زندگینامه ارشمیدس ریاضیدان

بیوگرافی ارشمیدس (زندگینامه بزرگان)

ارشمیدس، ریاضی دان، فیزیکدان، ستاره شناس و یکی از جالب ترین شخصیت های تاریخ یونان باستان بود. اگرچه جزئیات کمی از زندگی وی در دسترس است؛ اما به عنوان یکی از دانشمندان برجسته در دوران باستان کلاسیک شناخته می شود.

این دانشمند در شهر سیراکیوز در جزیره سیسیل زندگی و در آنجا مشکلات را حل و فصل می کرد. او یکی از بزرگترین ریاضیدانان تاریخ جهان بود و بسیاری از اکتشافات اولیه را انجام داد. سهم وی در هندسه، انقلابی ایجاد کرد و روش های پیش بینی حساب یکپارچه را داشت.

ارشمیدس یک مرد علمی بود که انواع مختلفی از ماشین آلات از جمله قرقره ها و دستگاه پمپاژ پیچ ارشمیدس را اختراع کرد. قسمتی از اختراعاتش برای پادشاه وقت بود. ما قصد داریم تا در این مطلب به معرفی زندگی نامه ارشمیدس، این فیلسوف و همه چیزدان یونانی بپردازیم.

عکس ارشمیدس

ارشمیدس کیست؟ درباره زندگی اولیه ارشمیدس یا خانواده وی اطلاعات کمی در دست است. برخی معتقدند که وی از اشراف سیراکوز بود و خانواده وی به نوعی با خانواده هیرو دوم، پادشاه سیراکوز مرتبط بودند.

از دستاوردهای ریاضی او می توان به تقریب دقیق عدد پی (π) اشاره کرد. این فیلسوف یکی از اولین کسانی بود که ریاضیات را در پدیده های فیزیکی به کار گرفت و هیدرواستاتیک و استاتیک را پایه گذاری کرد، از جمله توضیح اصل اهرم.

وی در زمینه طراحی ماشین آلات نوآورانه مانند پمپ پیچ، قرقره های مرکب و ماشین های جنگ دفاعی مانند منجنیق برای محافظت از سرزمینش اختراعاتی دارد. وی اصل ارشمیدس را در فیزیک کشف کرد که می گوید نیروی شنای رو به بالا بر روی یک بدن غوطه ور در یک مایع برابر است با وزن مایعی که بدن را جابجا می کند.

دوران کودکی ارشمیدس

در زندگینامه ارشمیدس آمده است که: ارشمیدس ۲۸۷ سال قبل از میلاد در سیراکوس، جزیره سیسیل دیده به جهان گشود. وی فرزند یک ستاره شناس و ریاضیدان به نام فیدیاس بود. یکی از دوستان ارشمیدس به نام هراکلیدس زندگی نامه ای از او نوشت که متأسفانه از بین رفته است.

توسط برخی نویسندگان گزارش شده که او در برهه ای از زمان برای تحصیل در رشته ریاضیات به اسکندریه، مصر سفر کرد و سپس به سیراکیوز بازگشت. به احتمال بسیار زیاد، این فیلسوف وقتی جوانی بوده، نزد اقلیدس در اسکندریه تحصیل کرده باشد.

او در آنجا دستگاهی را اختراع کرد که اکنون به عنوان پیچ ارشمیدس شناخته می شود.

زندگی حرفه ای ارشمیدس

کار برای پادشاه

پادشاه هیرو دوم از ارشمیدس درخواست می کرد تا مشکلات مختلف را حل کند. پس از آن ارشمیدس می رفت و راهی هوشمندانه برای کمک به پادشاه پیدا می کرد. روزی پادشاه هیرو تاج سلطنتی جدیدی سفارش داده بود و برای ساخت آن طلای جامد در اختیار طلا فروش قرار داد.

بعد از ساخته شدن آن، شاه هیرو ظن داشت که طلا فروش همه مقداری از طلا را استفاده کرده و بقیه را برای خود نگه داشته و نقره اضافه کرده تا تاج وزن مناسب داشته باشد. از ارشمیدس خواسته شد تا بدون آسیب رساندن به آن، تعیین کند که تاج طلای خالص است یا خیر؟

او در حین حمام کردن راه حلی برای این موضوع پیدا کرد. هنگامی که وارد خزینه حمام شد و بخشی از آب سرریز کرد، ناگهان فهمید که می تواند حجم تاج را با مقدار آب جابجا شده اندازه گیری کند.

او می دانست از آنجا که می تواند حجم تاج را اندازه گیری کند، تنها کاری که باید انجام دهد کشف وزن آن بود تا بتواند تراکم آن و از این رو خلوص آن را محاسبه کند.

خلاصه او متوجه شد که تاج خلوص کامل را ندارد و قسمتی از آن با نقره پر شده است. ارشمیدس در مورد کشف خود آنقدر خوشحال بود که برهنه در خیابان های سیراکیوز فریاد می زد: یافتم، یافتم!

پیچ ارشمیدس

ارشمیدس از مهارت و نبوغ ریاضی خود برای ایجاد اختراعات مفید استفاده کرد. یکی از معروف ترین اختراعات وی پیچ ارشمیدس نامیده می شود. این وسیله ای بود که می توانست آب را به سطح بالاتری برساند.

