Archimedes Biografi, Sumbangan dan Penciptaan



Archimedes of Syracuse (287 a.C - 212 a.C) adalah ahli matematik, ahli fizik, pencipta, jurutera dan ahli astronomi Yunani dari bandar Syracuse, di pulau Sicily. Sumbangannya yang paling cemerlang adalah prinsip Archimedes, pembangunan kaedah penyingkiran, kaedah mekanikal atau penciptaan planetarium pertama.

Ia kini dianggap sebagai salah satu daripada tiga tokoh yang paling penting dalam matematik kuno dengan Euclid dan Apollonius, kerana sumbangan mereka bermakna kemajuan saintifik penting bagi masa dalam bidang kalkulus, fizik, geometri dan astronomi. Sebaliknya, ini menjadikan beliau seorang saintis yang paling cemerlang dalam sejarah manusia. 

Walaupun beberapa butiran peribadinya hidup dan orang-orang yang diketahui adalah dipersoalkan kebolehpercayaan terkenal, sumbangan mereka dikenali terima kasih kepada siri surat ditulis mengenai kerja dan pencapaian mereka yang telah dipelihara sehingga hari ini, yang dipunyai kepada surat-menyurat yang disimpannya selama bertahun-tahun dengan rakan-rakan dan ahli matematik lain pada masa itu.

Archimedes terkenal pada zamannya terima kasih kepada ciptaannya, yang menarik perhatian sezamannya, sebahagiannya kerana mereka digunakan sebagai alat perang untuk berjaya mengelakkan banyak invasi Rom..

Walau bagaimanapun, dikatakan bahawa dia mendakwa bahawa satu-satunya perkara yang sangat penting ialah matematik, dan ciptaannya semata-mata merupakan hasil hayat geometri yang digunakan. Pada masa depan, karya-karyanya dalam matematik tulen telah jauh lebih dihargai daripada ciptaannya.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Latihan
    • 1.2 Kerja saintifik
    • 1.3 Konflik di Syracuse
    • 1.4 Kematian
  • 2 Sumbangan saintifik Archimedes
    • 2.1 Prinsip Archimedes
    • 2.2 Kaedah mekanikal
    • 2.3 Penjelasan undang-undang tuas
    • 2.4 Pembangunan kaedah penyingkiran atau pengurangan untuk demonstrasi saintifik
    • 2.5 Pengukuran bulatan
    • 2.6 Geometri sfera dan silinder
  • 3 Penciptaan
    • 3.1 odometer
    • 3.2 planetarium pertama
    • 3.3 Skru Archimedes
    • 3.4 Kuku Archimedes
  • 4 Rujukan

Biografi

Archimedes Syracuse dilahirkan kira-kira pada tahun 287 SM. Tidak banyak maklumat yang diketahui tentang tahun-tahun awalnya, walaupun ia dapat dikatakan bahawa dia dilahirkan di Syracuse, sebuah kota yang dianggap sebagai pelabuhan utama pulau Sicily, hari ini di Itali..

Pada masa itu, Syracuse adalah salah satu daripada bandar-bandar yang membentuk apa yang dikenali sebagai Magna Grecia, yang pernah diduduki penjajah ruang berasal dari Yunani ke kawasan selatan semenanjung Itali dan Sicily.

Tidak ada fakta yang diketahui tentang ibu Archimedes. Berhubung dengan bapa, diketahui bahawa ini disebut Phidias dan ia didedikasikan untuk astronomi. Maklumat tentang bapanya diketahui terima kasih kepada sebilangan buku Kaunter pasir, ditulis oleh Archimedes, di mana dia menyebut nama bapanya.

Heraklides, seorang ahli falsafah dan ahli astronomi Yunani, sangat menyukai Archimedes dan juga menulis biografi mengenainya. Walau bagaimanapun, dokumen itu tidak dipelihara, jadi semua maklumat yang terkandung di dalamnya tidak diketahui.

Selain itu, ahli sejarah, ahli falsafah dan biografi Plutarch dinyatakan dalam Parallel bukunya Kehidupan yang Archimedes telah pertalian darah dengan Hiero II, seorang yang kejam yang diperintahkan di dalam Syracuse sejak 265 SM.

Latihan

Hasil daripada maklumat kecil yang kita ada mengenai Archimedes, kita tidak tahu pasti di mana dia mendapat latihan pertamanya.

