Wikipedia

Архимед

Кем он был?

Архимед был одним из крупнейших ученых античности. Его принято считать математиком, но в ту эпоху не существовало современного разделения научного знания на отдельные отрасли. Большинство древних ученых зани­малось самыми разными науками, однако Архимед даже среди них был фигурой исключительной.

О достижениях этого человека можно судить хотя бы по числу статей в современных энциклопедиях: аксиома Архимеда,закон Архимеда, Архимедова спираль, Архимедов винт, Архимедовы тела, Архимедова сила. Очень многое остается за пределами этих определений. Его исследова­тельская деятельность коснулась не только математики, но и физики, механики, астрономии. Он изобретал изде­лия, применявшиеся в самых разных сферах человеческой деятельности — от сельского хозяйства до военного дела.

Современники и не догадывались, насколько далеко Архимед опередил свое время. Только ученые XX века поняли, что этот древний грек предвосхитил достижения эпохи, отстоящей от него более чем на 2000 лет.

Какой же была на самом деле жизнь Архимеда?

Хронологическая таблица

753 до н. э.               |      Основание Рима.

734 до н. э.              |]      Основание в Сицилии греческой колонии Сиракузы.

431 до н. э.               |      Начало Пелопонесской войны.

404 до н.э.              Ц      Конец Пелопонесской войны.

323 до н. э.               |      Смерть Александра Македонского.

310 до н.э.              Ц      Война между Сиракузами и Карфагеном.

Ок. 300 до н. э. Ц           Евклид публикует «Начала».

287 до н. э.             Ц      Рождение Архимеда.

270 до н. э.               |      Гиерон II захватывает власть в Сиракузах. Путешествие Архимеда в Александрию.

264 до н. э.             Ц      Начало Первой Пунической войны.

260-250 до н. э. |            Открытие числа л. Исчисление песчинок. «Задача о быках».

250-240 до н. э. Ц           Принцип рычага. Создание формулы расчета объема и площади поверхности сфер.

Открытие «Архимедовой силы».

241 до н. э.              |]      Конец Первой Пунической войны. Рим подчиняет себе Сицилию.

218 до н. э.              [|      Начало Второй Пунической войны.

215 до н.э.                |      Смерть царя Гиерона II.

212 до н.э.                |      Гибель Архимеда в Сиракузах.

201 до н. э.              |]      Конец Второй Пунической войны.

149 до н.э.              Ц      Начало Третьей Пунической войны.

146 до н. э.               |      Конец Третьей Пунической войны. Падение Карфагена.

75 до н. э.                 |      Цицерон находит могилу Архимеда.

1544                          |      Публикация трудов Архимеда.

1665                          |      Исаак Ньютон разрабатывает основы математического анализа.

1680                         {]      Готфрид Вильгельм Лейбниц независимо от Ньютона создает точно такую же теорию.

1882                         Ц      Немецкий математик Фердинанд фон Линдеман доказывает, что число п трансцендентно.

1906                         Л      Датский ученый Йохан Людвиг Гейберг находит рукопись с неизвестными ранее

работами Архимеда.

Жизнь и эпоха

Сицилия — крупнейший остров в Сре­диземном море — расположена меж­ду Апеннинским полуостровом и североафри­канской страной Тунис. В VIII веке до н. э. на острове и на юге Апеннин высадились греки, ос­новав десятки колоний, в том числе и Сиракузы. Греки постепенно освоили эти плодородные земли, так что южная часть современной Италии получила тогда название «Великой Греции».

Греческая цивилизация к моменту рождения Архимеда переживала эпоху политического упадка. В IV веке до н. э. Грецию покорила «варварская» Македония. После распада дер­жавы Александра Македон­ского в Восточном Сре­диземноморье в конце IV века до н, э. возник­ли новые царства,

созданные его полководцами: Македонией и Грецией правил Антигон, Египтом — Птолемей, а Сирией — Селевк.

В Северной Африке происходило стреми­тельное усиление Карфагена — финикийской колонии, испытавшей сильное греческое влия­ние. На соседнем с Сицилией Апеннинском полуострове самой мощной державой ста­ла Римская республика, в первой половине II) в. до н. э. овладевшая Южной Италией. Тем самым греческие города Сицилии оказались между двух огней и должны были определять­ся — кого именно поддержать в противостоя­нии Рима и Карфагена. Начало открытой войны между ними было лишь вопросом времени.

