Архімед — винахідник, що випередив час

У 212 році до н. е. від меча римлянина загинув один із найвидатніших науковців та винахідників

Архімед — винахідник, що випередив час

Сицилійське місто Сиракузи ніколи би не було відомим на весь світ і не приймало би цілорічно стільки туристів, якби не слава про його уродженця Архімеда, що був математиком, фізиком, інженером, винахідником та астрономом. І ми вирушаємо на сонячний острів, щоб дізнатися, чи шанують його на батьківщині.

На підніжжі пам’ятника — слово “Еврика”

Прямуємо Сиракузами на південь, попереду три мости, що ведуть на острів Ортігію, з якого й почалося заселення міста. Здалеку видніється бронзова скульптура, що зображає високого м’язистого чоловіка в гіматії — накидці давніх еллінів. У руці він тримає дзеркало, а на постаменті біля босих ступень напис “Еврика”. І хоч ніде нема імені вченого, всі безпомилково впізнають Архімеда. Тут, у Сиракузах, він народився приблизно 287 року до н. е., тут і загинув у 212 році до н. е.

Увічнення пам’яті вченого бачимо на острові в багатьох місцях, скажімо, на оглядовому майданчику над морем на асфальті намальовано велетенську спіральну лінію і вмонтовано бронзову плиту, яка зазначає, що це спіраль Архімеда. Є тут площа його імені та музей Леонардо да Вінчі й Архімеда — двох учених, яких розділяють століття і поєднує геніальність винахідників.

Факти з життя вченого часто суперечливі, бо ж за понад дві тисячі років не збереглися якісь докази чи записи. Біографію Архімеда написав його товариш Гераклід, однак пізніше робота була втрачена, відомості про вченого залишили також Полібій, Тіт Лівій, Цицерон, Плутарх, Вітрувій та інші. Однак усі вони жили на багато років пізніше описуваних подій, і достовірність цих відомостей оцінити важко.

— Точно відомо, що Архімед народився і прожив більшу частину життя у Сиракузах на острові Сицилія, що був самоуправною колонією Давньої Еллади, — розповідає гід. — Його батько Фідій (не плутайте з афінським скульп­тором Фідієм) був математиком та астрономом і, за свідченнями Плутарха, доводився близьким родичем сиракузькому царю Гієрону II. З дитинства батько прищепив синові цікавість до математики, механіки й астрономії. А для навчання хлопець вирушив в Александрію — науковий і культурний центр античного світу.

В Александрії Архімед зблизився з учнями Евкліда — Ератосфеном Кіренейським, Кононом Самоським і Досіфеєм, з якими підтримував листування до кінця життя. У той час Александ­рія славилася своєю бібліотекою, у якій зберігалося понад 700 тисяч рукописів. Ймовірно, саме тут Архімед ознайомився з працями Демокріта, Евдокса Кнідського, Аристарха Самоського та інших грецьких геометрів, про яких він згадував і у своїх творах.

Після закінчення навчання Архімед повернувся на Сицилію. У Сиракузах його оточили увагою, він перебував на службі у царя Гієрона II і не мав потреби в коштах. Про сім’ю Архімеда не відомо нічого, вважають, що вчений ніколи не був одружений і не залишив нащадків. Тому свій час міг присвятити винятково винаходам, фізичним дослідам та математичним розрахункам.

Золота корона й система дзеркал

Більшості відома легенда про золоту крону, яку дав Архімедові цар Гієрон II,щоб вчений перевірив, чи виготовлена вона з чистого золота. Питома вага золота на той час уже була відомою, але складність полягала в тому, щоб точно визначити об’єм корони, адже вона мала неправильну форму.

Архімед довгий час розмірковував над цим завданням. Зрештою, коли він приймав ванну, йому в голову прийшла блискуча ідея: занурюючи корону у воду, можна визначити її об’єм, вимірявши об’єм витісненої нею води. Згідно з легендою, Архімед вискочив голий на вулицю з криком “Еврика!”, що означало “Знайшов!” Так науковець відкрив основний закон гідростатики, нині відомий як закон Архімеда. А заодно з’ясував, що ювелір таки підмішав значну кількість срібла.

Інша легенда розповідає про побудований Гієроном ІІ у подарунок єгипетському цареві Птолемею III важкий багатопалубний корабель “Сиракосія”, який не вдавалося спустити на воду. Архімед спорудив систему блоків (поліспаст), за допомогою яких зміг виконати це завдання, сказавши опісля свою ще одну відому фразу: “Дайте мені точку опори, і я зрушу Землю!”

Інженерний геній Архімеда з особливою силою проявився під час облоги Сиракуз римлянами в 212 році до н. е. під час Другої Пунічної війни. До речі, вченому на той момент уже минуло 75 років. Побудовані Архімедом метальні машини закидали римські війська важкими каменями. Думаючи, що вони будуть у безпеці біля самих мурів міста, римляни рушили туди, але в цей час легкі метальні машини близької дії закидали їх градом ядер. Потужні крани захоплювали залізними гаками (“кігтями”) кораблі, піднімали їх догори, а потім кидали вниз так, що вони переверталися й тонули.

