ARŞIMET: BIYOGRAFI, KATKILAR VE ICATLAR - BILIM - 2025

Syracuse Arşimet (MÖ 287 - MÖ 212), Sicilya adasındaki Syracuse antik kentinden bir Yunan matematikçi, fizikçi, mucit, mühendis ve astronomdu. En önemli katkıları Arşimet prensibi, tükenme yönteminin geliştirilmesi, mekanik yöntem veya ilk planetaryumun oluşturulmasıdır.

Katkıları kalkülüs, fizik, geometri ve astronomi alanlarında o dönem için önemli bilimsel gelişmeler anlamına geldiğinden, şu anda Öklid ve Apollonius ile birlikte eski matematikteki en önemli üç figürden biri olarak kabul edilmektedir. Bu da onu insanlık tarihinin en önde gelen bilim adamlarından biri yapar.

Kişisel hayatının çok az detayının bilinmesine - ve bilinenlerin güvenilirliği şüpheli olmasına rağmen - katkıları, çalışmaları ve başarıları hakkında yazılan bir dizi mektup sayesinde biliniyor. arkadaşlarıyla ve zamanın diğer matematikçileriyle yıllarca sürdürdüğü yazışmalara.

Arşimet, zamanında, kısmen sayısız Roma istilasını başarılı bir şekilde önlemek için savaş araçları olarak kullanıldıkları için çağdaşlarının büyük ilgisini çeken icatlarıyla ünlüydü.

Ancak, gerçekten önemli olan tek şeyin matematik olduğunu ve icatlarının sadece uygulamalı geometri hobisinin ürünü olduğunu iddia ettiği söyleniyor. Gelecek nesillerde saf matematik alanındaki çalışmaları, icatlarından çok daha fazla takdir edildi.

biyografi

Syracuse Arşimet yaklaşık olarak MÖ 287'de doğdu. İlk yılları hakkında pek fazla bilgi bilinmemekle birlikte, bugün İtalya'da Sicilya adasının ana limanı olarak kabul edilen bir şehir olan Siraküza'da doğduğu söylenebilir.

O zamanlar Syracuse, İtalyan yarımadasının güney bölgesine ve Sicilya'ya doğru Yunan kökenli yerleşimcilerin yaşadıkları yer olan Magna Graecia'yı oluşturan şehirlerden biriydi.

Arşimet'in annesi hakkında belirli bir veri bilinmiyor. Babayla ilgili olarak, buna Phidias denildiği ve kendisini astronomiye adadığı bilinmektedir. Babasıyla ilgili bu bilgi, Arşimet'in yazdığı The Sand Counter adlı kitabın babasının adından bahsettiği bir bölüm sayesinde biliniyor.

Yunan filozof ve astronom olan Heraclides, Arşimet ile yakın arkadaştı ve hatta onun hakkında bir biyografi yazdı. Ancak bu belge korunmadığından, burada yer alan tüm bilgiler bilinmemektedir.

Öte yandan tarihçi, filozof ve biyografi yazarı Plutarch, Arşimet'in MÖ 265'ten itibaren Syracuse'da komuta eden bir tiran olan II. Hiero ile kan bağı olduğunu Parallel yaşamlar başlıklı kitabında belirtmiştir.

Eğitim

Arşimet hakkında sahip olunan küçük bilgiler neticesinde ilk eğitimini nereden aldığı kesin olarak bilinmemektedir.

Ancak çeşitli tarihçiler Arşimet'in bölgedeki en önemli Yunan kültür ve öğretim merkezi olan İskenderiye'de eğitim görme olasılığının yüksek olduğunu tespit etmişlerdir.

Bu varsayım, Arşimet'in muhtemelen İskenderiye'de çalıştığını belirten Yunan tarihçi Diodorus Siculus tarafından sağlanan bilgilerle desteklenmektedir.

Ek olarak, eserlerinin çoğunda, Arşimet kendisi, çalışmaları İskenderiye'de yoğunlaşan zamanın diğer bilim adamlarından bahsetmektedir, bu yüzden aslında o şehirde geliştiği varsayılabilir.

Arşimet'in İskenderiye'de etkileşime girdiğine inanılan kişiliklerden bazıları, coğrafyacı, matematikçi ve gökbilimci Cyrene'li Eratosthenes ile matematikçi ve astronom Conon de Sanos'tur.