Сиракузы, богатейший город Сицилии, больше опасались Рима и потому во время его войны с эпирским царем Пирром (280—275 годы до н. э.)

.                                                  

Архимед

поддержали именно последнего. Эта война с Римом прославила жителя Сиракуз Гиерона, вскоре после поражения Пирра захватившего в городе власть и объявившего себя царем.

В это неспокойное время, около 287 года до н. э., в Сиракузах родился Архимед, родственник ново­испеченного царя. Почти вся творческая деятель­ность ученого проходила в эпоху Пунических войн, названных так потому, что римляне имено­вали своих врагов карфагенян «пунами».

Сын астронома

Тиран, объявивший себя царем Гиероном II, покровительствовал наукам и писал трактаты по сельскому хозяйству. По всей вероятности, отец Архимеда Фидий играл важную роль при его дво­ре: ведь он был не просто родственником царя, но и видным астрономом-астрологом.

.

МАТЕМАТИКА В ДРЕВНЕЙ ГРЕЦИИ

Изучение математики в Древней Гре­ции началось в VÜ веке до н. э. Крупней­шими учеными первого периода ее ис­тории были Фалес, Пифагор и Евдокс. В начале III века до н. э. Евклид на основе работ предшественников написал свои знаменитые «Начала».

Особенностью греческой математики было стремление логически обосновать все свои утверждения. В IV веке до н. э, фи­лософское обоснование этому дал Платон.

Окружающий человека мир, по Пла­тону, в его настоящем виде невозмож­но постичь с помощью ощущений. Ис­тинный мир состоит из незаметных глазу сущностей, и познать этот мир идей мож­но лишь с помощью абстрактного мыш-

О нем историкам известно очень немного — исключительно по упоминанию в одной из ра­бот его сына. Тем более мы ничего не можем сказать о матери Архимеда. Собственно гово­ря, точно не известен и год рождения учено­го. Общепринятый «287 год до н. э.» получа­ется, если из даты его смерти отнять возраст Архимеда к моменту гибели, указанный в од­ном из поздних источников.

Аристотель, древнегреческий философ, воспитатель Александра Македонского.

Как бы то ни было, с большой долей уверен­ности можно утверждать, что Архимед родил­ся в богатой семье и получил наилучшее в ус­ловиях Сиракуз образование. Вряд ли стоит сомневаться в том, что своими глубокими по­знаниями в астрономии и математике он был во многом обязан своему отцу.

Эллинистическая культура

Завоевания Александра Македонского ознаменовали новую эпоху в греческой ис­тории. Македоняне и греки составили гос­подствующую верхушку в целом ряде стран Средиземноморья. При этом былые демо­кратические порядки во многих греческих го­родах-государствах превращались в фикцию, а реальная власть сосредоточилась в руках аристократии. Характерной чертой эпохи эл­линизма стало взаимовлияние греческой и восточных культур: греки активно усваивали научные и культурные достижения завоеван­ных народов, и на этой основе рождалась во многом новая культура, греческая по форме, но не совсем греческая по содержанию.

Крупнейшим центром эллинистической культуры стала Александрия Египетская. Стараниями Птолемеев, новых властителей Египта, там была создана круп­нейшая в тогдашнем мире библиотека, поработать в " которой стремились все ученые того времени. И Архимед не стал ис­ключением. Точно не известно, когда имен­но он оказался там, но сам факт его путеше­ствия в Александрию не подлежит сомнению.

Жизнь и эпоха

В александрийс Музее

Александрия — город ученых

Александр Великий основал несколько го­родов под названием «Александрия», но род в дельте Нила был первым и из них. Александрия представляла собой оа­зис греческой культуры: египтян, национальные одежды и не говоривших по- гречески, туда просто не пускали.

Среди многих александрийских уче­ных Архимед особенно ценил математи­ка Конона. В письме к ученику Конона Досифею, включенном в книгу «О шаре и цилиндре», Архимед сообщил о своем доказательстве важных теорем и закон­чил словами: «Как хорошо было бы, ес­ли бы они были сделаны еще в то вре­мя, когда Конон был жив! Я думаю, что он лучше, чем кто бы то ни было, мог понять их и вынести справедливый приговор». Характерно, что при жизни этого мате­матика Архимед посылал ему свои тео­ремы без доказательств, уверенный, что тот найдет их самостоятельно. Другим

Главную достопримечательность этого горо­да составлял храм Муз, при котором распола­гался «Мусейон», или Музей. Члены этого пер­вого в мировой истории научно-исследова­тельского и учебного центра находились на полном содержании Египетского государства и могли заниматься исследованиями в любой из интересующих их наук. В их распоряжении была крупнейшая в мире, насчитывавшая бо­лее 700 ООО томов, библиотека, ботанический сад, зоопарк. На соседнем острове Фарос на­ходилось одно из семи чудес света — маяк вы­сотой в 100 метров. Там действовали обсерва­тория и исследовательский центр для занятий анатомией, их хозяевами тоже были ученые.