Walau bagaimanapun, pelbagai ahli historiografi telah menentukan bahawa terdapat kemungkinan yang tinggi bahawa Archimedes belajar di Alexandria, yang merupakan pusat kebudayaan dan pengajaran Yunani yang paling penting di rantau ini..

Anggapan ini disokong oleh maklumat yang ditawarkan oleh ahli sejarah Yunani Diodoro Sículo, yang menunjukkan bahawa Archimedes mungkin belajar di Alexandria.

Di samping itu, dalam kebanyakan karya-karyanya, Archimedes sendiri menyebutkan saintis-saintis lain pada masa kerja yang tertumpu di Alexandria, sehingga dapat diasumsikan bahwa ia sebenarnya berkembang di kota itu.

Beberapa personaliti yang dipercayai Archimedes sedang berinteraksi di Alexandria ahli geografi, ahli matematik dan ahli astronomi Erathostenes Cyrene, dan matematik dan ahli astronomi Conon Sanos.

Motivasi keluarga

Sebaliknya, hakikat bahawa bapa Archimedes adalah ahli astronomi yang mungkin telah mempengaruhi dengan ketara dalam kecenderungan kemudian demostróe kerana nanti daripada usia muda, adalah jelas di dalam dirinya, tarikan khas ke kawasan sains.

Selepas masa di Alexandria, dianggarkan bahawa Archimedes kembali ke Syracuse.

Kerja saintifik

Selepas kembali ke Syracuse, Archimedes mula mencipta pelbagai artifak yang kemudian memenangi popularitas tertentu di kalangan penduduk kota ini. Dalam tempoh ini dia memberikan dirinya sepenuhnya kepada kerja saintifik, menghasilkan ciptaan yang berbeza dan menyimpulkan beberapa tanggapan matematik yang sangat maju ke zamannya.

Sebagai contoh, apabila dia menumpukan perhatian kepada kajian tentang ciri-ciri angka melengkung dan padat pepejal, dia menghasilkan konsep-konsep yang berkaitan dengan kalkulus integral dan perbezaan, yang kemudiannya dibangunkan.

Juga, Archimedes yang ditakrifkan jumlah yang dikaitkan dengan kawasan yang bersamaan dengan dua kali ganda saiz silinder yang mengandungi ia, dan ia adalah yang mencipta pulley kompaun, berdasarkan penemuan mereka mengenai hukum tuil.

Konflik di Syracuse

Pada tahun 213 SM, tentera Rom memasuki bandar Syracuse dan dikelilingi peneroka untuk membuat mereka menyerah.

Tindakan ini diketuai oleh ahli politik tentera dan Yunani Marco Claudio Marcelo dalam rangka Perang Punic Kedua. Kemudian, ia dikenali sebagai Pedang Rom, kerana ia akhirnya menakluk Syracuse.

Di tengah-tengah konflik, yang berlangsung selama dua tahun, penduduk di Syracuse terhadap orang-orang Rom berperang dengan keberanian dan menjulang, dan Archimedes memainkan peranan yang sangat penting, kerana ia khusus untuk mewujudkan alat dan instrumen yang membantu mengalahkan orang-orang Rom.

Akhirnya, Marco Claudio Marcelo mengambil bandar Syracuse. Sebelum kepintaran Archimedes yang hebat, Marcelo memerintahkan agar mereka tidak terluka atau dibunuh. Bagaimanapun, Archimedes terbunuh dalam tangan seorang askar Romawi.

Kematian

Archimedes meninggal dunia pada tahun 212 SM. Lebih dari 130 tahun selepas kematiannya, pada tahun 137 SM, penulis, ahli politik dan ahli falsafah Marco Tulio Cicero menduduki jawatan dalam pemerintahan Rom dan ingin mencari makam Archimedes.

Tugas ini tidak mudah, kerana Cicero tidak dapat mencari siapa pun untuk menunjukkan tempat yang tepat. Walau bagaimanapun, dia akhirnya mendapatnya, sangat dekat dengan pintu Agrigento dan dalam keadaan yang menyedihkan.

Cicero membersihkan makam itu dan mendapati bahawa ia telah ditulis dengan sfera di dalam silinder, sebagai rujukan kepada penemuan mengenai jumlah yang Archimedes dibuat beberapa waktu lalu..

