Архимед — древнегреческий учёный и изобретатель¶

Архимед (др.-греч. Ἀρχιμήδης; ок. 287 до н. э., Сиракузы — 212 до н. э., Сиракузы) — древнегреческий математик, физик, инженер и астроном, один из крупнейших учёных античности. Родился и жил в Сиракузах (Сицилия), в Римской республике. Автор фундаментальных работ по гидростатике, механике, геометрии, а также ряда военных и практических изобретений. Считается одним из основоположников математического естествознания.

¶Биография

Архимед родился примерно в 287 году до н. э. в Сиракузах. По свидетельству позднейшего биографа Диогена Лаэртского, его отцом был астроном Фидий. Известно, что Архимед состоял в родстве с сиракузским царём Гиероном II. В юности, предположительно, обучался в Александрии — крупнейшем научном центре эллинистического мира, где работали такие учёные, как Конон Самосский и Эратосфен Киренский; с последним Архимед состоял в переписке и дружил.

Вернувшись в Сиракузы, Архимед посвятил себя научным занятиям и изобретательской деятельности. В исторических источниках он описан как человек, настолько увлечённый расчётами, что забывал о еде, одежде и гигиене; отсюда известный эпизод с криком «Эврика!» («Нашёл!»), когда он якобы обнаружил принцип определения подъёмной силы тела, не замечая, что вышел из купальни голым.

Во время Второй Пунической войны (218—201 годы до н. э.) Сиракузы оказались в центре противостояния Рима и Карфагена. Когда в 214 году до н. э. римская армия осадила город, Архимед, по преданию, руководил его обороной, сконструировав ряд осадных машин: краны-«когти» для подъятия и опрокидывания кораблей, катапульты разного калибра и, возможно, зажигательные устройства. Легенда приписывает ему фразу: «Дай мне точку опоры, и я подвигу Землю» (др.-греч. δῶς μοι πᾶ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινάσω).

Архимед погиб при взятии Сиракуз римским полководцем Марком Клавдием Марцеллом в 212 году до н. э. По рассказу Тита Ливия и Плутарха, римский солдат застал его за чертежами; учёный, не желая прерывать расчёт, отказался идти к Марцеллу и был убит. Марцелл велел похоронить учёного с почестями и воздвигнуть над его могилой памятник в виде сферы, вписанной в цилиндр — геометрической фигуры, связанной с его открытием.

¶Научная деятельность

¶Математика

Архимед считается одним из величайших математиков античности наряду с Евклидом и Аполлонием Пергамским. В трактате «О шаре и цилиндре» он доказал, что объём шара равен 2/3 объёма описанного цилиндра, а площадь поверхности шара — 4πR². По его завещанию на надмогильной плите была высечена схема соотношения шара и цилиндра.

В трактате «Исчисление песчинок» Архимед описал систему нотации для записи очень больших чисел, способную выразить количество песчинок, заполняющих Вселенную (по его оценке — порядка 10⁶³). Это была одна из первых в истории попыток оперировать астрономически большими величинами.

В труде «О квадратуре параболы» он вычислил площадь сегмента параболы, показав, что она равна 4/3 площади вписанного треугольника, и применил метод «исчисления предела» — раннюю форму интегрального исчисления, опередившего время почти на два тысячелетия.

¶Гидростатика и механика

Главный физический труд Архимеда — «О плавающих телах», в котором сформулирован известный принцип: тело, погружённое в жидкость, испытывает выталкивающую силу, равную весу вытесненной жидкости. Этот принцип («принцип Архимеда») лежит в основе теории плавания кораблей, гидрометрии и многих инженерных расчётов.

В «О равновесии плоскостей» Архимед сформулировал закон рычага и доказал его, опираясь на понятие центра тяжести. Ему также приписывают построение «винта Архимеда» — устройства для подъёма воды, состоящего из полого цилиндра со спиральным жёлобом, вращаемого вокруг наклонной оси. Устройство применялось для осушения полей, подъёма воды из шахт и работы водоподъёмных механизмов.

¶Астрономия

Архимед создал планетарий — механическую модель небесной сферы, воспроизводившую движение Солнца, Луны и планет. По описанию Цицерона, устройство представляло собой сферу, приводимую в движение водяным колесом, и демонстрировало фазы Луны и солнечные затмения. В 1901 году на дне Средиземного моря у острова Антикитера был обнаружен Антикитерский механизм — сложное шестерённое устройство, которое ряд исследователей связывает с архимедовской традицией.

¶Труды

Сохранилось около десятка подлинных трактатов Архимеда, дошедших в основном в византийских списках X—XIII веков:

• «О шаре и цилиндре»
• «О измерении круга» (вывод π между 3 10/71 и 3 1/7)
• «О квадратуре параболы»
• «О спиралях»
• «О плавающих телах»
• «О равновесии плоскостей»
• «Исчисление песчинок»
• «Квадратура параболы»
• «О конусоидах и сфероидах»
• «О телах в водах» (спорная атрибуция)

В 1998 году в библиотеке монастыря в Константинополе был обнаружен палимпсет — пергамент, на котором поверх стёртого текста был переписан молитвослов. Рентгеновский анализ показал, что под верхним слоем скрывается неизвестная рукопись Архимеда — «Метод механических теорем», излагающий его эвристический подход к открытию геометрических результатов с помощью механических аналогий.

¶Память

В честь Архимеда названы кратер на Луне, астероид № 3600, единица измерения магнитной индукции в СГС-системе (эрстед, иногда неформально «архимед»), а также ряд университетов и научных организаций. Его имя носит крупнейший итальянский научно-технический приз — Премия Архимеда. В Сиракузах установлен памятник учёному, а изображение Архимеда помещено на банкноты и почтовые марки ряда стран.

Историк науки Пьер Дюгем в начале XX века назвал Архимеда «Евклидом механики», подчёркивая его стремление строго доказывать положения о механических явлениях. Вклад Архимеда в развитие математического метода в естествознании оценивается как определяющий для всей последующей научной традиции, включая работы Галилея, Кеплера и Ньютона.

Источники:

• Плутарх. «Сравнительные жизнеописания»: жизнеописание Марцелла
• Тит Ливий. «История Рима от основания города», книга XXV
• Диоген Лаэртский. «О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов»
• Т. Л. Гейтс. «Архимед» (перевод трактатов на английский)
• С. Драйер. «История планетных систем от античности до Кеплера»
• П. Дюгем. «Система мира», т. 1
• М. Клавди. «Архимед» (монография)