Aile motivasyonu

Öte yandan, Arşimet'in babasının bir gökbilimci olması, sonradan gösterdiği eğilimler üzerinde kayda değer bir etkiye sahip olabilir, çünkü daha sonra ve genç yaşlardan itibaren, bilim alanına yönelik özel bir çekim onda kanıtlandı. Bilim.

İskenderiye'de geçirdiği zamanın ardından Arşimet'in Syracuse'a döndüğü tahmin ediliyor.

Bilimsel çalışma

Syracuse'a döndükten sonra, Arşimet, çok geçmeden bu şehrin sakinleri arasında bir miktar popülerlik kazanmasını sağlayan farklı eserler tasarlamaya başladı. Bu dönemde kendini tamamen bilimsel çalışmaya verdi, çeşitli icatlar üretti ve zamanının çok ötesinde çeşitli matematiksel kavramlar çıkardı.

Örneğin, katı eğri ve düzlem şekillerin özelliklerini inceleyerek, daha sonra geliştirilen integral ve diferansiyel hesapla ilgili kavramlar ortaya atmaya geldi.

Aynı şekilde, bir küre ile ilişkili hacmin, onu içeren silindirin boyutunun iki katı büyüklüğüne tekabül ettiğini tanımlayan Arşimet oldu ve kol yasası hakkındaki keşiflerine dayanarak bileşik kasnağı icat eden oydu.

Syracuse'da Çatışma

MÖ 213 yılında Romalı askerler Syracuse şehrine girdiler ve teslim olmalarını sağlamak için yerleşimcilerini kuşattılar.

Bu eylem, İkinci Pön Savaşı çerçevesinde Yunan ordusu ve politikacı Marco Claudio Marcelo tarafından yönetildi. Daha sonra Syracuse'u fethettiği için Roma Kılıcı olarak biliniyordu.

İki yıl süren çatışmanın ortasında, Syracuse sakinleri Romalılara karşı cesaret ve gaddarlıkla savaştılar ve Arşimet, kendisini Romalıları yenmeye yardımcı olacak aletler ve aletler yaratmaya adadığı için çok önemli bir rol oynadı.

Sonunda Marco Claudio Marcelo, Syracuse şehrini aldı. Arşimet'in büyük entelijansiyasından önce, Marcelo katı bir şekilde ona zarar vermemelerini veya öldürmemelerini emretti. Ancak Arşimet bir Romalı askerin elinde öldürüldü.

Ölüm

Arşimet MÖ 212'de öldü. Ölümünden 130 yıldan fazla bir süre sonra, M.Ö. 137'de yazar, politikacı ve filozof Marco Tulio Cicero, Roma yönetiminde bir pozisyon işgal etti ve Arşimet'in mezarını bulmak istedi.

Bu görev kolay değildi, çünkü Cicero kesin konumu belirten kimseyi bulamadı. Ancak, sonunda Agrigento kapısına çok yakın ve acınacak bir durumda aldı.

Cicero mezarı temizledi ve bir silindirin içine bir kürenin yazıldığını keşfetti, bu da Arşimet'in bir süre önce hacim keşfine atıfta bulundu.

Ölümüyle ilgili versiyonlar

İlk versiyon

Sürümlerden biri, Arşimet'in bir Romalı asker tarafından kendisine yaklaşıldığında matematiksel bir problemi çözmenin ortasında olduğunu belirtir. Arşimet'in sorunu çözmek için biraz zaman istemiş olabileceği, dolayısıyla askerin onu öldüreceği söylenir.

İkinci versiyon

İkinci versiyon birincisine benzer. Arşimet'in şehir alındığında bir matematik problemini çözdüğünü söyler.

Bir Romalı asker onun yerleşkesine girdi ve ona Marcellus'la buluşmasını emretti ve Arşimet, önce üzerinde çalıştığı sorunu çözmesi gerektiğini söyledi. Asker bu tepkinin üzerine üzüldü ve onu öldürdü.

Üçüncü versiyon

Bu hipotez, Arşimet'in elinde çok çeşitli matematik araçlarına sahip olduğunu gösterir. Sonra bir asker onu gördü ve değerli eşyalar taşıyormuş gibi göründüğü için onu öldürdü.

