Архимед
«Архимед» (Доменико Фетти, 1620)
«Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Не правда ли смелое заявление для ученого, жившего в III веке до нашей эры?! Это высказывание, как вы уже догадались, принадлежит великому древнегреческому математику и физику, инженеру и механику, астроному и естествоиспытателю Архимеду из Сикаруз, создателю множества гениальных теорий, и уникальных механизмов, невероятных открытий в математике и геометрии.
Родился великий ученый в древнем городе Сикарузы, расположенном на острове Сицилия, в 287 году до нашей эры. Отец Архимеда Фидий был астрономом при дворе правителя Сикаруз. С юных лет Архимеда окружала наука, которая впоследствии стала делом всей его жизни. Первые научные опыты Архимед совершил в области техники и механики.
Находясь в Египте, Архимед познакомился с знаменитыми александрийскими учеными Кононом и Эратосфеном. Эта встреча оказалась судьбоносной для Архимеда. Пример великих ученых заставил Архимеда развить свои выдающиеся таланты и способности.
Научная деятельность Архимеда была настолько гениальной, а поразительные изобретения так уникальны, что уже при жизни вокруг фигуры ученого слагались невероятные легенды и истории. Как утверждали рассказы современников, Архимед сумел точно определить состав материала, из которого была изготовлена корона царя Гиерона II. К тому времени удельный вес золота уже был известен, основная трудность же состояла в том, как точно определить объем короны, которая имеет неправильную форму! Долго размышлял над этой проблемой Архимед. Решение пришло совсем неожиданно. Когда Архимед пришел в термы (общественные римские бани), его озарила догадка: при погружении тела в воду определить его объем можно, если измерить объем вытесненной им воды. Таким образом, стало возможным определить и объем королевской короны. Осознав точность своей догадки, Архимед восторженно воскликнул: «Эврика!». Вот так, практически случайно, был открыт основной закон гидростатики, который позднее был назван «законом Архимеда».
Эдуард Вимонт (1846—1930). Смерть Архимеда
Согласно другой греческой легенде, огромный многопалубный корабль «Сикарузия», построенный Гиероном II в подарок египетскому царю Птолемею, был таким тяжелым, что спустить его на воду не представлялось возможным. Но и в этот раз на помощь пришел Архимед, со своим простым, но гениальным изобретением. Ученый воздвиг полиспаст — систему блоков, посредством которого он одним лишь движением руки, спустил на воду огромный корабль. При этом Архимед изрек свой знаменитый афоризм: «Будь в моем распоряжении другая Земля, на которую можно было бы встать, я сдвинул бы с места нашу».
На протяжении всей своей жизни Архимед изучал, творил, создавал, экспериментировал, открывал и усовершенствовал. Он был буквально одержим математической наукой. Вплоть до последнего дня его лишь заботили научные проблемы. Во время второй Пунической войны Архимед не покинул осажденный город. Он организовал инженерную оборону Сикаруз. Однако римские войска все же взяли город штурмом. Как утверждают исторические свидетельства, Архимед, погибший от меча римского солдата, вовсе не беспокоился о своей кончине, свою смерть он встретил словами: «Не трогай моих чертежей! На могиле великого ученого был воздвигнут монумент с изображением шара и описанного около него цилиндра. В эпитафии было написано, что объемы этих тел относятся как 2:3. Именно это открытие Архимед особенно ценил.
Следует сказать, что вклад древнегреческого ученого, математика и механика в развитие наук был огромным. Главные математические достижения Архимеда относятся к области математического анализа. Именно Архимед развил методы нахождения площадей поверхностей и объемов различных фигур и тел. Им был усовершенствован и виртуозно применен на практике метод «исчерпывания», придуманный Евдоксом Книдским. Впоследствии идеи Архимеда были положены в основу интегрального исчисления.
Изображение Архимеда на медали Филдса
Архимеда, по праву, считают создателем механики как науки. Его механические конструкции прославили его в веках. Конструкция рычага были известна и до Архимеда, однако, именно он сумел найти ему полноценное применение на практики и создал целую теорию рычагов. Также Архимедом был изобретен винт для поднятия воды, который и по сей день используется в Египте.
Архимед отлично знал математику и астрономию, гениальность его изобретений, глубина проникновения в существо проблем поразительны. В его научных сочинениях математика впервые систематически применяется к решению задач естествознания и техники.
В области математики Архимеду принадлежат следующие открытия: нашел и изучил все полуправильные многогранники, которые позднее были названы в его честь. Также он развил и усовершенствовал учение о конических сечениях. Архимед изобрел геометрический способ решения кубических уравнений типа x*2 (a pm x) = b, корни которых он находил путем пересечения параболы и гиперболы. Им было проведено всестроннее изучение уравнений этого вида, в результате чего им были определены условия, при которых они могут иметь действительные положительные различные корни и при которых корни будут совпадать. Важную роль в развитии математической науки сыграло вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. В знаменитом научном трактате «Об измерении круга» Архимед впервые дал точное приближение для числа Пи — .
В области астрономии Архимеду также принадлежит ряд уникальных изобретений. К примеру, им был сконструирован планетарий или, так называемая, «небесная сфера». Приведенная в движение сфера наглядно показывала движения пяти планет, восход и заход Солнца и Луны, фазы затмения Луны.
Начиная с IX-XI вв. работы Архимеда начинают переводиться на арабский язык. В Европе с трудами Архимеда знакомятся в XIII веке. В XVII-XIX вв. работы Архимеда начинают переводится и на другие языки мира. На русском языке отдельные сочинения Архимеда были изданы в 1823 году.
Можно смело сказать, что идеи Архимеда более чем на два тысячелетия опередили своё время. Лишь в начала XVII века учёным удалось продолжить и развить гениальные идеи одного из выдающихся математиков Древней Греции Архимеда.