την ταυτόχρονη επίλυση ενός αριθμού Διοφαντικών εξισώσεων.

Υπάρχει και μια πιο δύσκολη έκδοση του προβλήματος στην οποία μερικές από τις λύσεις απαιτείται να είναι τέλεια τετράγωνα.

Αυτή η έκδοση του προβλήματος λύθηκε για πρώτη φορά από τον Α. Amthor το 1880 και η απάντηση είναι ένας πολύ μεγάλος αριθμός, περίπου 7,760271 × 10206544. Ψαμμίτης Σε αυτή την πραγματεία του, ο Αρχιμήδης μετρά τον αριθμό των κόκκων της άμμου που μπορούν να χωρέσουν μέσα στο σύμπαν.

Το βιβλίο αναφέρει την ηλιοκεντρική θεωρία του ηλιακού συστήματος που προτείνεται από τον Αρίσταρχο το Σάμιο, καθώς και σύγχρονες ιδέες σχετικά με το μέγεθος της Γης και την απόσταση μεταξύ διάφορων ουράνιων σωμάτων.

Με τη χρήση ενός συστήματος αριθμών υψωμένων σε μυριάδες(μυριάδα=10.000), ο Αρχιμήδης καταλήγει πως ο αριθμός των κόκκων της άμμου που απαιτείται για να γεμίσει το σύμπαν είναι 8 x 1063 σε σύγχρονη σημειογραφία.

Η εισαγωγική επιστολή αναφέρει ότι ο πατέρας του Αρχιμήδη ήταν αστρονόμος ονόματι Φειδίας. Ο Ψαμμίτης είναι το μόνο σωζόμενο έργο στο οποίο ο Αρχιμήδης συζητά τις απόψεις του σχετικά με την αστρονομία.

Τετραγωνισμός παραβολής Στο έργο αυτό που αποτελείται από 24 προτάσεις ο Αρχιμήδης απευθυνόμενος στο Δοσίθεο, αποδεικνύει με δύο μεθόδους ότι το εμβαδόν που περικλείεται από μια παραβολή και μια ευθεία γραμμή ισούται με 4⁄3 πολλαπλασιαζόμενο επί το εμβαδό ενός τριγώνου με την ίδια βάση και ύψος.

Αυτό το κατάφερε με τον υπολογισμό της αξίας της γεωμετρικής σειράς που αθροίζεται στο άπειρο με λόγο 1⁄4. Πρόσφατα (2006) διαβάστηκαν από το Παλίμψηστο του Αρχιμήδη αποσπάσματα από τα έργα που διασώθηκαν σε αυτό: Οστομάχιον Αυτό είναι ένα τεμαχισμένο παζλ παρόμοιο με ένα tangram, κι η πραγματεία που το περιέγραφε βρέθηκε σε πιο ολοκληρωμένη μορφή στο Παλίμψηστο του Αρχιμήδη. Ο Αρχιμήδης υπολογίζει τα εμβαδά των δεκατεσσάρων κομματιών, τα οποία συναρμολογούμενα μπορούν να σχηματίσουν ένα τετράγωνο.

Έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2003 από τον Δρ.Ρεβιέλ Νετζ του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, υποστήριζε ότι ο Αρχιμήδης προσπαθούσε να καθορίσει με πόσους δυνατούς τρόπους θα μπορούσαν να τοποθετηθούν τα κομμάτια έτσι ώστε να συναρμολογήσουν ένα τετράγωνο. Ο Δρ Νετζ υπολογίζει πως τα κομμάτια μπορούν να δημιουργήσουν ένα τετράγωνο με 17.152 διαφορετικούς τρόπους.

Ο αριθμός των διατάξεων είναι 536, όταν οι λύσεις που είναι ισοδύναμες με περιστροφή κι αντανάκλαση έχουν αποκλειστεί.

Το παζλ αντιπροσωπεύει ένα παράδειγμα πρώιμου προβλήματος στη Συνδυαστική.