Dördüncü versiyon

Bu versiyon, Arşimet'in üzerinde çalıştığı bazı planları düşünerek yere yakın çömeldiğini gösteriyor. Görünüşe göre, bir Romalı asker arkadan geldi ve Arşimet olduğundan habersiz onu vurdu.

Arşimet'in bilimsel katkıları

Arşimet prensibi

Arşimet prensibi, modern bilim tarafından Antik çağın en önemli miraslarından biri olarak kabul edilir.

Tarih boyunca ve sözlü olarak, Arşimet'in keşfine kazara Kral Hiero'nun kendisi tarafından üretilmesi emredilen bir altın tacın sadece altından yapılıp yapılmadığını kontrol etmesi için görevlendirmesi sayesinde ulaştığı aktarılmıştır. saf ve başka herhangi bir metal içermiyordu. Bunu tacı yok etmeden yapmak zorundaydı.

Arşimet'in bu sorunun nasıl çözüleceğini düşünürken banyo yapmaya karar verdiği ve küvete girdiğinde suyun içine daldığında su seviyesinin arttığını fark ettiği söylenir.

Böylelikle, "tamamen veya kısmen bir sıvıya (sıvı veya gaz) batırılmış her cismin, nesne tarafından çıkarılan sıvının ağırlığına eşit, yukarı doğru bir itme aldığını" belirten bilimsel ilkeyi keşfedecektir.

Bu ilke, sıvıların, içine batırılmış herhangi bir nesneyi yukarı doğru iten yukarı doğru bir kuvvet uyguladığı ve bu itme kuvvetinin miktarının, ağırlığına bakılmaksızın, daldırılan cisim tarafından yer değiştiren sıvının ağırlığına eşit olduğu anlamına gelir.

Bu ilkenin açıklaması, yüzdürme olgusunu açıklar ve onun yüzen cisimler üzerine İncelemesinde bulunur.

Arşimet prensibi, denizaltılar, gemiler, cankurtaranlar ve sıcak hava balonları gibi yoğun kullanımlı nesnelerin yüzdürülmesi için gelecek nesillerde büyük ölçüde uygulanmıştır.

Mekanik yöntem

Arşimet'in bilime en önemli katkılarından bir diğeri, geometrik problemlerin muhakemesine ve tartışılmasına tamamen mekanik - yani teknik - bir yöntemin dahil edilmesiydi; bu, o zaman için bu tür problemleri çözmenin eşi görülmemiş bir yolu anlamına geliyordu.

Arşimet bağlamında, geometri yalnızca teorik bir bilim olarak kabul edildi ve ortak olan şey, saf matematikten ilkelerinin uygulanabileceği diğer pratik bilimlere doğru inmesiydi.

Bu nedenle günümüzde bilimsel bir disiplin olarak mekaniğin öncüsü olarak kabul edilmektedir.

Matematikçinin yeni yöntemi arkadaşı Eratosthenes'e ifşa ettiği yazısında, matematik sorularının mekanik yoluyla ele alınmasına izin verdiğini ve bir şekilde bir geometrik teoremin ispatını oluşturmanın daha kolay olduğunu belirtiyor. Bu konuda hiçbir fikriniz yoksa önceden bazı pratik bilgileriniz var.

Arşimet tarafından yürütülen bu yeni araştırma yöntemi, modern bilimsel yöntemin keşif ve hipotez formülasyonunun gayri resmi aşamasının habercisi olacaktı.

Kaldıraç yasasının açıklaması

Kol, Arşimet'ten çok önce kullanılan basit bir makine olmasına rağmen, uçakların dengesi üzerine incelemesinde çalışmasını açıklayan ilkeyi formüle eden oydu.

Bu yasanın formülasyonunda Arşimet, ağırlıklarına ve destek noktasından mesafelerine bağlı olarak, bir kaldıracın üzerine iki cisim yerleştirirken farklı davranışlarını tanımlayan ilkeler belirler.

Bu şekilde, ölçülebilen (ölçülebilir), bir kaldıraca yerleştirilen, ağırlıklarıyla ters orantılı mesafelerde bulunduklarında dengede duran iki cismin olduğuna işaret ediyor.