Versi mengenai kematiannya

Versi pertama

Salah satu versi menyatakan bahawa Archimedes berada di tengah-tengah menyelesaikan masalah matematik apabila dia didatangi oleh askar Rom. Dikatakan bahawa Archimedes mungkin telah meminta dia untuk beberapa waktu untuk menyelesaikan masalah itu, jadi tentara itu akan membunuhnya.

Versi kedua

Versi kedua serupa dengan yang pertama. Akaun bahawa Archimedes telah menyelesaikan masalah matematik apabila pengambilan kota berlaku.

Seorang askar Rom memasuki kompaunnya dan memerintahkannya untuk berjumpa Marcelo, dan Archimedes menjawab bahawa dia terpaksa menyelesaikan masalah yang dia lakukan pada awalnya. Askar itu marah akibat tindak balas ini dan membunuhnya.

Versi ketiga

Hipotesis ini menunjukkan bahawa Archimedes ada di tangannya kepelbagaian instrumen khas matematik. Kemudian, seorang askar melihatnya dan dia menganggap dia mungkin membawa barang berharga, jadi dia membunuhnya.

Versi keempat

Versi ini menggambarkan bahawa Archimedes crouched berhampiran tanah, merenungkan rancangan yang dia sedang belajar. Rupanya, seorang askar Rom berasal dari belakang dan, tanpa disedari bahawa ia adalah Archimedes, menembaknya.

Sumbangan ilmiah Archimedes

Prinsip Archimedes

Prinsip Archimedes dianggap oleh sains moden sebagai salah satu warisan yang paling penting di zaman kuno.

Sepanjang sejarah, dan maneral oral, ia telah diserahkan Archimedes datang itu diketahui sengaja terima kasih kepada King Hiero akan mempercayakan memeriksa sama ada mahkota emas ditugaskan untuk mengadakan baginya telah dibuat hanya emas tulen dan tidak mengandungi sebarang logam lain. Saya terpaksa membawa ini keluar tanpa memusnahkan mahkota.

Dikatakan bahawa semasa Archimedes sedang bermeditasi bagaimana menyelesaikan masalah ini, dia memutuskan untuk mandi, dan ketika dia memasuki tab mandi, dia menyadari bahwa air bertambah di tingkat ketika ia merendam dirinya di dalamnya..

Dengan cara ini, dia akan menemui prinsip saintifik bahawa "setiap badan yang terendam secara keseluruhan atau sebahagiannya dalam cecair (cecair atau gas) menerima teras ke atas, sama dengan berat bendalir yang dilepaskan oleh objek".

Prinsip ini bermakna bahawa cecair menggunakan tenaga menaik yang menolak menaik-apa-apa objek tenggelam dalam mereka, dan bahawa jumlah daya apung ini sama dengan berat cecair yang disesarkan oleh jasad yang terendam, tanpa mengira berat badan.

Penjelasan mengenai prinsip ini menerangkan fenomena pengapungan, dan terdapat dalamnya Perjanjian pada badan terapung.

Prinsip Archimedes telah banyak diterapkan pada masa depan untuk mengambang objek kegunaan besar seperti kapal selam, kapal, lifeguards dan belon.

Kaedah mekanikal

Satu lagi sumbangan yang paling penting dari Archimedes kepada sains adalah kemasukan mekanikal semata-iaitu kaedah teknikal dalam penalaran dan argumentasi masalah geometrik, yang bermaksud cara yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menyelesaikan masalah jenis ini pada masa itu.

Dalam konteks Archimedes, geometri dianggap sebagai sains teori secara eksklusif, dan perkara biasa adalah bahawa matematik tulen telah turun ke arah sains praktikal lain di mana prinsipnya boleh digunakan..

Atas sebab ini, hari ini ia dianggap sebagai pendorong mekanik sebagai disiplin saintifik.

Dalam surat itu di mana matematik mendedahkan kaedah baru kepada kawannya Eratosthenes, ia menunjukkan bahawa ia boleh menangani isu-isu matematik melalui mekanik, dan dalam beberapa cara yang lebih mudah untuk membina demonstrasi teorem geometri jika sudah mempunyai pengetahuan praktikal sebelum ini, bahawa jika anda tidak mempunyai idea mengenainya.

Kaedah penyiasatan baru yang dijalankan oleh Archimedes ini akan menjadi pendahulu peringkat informal penemuan dan rumusan hipotesis kaedah saintifik moden.

Penjelasan undang-undang tuas

Walaupun tuil adalah mesin mudah yang digunakan sejak jauh lebih awal daripada Archimedes, ia adalah yang merumuskan prinsip yang menerangkan operasinya dalam risalahnya Pada keseimbangan pesawat.