Римляни змушені були відмовитися від задуму взяти місто штурмом і перейшли до облоги. Знаменитий історик давнини Полібій писав: “Така чудова сила однієї людини, одного дарування, вміло спрямована на будь-яку справу... Римляни могли б швидко оволодіти містом, якби хто-небудь вилучив із середовища сиракузян одного старця”.

А в біографії Марцелла Плутарх описує жах, який панував у лавах римських воїнів: “Щойно вони помічали, що через фортечну стіну з’являється мотузка чи колода, вони починали втікати з криком, що Архімед вигадав ще одну нову машину на їхню погибель”.

Навіть під час облоги Архімед не давав спокою римлянам: римський флот спалили захисники міста за допомогою дзеркал і відполірованих до блис­ку щитів, сфокусованих на сонячні промені за наказом Архімеда. За підрахунками математиків загальна площа дзеркал становила приблизно 100 квадратних метрів. Існує думка, що кораблі підпалювалися влучно кинутими запаленими снарядами, а сфокусовані промені служили лише прицільною міткою для баліст.

Інші дослідники кажуть, що дзеркала використовували для того, щоби засліплювати сонячними променями нападників. Однак у 1973 році грецький вчений Іоанніс Саккас провів експеримент, використавши 70 мідних дзеркал, за допомогою яких підпалив фанерну модель римського корабля з відстані 50 м. Тільки внаслідок зради римлянам вдалось взяти Сиракузи восени 212 року до н. е.

У часи античності Архімед був більше відомий через свої винаходи, а не математичні роботи.

Скажімо, вчений винайшов перший у світі одометр — пристрій, який міряв пройдену відстань. Він був у формі візка з особливим механізмом, який через певні інтервали пройденої відстані скидав камінчик у кошик. За кількістю каменів у кошику можна було визначити, яку дистанцію подолали.

Ще один відомий винахід — гвинтоподібний вал (шнек), який є всередині, наприклад, м’ясорубки. Коли його обертають, він захоплює шматки м’яса і просуває їх під ножі. Такий вал називають гвинтом Архімеда. Але вчений придумав його зовсім не для м’ясорубки, а для водопідіймального пристрою, щоб зрошувати поля. І це допомогло Сиракузам вирощувати щедрі врожаї та поповнювати міську скарбницю.

Архімедовий гвинт послужив прототипом авіаційних пропелерів і суднових гвинтів, а також звичайних гвинта і гайки. У наш час Архімедовий гвинт застосовується у різних машинах і механізмах, для переміщення деталей на заводах, підіймання сипучих вантажів і навіть як рушій всюдихода. А перший у світі морський пароплав з гребним гвинтом, збудований у 1839 році, на честь вченого назвали “Архімед”.

Також вчений розробив систему важелів, блоків і гвинтів для піднімання вантажів, сконструював декілька військових метальних машин, розробив методи визначення складу сплавів.

Багато математичних здобутків Архімеда не збереглися, про їх зміст дізнаються з творів інших науковців. Скажімо, спіраль Архімеда, яку описує точка, що рухається по колу, яке обертається. Архімед навчився знаходити дотичну до своєї спіралі, знайшов площу її витка, а також площу еліпса, поверхні конуса й кулі, об’єми кулі та сферичного сегмента в праці “Про коноїди і сфероїди”.

Особливо він пишався відкритим ним співвідношенням об’єму кулі й описаного навколо неї циліндра, що дорівнює 2:3, у праці “Про кулю і циліндр”. Архімед багато займався і проб­лемою квадратури круга, визначив число “пі”, також займався обчисленням площі сегмента параболи.

Спосіб мислення Архімеда при визначенні довжини кола й площі фігури був близький до методів диференціального та інтегрального числень, що з’явилися лише через 1800 років. Велику роль у розвитку математики зіграв його твір “Псамміт” — “Про число піщинок”, у якому він показав, як за допомогою існуючої системи числення можна виражати як завгодно великі числа.

Як привід для своїх міркувань він використовує задачу про підрахунок кількості піщинок у видимому Всесвіті. Тим самим було спростовано поширену на той час думку про наявність таємничих “найбільших чисел” і доведено нескінченність натурального ряду чисел.

“Не затуляй мені Сонце”

Версій загибелі 75-річного вченого є декілька. У розповіді Іоанна Цеца у розпал бою 75-річний Архімед сидів на порозі свого дому, розмірковуючи над кресленнями, зробленими ним на дорожньому піску. У цей час римський воїн, який пробігав повз, наступив на креслення, і обурений науковець кинувся на римлянина з криком: “Не чіпай моїх креслень!” Воїн зупинився і холоднокровно зарубав старого мечем.

А у розповіді Плутарха загибель описана так: “До Архімеда підійшов солдат і оголосив, що його кличе консул Марк Клавдій Марцелл. Але Архімед попросив його зачекати одну хвилину, щоб закінчити розв’язок завдання. Солдат розсердився й проштрикнув його своїм мечем”. Далі Плутарх стверджує, що командувач Марцелл розгнівався через загибель Архімеда, якого він нібито наказав не чіпати.