Aynı şekilde ölçülemez cisimler (ölçülemez) yapar, ancak bu yasa Arşimet tarafından yalnızca birinci tip cisimlerle kanıtlanabilirdi.

Kaldıraç prensibini formüle etmesi, mekanik yöntemin uygulanmasına güzel bir örnektir, çünkü Dositeo'ya hitaben yazdığı bir mektupta açıkladığına göre, ilk başta uygulamaya koyduğu mekanik yöntemlerle keşfedilmiştir.

Daha sonra bunları geometri yöntemlerini (teorik) kullanarak formüle etti. Vücutlar üzerindeki bu deneyden, ağırlık merkezi kavramı da ortaya çıktı.

Bilimsel gösteri için tükenme veya tükenme yönteminin geliştirilmesi

Tükenme, alanı bilinmesi amaçlanan bazılarının üzerine yazarak ve sınırlandırarak alanı bilinen geometrik şekillere yaklaştırmaktan oluşan geometride kullanılan bir yöntemdir.

Arşimet bu yöntemin yaratıcısı olmasa da, onu ustaca geliştirdi ve onun aracılığıyla Pi'nin kesin bir değerini hesaplamayı başardı.

Arşimet, tükenme yöntemini kullanarak, çapı 1 olan bir çevreye altıgenler yazıp sınırlandırarak, altıgenlerin alanı ile çevrenin alanı arasındaki farkı bir saçmalığa indirgedi.

Bunu yapmak için, önceki şekilde gösterildiği gibi, altıgenleri 16 kenara kadar çokgenler oluşturarak ikiye böldü.

Bu şekilde, pi değerinin (bir çevrenin uzunluğu ile çapı arasındaki ilişkinin) 3.14084507… ve 3.14285714… değerleri arasında olduğunu belirlemeye geldi.

Arşimet, tükenme yöntemini ustaca kullandı çünkü sadece Pi'nin değerinin hesaplanmasına oldukça düşük bir hata payı ile yaklaşmayı başardı ve bu nedenle arzu edildi - aynı zamanda Pi irrasyonel bir sayı olduğu için Bu yöntem ve elde edilen sonuçlar sonsuz küçük analiz sisteminde ve daha sonra modern integral hesabında filizlenecek temelleri attı.

Çemberin ölçüsü

Bir dairenin alanını belirlemek için, Arşimet, tam olarak bir dairenin içine sığan bir kare çizmekten oluşan bir yöntem kullandı.

Karenin alanının kenarlarının toplamı olduğunu ve çemberin alanının daha büyük olduğunu bilerek, yaklaşımlar elde etmeye başladı. Bunu, karenin yerine 6 kenarlı bir çokgen koyarak ve ardından daha karmaşık çokgenlerle çalışarak yaptı.

Arşimet, tarihte Pi sayısının ciddi bir hesaplamasını yapmaya yaklaşan ilk matematikçiydi.

Kürelerin ve silindirlerin geometrisi

Arşimet'in matematik ve fizik üzerine çalışmalarını derleyen dokuz eser arasında kürelerin ve silindirlerin geometrisi üzerine iki cilt vardır.

Bu çalışma, yarıçaplı herhangi bir kürenin alanının, en büyük dairenin dört katı olduğu ve bir kürenin hacminin, içine yazıldığı silindirin hacminin üçte ikisi olduğunun belirlenmesiyle ilgilenir.

Buluşlar

Kilometre sayacı

Kilometre sayacı olarak da bilinen bu ünlü adamın icadıydı.

Bu cihaz, döndüğünde gidilen mesafenin hesaplanmasına izin veren dişlileri etkinleştiren bir tekerlek prensibine dayanılarak yapılmıştır.

Aynı prensibe göre, Arşimet askeri ve sivil amaçlar için çeşitli tipte kilometre sayaçları tasarladı.

İlk planetaryum

Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus ve Lactantius gibi birçok klasik yazarın tanıklığından yola çıkan birçok bilim adamı, bugün ilk ilkel planetaryumun oluşumunu Arşimet'e bağlamaktadır.

Gezegenlerin hareketini taklit etmeyi başaran bir dizi "küreden" oluşan bir mekanizmadır. Şimdiye kadar bu mekanizmanın detayları bilinmiyor.