یکی از اولین کاربردهای آن، پمپاژ آب از کشتی هایی بود که نشت می کردند. امروزه نیز در بعضی از مکان ها برای انتقال آب و آبیاری از آن استفاده می شود.

دفاع از سیراکوز

یکی از وقایع مهم زندگی ارشمیدس حمله رم به سیراکوز بود. ارشمیدس استعداد خود را وقف دفاع از شهرش در برابر رومیان کرد و به اختراعات جذابی دست یافت. دو مورد از مشهورترین آنها پنجه ارشمیدس و اشعه گرما بود.

پنجه ارشمیدس: یک جرثقیل بزرگ بود که در انتهای آن یک قلاب قرار داشت. هنگامی که کشتی دشمن به جرثقیل نزدیک می شد، شاخه کشتی را قلاب می کرد و سپس کشتی را از پشت سر می چرخاند.

اشعه گرما: افسانه ها می گویند که ارشمیدس از آینه ها برای تمرکز پرتوهای خورشید و آتش زدن کشتی های دشمن استفاده می کرد. این احتمالاً موثر نبوده، اما شاید از آن برای حواس پرتی یا نابینایی افراد حاضر در عرشه کشتی های دشمن کاربرد داشته است.

ریاضیات

اشتیاق واقعی ارشمیدس ریاضیات بود. او اکتشافات زیادی انجام داد و امروزه او را یکی از بزرگترین ریاضیدانان تاریخ می دانند. برخی از اکتشافات وی در زمینه هندسه بود که با کره ها، استوانه ها، دایره ها و سهمی ها کار می کرد.

ارشمیدس توانست از روش فرسودگی، که همان شکل اولیه ادغام است، استفاده کند و طیف وسیعی از نتایج مهم را بدست آورد که امروزه برخی از این موارد را در شرح کارهای خود ذکر می کنیم.

او همچنین تقریبی دقیق به عدد π داد و مشخص کرد که می تواند ریشه های مربع را به طور تقریبی تخمین بزند. او حتی از چیزی به نام “بی نهایت کوچک” برای انجام ریاضیات مشابه حساب های امروزی بهره برد.

در مکانیک، قضیه های اساسی مربوط به مرکز ثقل شکل های صفحه و جامدات را کشف کرد. مشهورترین قضیه وی، وزن جسمی که در مایع غوطه ور است، را نشان می دهد که اصل ارشمیدس نامیده می شود.

زندگی شخصی ارشمیدس

علی رغم داستان های خارق العاده فراوانی که پیرامون زندگی ارشمیدس وجود دارد، ما به خاطر رساله های ریاضی و کمک های وی در درک پدیده های بنیادی فیزیکی، بیشتر مدیون او هستیم.

از طریق هندسه، او توانست اصول مربوط به دستگاه های اساسی مانند قرقره، تکیه گاه و اهرم را روشن کند، دستگاه هایی که هنوز هم استفاده می شوند. همچنین کشف اصل شناور یا قدرت سیال برای وارد آوردن نیروی صعودی به جسمی که در آن قرار دارد، به ارشمیدس اعتبار می دهد.

مرگ ارشمیدس

پس از دو سال نگه داشتن رومی ها، سرانجام شهر سیراکیوز در سال ۲۱۲ قبل از میلاد تصرف شد. ارشمیدس در حال کار روی یک مسئله ریاضی بود که یک سرباز رومی به او نزدیک شد و به او دستور داد که با ژنرال رومی دیدار کند.

وقتی ارشمیدس امتناع کرد، سرباز رومی عصبانی شد و او را کشت. حقایق جالبی درباره این دانشمند در افسانه ها گفته می شود؛ مثلا اینکه آخرین سخنان او به سرباز رومی که او را کشت، این بود: “دایره هایم نکن” و این اشاره به نقاشی هایی که او در ماسه کشیده بود، دارد.

گاهی اوقات اختراع کیلومتر شمار را به او نسبت می دهند. مخترع و ستاره شناس بزرگ گالیله یک بار ارشمیدس را “فوق بشری” توصیف کرد.

کتاب های ارشمیدس

از آثار ارشمیدس که باقی مانده اند به چند کتاب زیر اشاره می کنیم:

• دو کتاب در مورد تعادل هواپیما
• دو کتاب در مورد سهمی ها، کره و استوانه
• یک کتاب در مورد مارپیچ ها
• دو کتاب در مورد کوئیدها و کروی ها بر روی اجسام شناور
• اندازه گیری یک دایره

کتاب در مورد تعادل هواپیما، اصول اساسی مکانیک را با استفاده از روش های هندسه تنظیم می کند. در اولین کتاب درباره کره و استوانه، نشان می دهد که سطح کره چهار برابر یک دایره بزرگ است. او مساحت هر بخش از کره را پیدا و مشخص می کند که حجم کره دو سوم حجم یک استوانه محدود می باشد.

افتخارات ارشمیدس

مدال فیلدز که هر ساله به برترین ریاضی دانان داده می شود، تصویری از ارشمیدس بر روی آن قرار دارد.