Dalam perumusan undang-undang ini, Archimedes menetapkan prinsip-prinsip yang menggambarkan perilaku tuas yang berlainan apabila meletakkan dua mayat di atasnya, bergantung pada beratnya dan jaraknya dari titik sokongan.

Dengan cara ini, beliau menyatakan bahawa dua badan yang mampu diukur (boleh dipertimbangkan), yang terletak di atas tuas, seimbang apabila mereka berada pada jarak berbanding berkadar dengan berat badan mereka.

Dengan cara yang sama, badan yang tidak dapat diukur (yang tidak boleh diukur) berbuat demikian, tetapi undang-undang ini boleh dibuktikan oleh Archimedes hanya dengan badan-badan jenis pertama.

Penggubalan prinsip tuil adalah contoh yang baik daripada penggunaan kaedah mekanikal, kerana seperti yang dijelaskan dalam surat kepada Dositeo, ia telah mendapati pada mulanya melalui kaedah mekanikal yang dilaksanakan.

Kemudian dia merumuskannya menggunakan kaedah geometri (teori). Dari percubaan ini ke atas badan juga tanggapan pusat graviti telah terpisah.

Pembangunan kaedah penyingkiran atau keletihan untuk demonstrasi saintifik

Keluasan adalah kaedah yang digunakan dalam geometri yang terdiri daripada anggaran angka geometri yang kawasannya diketahui, dengan cara tulisan dan titisan, pada satu lagi yang kawasannya dimaksudkan untuk diketahui..

Walaupun Archimedes bukanlah pencipta kaedah ini, dia mengembangkannya dengan mahir, menguruskan untuk mengira dengan cara itu nilai yang tepat Pi.

Archimedes, menggunakan kaedah menyeluruh dan segi enam tertulis terhad kepada lilitan diameter 1 hingga tidak masuk akal mengurangkan perbezaan antara luas heksagon dan lilitan.

Untuk melakukan ini, beliau membahagi heksagon menghasilkan poligon sehingga 16 sisi, seperti yang ditunjukkan dalam angka sebelumnya.

Dengan cara ini, beliau datang untuk menyatakan bahawa nilai pi (hubungan antara panjang bulatan dan diameternya) adalah antara nilai 3.14084507 ... dan 3.14285714 ... .

Archimedes menggunakan kaedah exhaución secara master kerana bukan sahaja berjaya menghitung pengiraan nilai Pi dengan margin ralat agak rendah, dan oleh itu dikehendaki, tetapi juga, kerana Pi adalah nombor yang tidak rasional, melalui kaedah ini dan hasil yang diperoleh meletakkan asas-asas yang akan bercambah dalam sistem perhitungan tak terhingga, dan kemudian, dalam kalkulus integral moden.

Ukuran lingkaran

Untuk menentukan kawasan bulatan, Archimedes menggunakan kaedah yang terdiri daripada lukisan persegi yang sesuai tepat di dalam bulatan. 

Mengetahui bahawa kawasan segiempat itu adalah jumlah sisinya dan bahawa kawasan bulatannya lebih besar, dia mula berusaha mendapatkan perkiraan. Ini dilakukan dengan menggantikan persegi dengan poligon 6 sisi dan kemudian bekerja dengan poligon yang lebih kompleks.

Archimedes adalah ahli matematik pertama dalam sejarah untuk mendekati membuat pengiraan yang serius nombor Pi.

Geometri sfera dan silinder

Antara sembilan karya yang menyusun karya Archimedes dalam matematik dan fizik, terdapat dua jilid pada geometri sfera dan silinder.

Kerja ini berkaitan dengan penentuan bahawa permukaan mana-mana jejari radius adalah empat kali dari bulatan terbesarnya, dan volum sfera adalah dua pertiga daripada silinder di mana ia tertulis.

Inventori

Odometer itu

Juga dikenali sebagai kilometer, ia adalah ciptaan lelaki terkenal ini.

Peranti ini dibina berdasarkan prinsip roda yang, apabila bertukar, mengaktifkan gear yang membolehkan untuk mengira jarak perjalanan..

Mengikut prinsip yang sama, Archimedes merancang beberapa jenis odometers untuk tujuan ketenteraan dan sivil.