Cicero'ya göre, Arşimet tarafından inşa edilen planetaryum ikiydi. Bunlardan birinde dünya ve yakınındaki çeşitli takımyıldızlar temsil edildi.

Diğeri ise tek bir dönüş ile güneş, ay ve gezegenler sabit yıldızlara göre gerçek bir günde yaptıkları gibi kendi ve bağımsız hareketlerini gerçekleştirdiler. İkincisinde ayrıca ayın birbirini izleyen evreleri ve tutulmaları gözlemlenebilir.

Arşimet vidası

Arşimet vidası, bir tüp veya silindir kullanarak suyu aşağıdan yukarıya bir eğim boyunca taşımak için kullanılan bir cihazdır.

Yunan tarihçi Diodorus'a göre, bu buluş sayesinde eski Mısır'da Nil Nehri boyunca yer alan verimli toprakların sulanması kolaylaştırıldı, çünkü geleneksel araçlar işçileri yoran muazzam bir fiziksel çaba gerektiriyordu.

Kullanılan silindirin içinde aynı uzunlukta bir vida vardır ve bu, dönen bir kolla manuel olarak sürülen bir dönme hareketi gerçekleştiren bir pervane veya kanat sistemini birbirine bağlı tutar.

Bu şekilde, pervaneler herhangi bir maddeyi aşağıdan yukarıya itmeyi başararak bir tür sonsuz devre oluşturur.

Arşimet pençesi

Arşimet'in pençesi veya bilinen adıyla demir el, bu matematikçi tarafından yaratılan en korkutucu savaş silahlarından biriydi ve Sicilya'nın Roma istilalarından korunması için en önemli şey haline geldi.

Drexel Üniversitesi profesörleri Chris Rorres (Matematik Bölümü) ve Harry Harris (İnşaat Mühendisliği ve Mimarlık Bölümü) tarafından yapılan araştırmaya göre, kola tutturulmuş bir kıskaç kancası olan büyük bir kaldıraçtı. ondan sarkan bir zincir vasıtasıyla.

Kol vasıtasıyla kanca, düşman gemisine düşecek şekilde manipüle edildi ve amaç, onu kancalayıp, bırakıldığında tamamen ters çevirebilecek veya kıyıdaki kayalara çarpabilecek kadar yükseltmekti.

Rorres ve Harris, "Olağanüstü Makineler ve Antik Çağ Yapıları" Sempozyumunda (2001), "Korkunç bir savaş makinesi: Arşimet'in demir elinin yapımı ve işletilmesi" başlıklı bu eserin minyatür bir temsilini sundu.

Bu çalışmayı gerçekleştirmek için eski tarihçiler Polybius, Plutarch ve Tito Livio'nun argümanlarına güvendiler.

Referanslar

1. ASSIS, A. (2008). Arşimet, ağırlık merkezi ve mekaniğin birinci yasası. 10 Haziran 2017 tarihinde bourabai.ru adresinden erişildi.
2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Arşimet. 9 Haziran 2015 tarihinde World Wide Web'den erişildi: books.google.co.ve/books.
3. MOLINA, A. (2008). Syracuse Arşimetlerinin araştırma yöntemi: sezgi, mekanik ve bitkinlik. 10 Haziran 2017'de World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu'da danışılmıştır.
4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Syracuse Arşimet. 9 Haziran 2017 tarihinde history.mcs.st-and.ac.uk adresinden erişildi.
5. PARRA, E. (2009). Arşimet: hayatı, çalışmaları ve modern matematiğe katkıları. 9 Haziran 2017 tarihinde lfunes.uniandes.edu.co adresinden erişildi.
6. QUINN, L. (2005). Syracuse Arşimet. 9 Haziran 2017 tarihinde math.ucdenver.edu adresinden erişildi.
7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). Müthiş Bir Savaş Makinesi: Arşimet'in Demir Elinin Yapılması ve İşletilmesi. 10 Haziran 2017 tarihinde cs.drexel.edu'dan alındı.
8. VITE, L. (2014). Arşimet prensibi. 10 Haziran 2017 tarihinde repository.uaeh.edu.mx adresinden erişildi.