Існує також версія про те, що Архімед сам пішов до Марцелла, щоб віднести йому свої прилади для вимірювання величини Сонця. По дорозі його ноша привернула увагу римських солдатів. Вони вирішили, що вчений несе в скриньці золото або коштовності, і, недовго думаючи, перерізали йому горло, щоб їх вкрасти.

Ще одна версія описує загибель Архімеда так: коли римський воїн прийшов, виконуючи наказ Марцелла привести винахідника до свого командувача, якого він назвав світлим “наче сонце”, той відповів: “Не затуляй мені Сонце”, чим образив солдата, який і вбив його за це.

Цицерон, будучи квестором на Сицилії, написав у “Тускуланських бесідах”, що йому в 75 році до н. е., через 137 років після загибелі Архімеда, вдалося виявити його напівзруйновану могилу. На ній, як і заповідав Архімед, розмістили зображення кулі, вписаної у циліндр. Нині ж місце поховання вченого невідоме, але залишилися знання, які змінили світ на краще.

Сиракузи, Сицилія

Подробиці
Скріншот.

Федерація тенісу б'є на сполох: спорт використовується режимами у власних пропагандистських цілях.

30.01
Подробиці
Фото НТВ.

Цю тему заборонили висвітлювати в новинах РФ, щоби не "дискредитувати армію"

30.01
Подробиці
Фото Генштабу ЗСУ.

Нині на території Білорусі перебуває близько 9 тисяч російських окупантів.

30.01
Подробиці
Фото СБУ.

20-річний чоловік сфотографував 2 об'єкти енергетики у Тернополі й переслав ці фото співробітнику спецслужби РФ.

30.01
Подробиці
Фото з Telegram-каналу Ярослава Янушевича.

Загалом за добу ворог обстріляв девʼять областей України.

30.01
Подробиці
Фото ДПСУ.

Зокрема, це – службове відрядження, лікування, смерть члена сім'ї та для відвідування дітей одиноким батьком.

30.01
Подробиці
Зеленський опублікував спогад про Дмитра Павличка, який помер на 94-у році життя

Автор шедевру "Червоне – то любов, а чорне – то журба" публічно визнавав свою належність до УПА.

30.01
Люди і проблеми
Фото depositphotos.com

Щоб вступити на бакалаврат (чи в магістратуру - для медичних спеціальностей), потрібно скласти Національний мультипредметний тест.

30.01
Подробиці
Фото Генштабу ЗСУ.

Із початку повномасштабного вторгнення Росія втратила близько 126 650 своїх військових.

30.01
Подробиці
Фото ЗСУ у Telegram.

Загалом за добу ворог завдав авіаційного та 3 ракетних ударів, здійснив 44 обстріли з реактивних систем залпового вогню

30.01
Подробиці
Ворог наступає на 4 напрямках, — Генштаб

ЗСУ підірвали під Мелітополем міст, яким окупанти перевозили живу силу і техніку.

29.01
Подробиці
Окупанти обстріляли декілька областей: є вбиті та поранені

Пошкоджені житлові будинки й об'єкти інфраструктури.

29.01
Подробиці
На військових об'єктах в Ірані пролунали потужні вибухи: що відомо

Наразі жодна країна не взяла відповідальність за масовану атаку.

29.01
Подробиці
На виборах у Чехії за попередніми даними лідирує генерал у відставці Павел. Чому це важливо для Києва?

Війна в Україні була ключовим питанням у період передвиборних перегонів.

28.01
Подробиці
У Новоайдарі стався вибух у лікарні з пораненими окупантами. Росіяни звинувачують ЗСУ

Генштаб ЗСУ у вечірньому зведенні повідомив, якою була ситуація на інших ділянках фронту.

28.01
Подробиці
Посла Угорщини викликають у київське МЗС після слів Орбана про те, що Україна нічийна земля

Це не перше зневажливе висловлювання угорського прем'єра на адресу нашої держави.

28.01
Подробиці
Винесено вирок трьом бойовикам, які штурмували українські міста на Донбасі та Запоріжжі

Контррозвідка викрила колаборантів, котрі хотіли влаштуватися до українських держустанов.

28.01
Здоров'я
Фото depositphotos.com

Із запаленням придатка яєчка пов'язують безплідність у чоловіків і дуже серйозні проблеми в сексі.

28.01
Cпорт
Михайло Мудрик і Олександр Зінченко.

Українці Михайло Мудрик і Олександр Зінченко стали головними ньюзмейкерами найсильнішого на континенті футбольного чемпіонату.

28.01
Подробиці
Остаточна доля скіфського золота буде вирішена у вересні. Воно може повернутися в Україну

Поки триває судова тяганина, колекція з двох тисяч предметів зберігається в музеї Амстердаму.

28.01
Люди і проблеми
Артур Печенюк працює над збільшенням потужності винаходу.

Для створення міні-генератора Артур Печенюк із житомирської школи №30 використав двигун зі старого автомобіля дідуся та підручні засоби.

28.01
показати більше