Planetarium pertama

Berdasarkan kesaksian ramai penulis klasik seperti Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Casiodoro, Sextus Empiricus dan Lactancio, hari ini ramai saintis sifatkan Archimedes penciptaan planet asas pertama.

Ia adalah satu mekanisme yang dibentuk oleh satu siri "sfera" yang berjaya meniru pergerakan planet. Setakat ini butiran mekanisme ini tidak diketahui.

Menurut Cicero, planetarium yang dibina oleh Archimedes adalah dua. Dalam salah satu daripadanya tanah dan pelbagai buruj berhampirannya diwakili.

Di sisi lain, dengan putaran tunggal, matahari, bulan dan planet membuat gerakan bebas mereka sendiri berhubung dengan bintang-bintang tetap dengan cara yang sama yang mereka lakukan pada hari yang sebenar. Dalam yang terakhir, di samping itu, dapat dilihat fasa berturut-turut dan gerhana bulan.

Skru Archimedes

Sekrup Archimedes adalah alat yang digunakan untuk mengangkut air dari bawah ke atas melalui cerun, menggunakan tiub atau silinder.

Menurut ahli sejarah Yunani Diodoro, terima kasih kepada penemuan ini, ia telah memudahkan pengairan tanah subur yang terletak di sepanjang Sungai Nil di Mesir kuno, kerana peralatan tradisional memerlukan usaha fizikal yang sangat melelahkan para pekerja.

Silinder yang digunakan mempunyai dalam sekrup panjang yang sama, yang mengekalkan saling menghubungkan sistem kipas atau sirip yang melakukan pergerakan putaran yang didorong secara manual oleh tuil berputar.

Dengan cara ini, heliks berjaya menolak apa-apa bahan dari bawah ke bawah, membentuk sejenis litar tak terhingga.

Kucing Archimedes

Cengkaman Archimedes, atau tangan besi yang juga dikenali, adalah salah satu senjata perang paling menakutkan yang dicipta oleh ahli matematik ini, menjadi yang paling penting untuk pertahanan Sicily terhadap serangan Romawi.

Menurut penyelidikan yang dijalankan oleh profesor Drexel University, Chris Rorres (Jabatan Matematik) dan Harry Harris (Jabatan Kejuruteraan Awam dan Senibina), ia adalah tuas besar yang mempunyai cangkuk ikatan yang dipasang pada tuas dengan cara rantai yang digantung daripadanya.

Melalui tuil supaya buku itu jatuh di atas kapal musuh telah dimanipulasi, dan matlamatnya adalah untuk menyambung dan menaikkannya ke tahap bahawa pembebasan itu dicapai sepenuhnya mengubah atau menyebabkannya ranap terhadap batu-batu daripada pantai.

Rorres dan Harris dibentangkan di Simposium "Jentera dan struktur luar biasa purba" (2001), perwakilan kecil perkakas ini yang bertajuk "A mesin perang yang menggerunkan: Pembinaan dan operasi tangan besi Archimedes"

Untuk merealisasikan karya ini, mereka bergantung pada argumen para ahli sejarah purba Polibio, Plutarco dan Tito Livio.

Rujukan

  1. ASSIS, A. (2008). Archimedes, pusat graviti, dan undang-undang pertama mekanik [dalam talian]. Diakses pada 10 Jun 2017 di bourabai.ru.
  2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes [dalam talian]. Diakses pada 9 Jun 2015 di World Wide Web: books.google.com.ve/books.
  3. MOLINA, A. (2008). Kaedah penyelidikan Archimedes of Syracuse: intuisi, mekanik dan exhaution [online]. Diakses pada 10 Jun 2017 di World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
  4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes Syracuse [dalam talian]. Diakses pada 9 Jun 2017 di history.mcs.st-and.ac.uk.
  5. PARRA, E. (2009). Archimedes: hidup, kerja dan sumbangannya kepada matematik moden [dalam talian]. Diperoleh pada 9 Jun 2017 di lfunes.uniandes.edu.co.
  6. QUINN, L. (2005). Archimedes Syracuse [dalam talian]. Diakses pada 9 Jun 2017 di math.ucdenver.edu.
  7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). A Machine War Formidable: Pembinaan dan Operasi Hand Iron Iron Archimedes [online]. Diperoleh pada 10 Jun, 2017 di cs.drexel.edu.
  8. VITE, L. (2014). Prinsip Archimedes [dalam talian]. Diperoleh pada 10 Jun, 2017 di repository.uaeh.edu.mx.