4 Эратосфен, один из друзей Архимеда. Среди его работ — «Об измерении Земли», «Об измерении Солнца», «География». Он довольно точно рассчитал окружность и диаметр Земли.

Не удивительно, что в Александрию съез­жались ученые со всего греческого мира. Среди них — философ Стратон, отец геомет­рии Евклид, астроном Аристарх. В этом интел­лектуальном раю Архимед занялся своей ис­следовательской деятельностью.

конон

Новые друзья С «Началами» Евклида Архимед познако­мился еще в Сиракузах. Однако именно в Александрии он принялся более детально изучать геометрию, тесно общаясь с учени­ками Евклида. Занятия в Музее помогли полу­чить ему новые знания и обрести друзей.

Самыми близкими из них стали математи­ки Конон и Эратосфен. Конон, тоже ученик Евклида, был наиболее преданным другом Архимеда, хотя, согласно историческим источ­никам, Архимед смотрел на него скорее как на наставника, чем как на друга.

Эратосфен из Кирены приехал в Александ­рию раньше Архимеда и получил известность не только как математик, но и как географ

^ж Александрия — культурный центр античн< Сегодня это второй по величине, после Каира, город в Египте.

и астроном. Разделяя представление о ша­рообразности Земли, он одним из первых попытался определить ее радиус и окруж­ность. Эратосфен впоследствии стал дирек­тором библиотеки Музея. Архимед был лет на 10 старше Эратосфена, но это не меша­ло их дружбе. Она не прервалась даже, когда Архимед вернулся на родину.

До нас дошли письма Архимеда к Эратосфе­ну и Конону. После смерти последнего Архи­мед переписывался с его учеником Досифеем.

Архимед в таких случаях высылал и до­казательства.

Кокон родился на острове Самос, в южной части Эгейского моря, а потом стал придворным астрономом у Птоле­мея III Эвергета. После того, как царица Вероника принесла свои волосы в дар храму Афродиты, чтобы вымолить у бо­гини благополучное возвращение мужа из похода, они почему-то исчезли. Что­бы унять гнев Эвергета, Конон назвал об­наруженное им созвездие «Волосами Ве­роники» и объявил, что боги в знак бла­говоления перенесли волосы царицы на небо.

Архимед

«Архимедов винт»

В начале своей творческой деятельности Архимед по примеру отца занимался астро­номией, хотя это, видимо, не прельщало его. Интереснее ему была механика. Но особен­ность греческой науки состояла в ее склон­ности к отвлеченному, абстрактному знанию. Философские и математические истины счи­тались самоценными, так что практическое использование научных знаний воспринима­лось сдержанно. Поэтому механика в ту эпо­ху не относилась к числу высоких наук. По этой причине и философы-материалисты вро­де Демокрита не ценились александрийски­ми учеными.

«Архимедов винт». Вероятно, он был первым изобретением Архимеда.

Архимед был среди них своего рода «белой вороной» и потому, пребывая в Александрии, не слишком афишировал свои занятия меха­никой. Одно из его изобретений того времени получило название «Архимедов винт».

Он представляет собой приспособление для подъема воды снизу вверх. Нижняя часть уста­новленного под наклоном цилиндра распо­лагается в воде. Внутри него помещается спи­раль в форме самозавинчивающегося винта. При ее вращении — например, с помощью ру­кояти — вода, набранная в нижней части та­кого насоса, поднимается к верхней части ци­линдра. Такой подъёмный винт предназначал­ся для орошения прилегающих к Нилу зон и получил в Египте широкое применение.

Но это вряд ли повы­сило авторитет Архимеда в глазах александрий­ских ученых. Значитель­ная часть сельскохозяй­ственных работ осущест­влялась тогда рабами, а их условия труда не счи­талось необходимым улучшать. Более того, ме-

жизнь рабов, вызывали презрение. Считалось, что раб на то и раб, чтобы тяжко работать, а удел свободных лю­дей — заниматься свободными искусствами, познанием мира и прочими достойными ува­жения делами.