Η προέλευση του ονόματος του παζλ είναι ασαφής, και έχει υποστηριχθεί ότι αυτό έχει ληφθεί από την αρχαία ελληνική λέξη για το λαιμό ή τον οισοφάγο, στόμαχος. Ο Αυσόνιος αναφέρεται στο παζλ, με την ονομασία "Οστομάχιον", μια ελληνική σύνθετη λέξη που σχηματίζεται από τις ρίζες του ὀστέον (οστό) και της μάχης (αγώνας). Το παζλ είναι επίσης γνωστό ως μικρό πακέτο (loculus) του Αρχιμήδη ή Κουτί του Αρχιμήδη.

Περί μηχανικών θεωρημάτων προς Ερατοσθένη έφοδος (=μέθοδος) Η πραγματεία αυτή θεωρούνταν χαμένη μέχρι και την ανακάλυψη του Παλίμψηστου του Αρχιμήδη το 1906.

Σε αυτό το έργο του, ο Αρχιμήδης χρησιμοποιεί απειροστικά και δείχνει πώς η διαμέλιση ενός σχήματος σε έναν άπειρο αριθμό, απείρως μικρών κομματιών, μπορεί να μας βοηθήσει στο να προσδιορίσουμε το εμβαδόν ή και τον όγκο του. Ο Αρχιμήδης είχε υπόψη του πως αυτή η μέθοδος στερείται επίσημης αυστηρότητας, έτσι χρησιμοποίησε και τη μέθοδο της εξάντλησης για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων.

Όπως και το Πρόβλημα Βοοειδών, έτσι κι αυτό το έργο ήταν γραμμένο με τη μορφή επιστολής προς τον Ερατοσθένη, στην Αλεξάνδρεια.

Περί των επιπλεόντων σωμάτων Στο πρώτο μέρος αυτής της πραγματείας, ο Αρχιμήδης εξηγεί το νόμο της ισορροπίας των υγρών κι αποδεικνύει πως το νερό θα υιοθετήσει μια σφαιρική μορφή γύρω από ένα κέντρο βαρύτητας.

Αυτό μπορεί να ήταν μια προσπάθεια για να εξηγήσει τη θεωρία των τότε σύγχρονων Ελλήνων αστρονόμων, όπως και του Ερατοσθένη, ότι η Γη είναι σφαιρική.

Τα υγρά περιγράφονται από τον Αρχιμήδη ως μη αυτο-βαρυτικά, δεδομένου ότι υποθέτει την ύπαρξη ενός σημείου, προς το οποίο εμπίπτουν όλα τα αντικείμενα, με αποτέλεσμα να αποκτούν το σφαιρικό τους σχήμα.

Στο δεύτερο μέρος, υπολογίζει τις θέσεις ισορροπίας διάφορων τμημάτων από παραβολοειδή.

Αυτό ήταν ίσως μια εξιδανίκευση των σχημάτων, που δημιουργούσε το βυθισμένο μέρος των πλοίων στο νερό.

Κάποια από αυτά τα τμήματα επιπλέουν με τη βάση κάτω από το νερό και τη μέγιστη (σε ύψος) κορυφή πάνω από το νερό, παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο τα παγόβουνα επιπλέουν.

Η αρχή της άνωσης του Αρχιμήδη παρατίθεται σε αυτό το έργο, ως εξής: «Κάθε σώμα που είναι εξ ολοκλήρου ή μερικώς βυθισμένο σε ένα ρευστό, δέχεται μια ώθηση ίση σε μέγεθος, αλλά αντίθετης φοράς, με το βάρος του εκτοπισμένου ρευστού.» Κατασκευή πλευράς του περιγραφομένου εις κύκλο επταγώνου Ωρολόγιον Αρχιμήδους (Σώζεται στα αραβικά) Περί κύκλων εφαπτομένων αλλήλων Αρχαί της Γεωμετρίας Οχουμένων (Υδροστατική επιπλεόντων σωμάτων)

Η επιλογή των posts/links γίνεται με ένα στατιστικό μοντέλο και μπορεί να μην απεικονίζει επακριβώς τη σειρά δημοτικότητάς τους