From Wikipedia, the free encyclopedia
Արքիմեդես (հայերենում ընդունված է նաև անվան Արքիմեդ ձևը[8], Ἀρχιμήδης, մոտ մ. թ. ա. 287[1][2][3][…], Սիրակուսե[4][5] - մ. թ. ա. 212[6][1][7][…], Սիրակուսե[5]), նշանավոր հույն մաթեմատիկոս, ֆիզիկոս, ճարտարագետ և մեխանիկ։
Արքիմեդես հուն․՝ Ἀρχιμήδης | |
|---|---|
,_por_Domenico_Fetti.jpg) Մտածող Արքիմեդեսը | |
| Ծնվել է | մոտ մ. թ. ա. 287[1][2][3][…] Սիրակուսե[4][5] |
| Մահացել է | մ. թ. ա. 212[6][1][7][…] Սիրակուսե[5] մարդասպանություն |
| Բնակության վայր(եր) | Սիրակուզա Ալեքսանդրիա |
| Քաղաքացիություն | Սիրակուսե |
| Մասնագիտություն | մաթեմատիկոս, ֆիզիկոս, աստղագետ, գյուտարար, ռազմական ինժեներ, փիլիսոփա և ճարտարագետ |
| Գործունեության ոլորտ | երկրաչափություն, մաթեմատիկա, մեխանիկա, ճարտարագիտություն և աստղագիտություն |
| Տիրապետում է լեզուներին | հին հունարեն |
| Հայր | Ֆիդիաս (Ֆիդի) |
| Քաղվածքներ Վիքիքաղվածքում | |
 Archimedes Վիքիպահեստում | |
Արքիմեդեսը համարվում է հին աշխարհի առաջատար գիտնականներից, թեև նրա կյանքի մանրամասներից քիչ բան է հայտնի։ Ֆիզիկայում նրա հայտնագործությունների թվում են հիդրոստատիկան, ստատիկան և լծակի սկզբունքի բացատրությունը։ Նրան են վերագրում նորարարական մեքենաների նախագծումը, այդ թվում՝ պարուրակ պոմպը, որը կրում է նրա անունը։ Ժամանակակից փորձերը ցույց են տվել, որ Արքիմեդեսի նախագծած մեքենաները ընդունակ են ջրից բարձրացնել հարձակվող նավերը և վառել նավերը՝ օգտագործելով հայելիների շարքը։ Ընդհանուր առմամբ, Արքիմեդեսը համարվում է հին աշխարհի մեծագույն մաթեմատիկոս և բոլոր ժամանակների մեծագույն մաթեմատիկոսներից մեկը[9][10]։
Արքիմեդեսն անվերջ փոքրերի և մոտարկման մեթոդը կիրառել է մի շարք երկրաչափական թեորեմների դուրս բերման և ապացուցման համար, ներառյալ շրջանի մակերեսի գնդի մակերևույթի և ծավալի և պարաբոլայից ներքև մակերեսի հաշվումը, կանխատեսել է ժամանակակից հաշիվը և մաթեմատիկական անալիզը[11]։
Նրա այլ մաթեմատիկական ձեռքբերումները ներառում են պի թվի ճշգրիտ մոտարկումը, Արքիմեդեսի պարուրակի սահմանումն ու ստեղծումը և շատ մեծ թվերը ներկայացնելու համար ստեղծած աստիճան բարձրացնելու համակարգը։ Նա առաջիններից էր, որը մաթեմատիկան կիրառել է ֆիզիկական երևույթների վրա, հիմնել հիդրոստատիկան և ստատիկան՝ ներառյալ լծակի սկզբունքի բացատրությունը։ Նրան են վերագրում նորարական մեքենաների, ինչպիսիք են Արքիմեդեսի պարուրակը, պատերազմի պաշտպանական մեքենայի նախագծումը. վերջինս կառուցել է իր հայրենի Սիրակուզան հարձակումներից պաշտպանելու համար։
Արքիմեդեսը մահացել է Սիրակուզայի պաշարման ժամանակ (մ․ թ․ ա. 214-212)․ սպանվել է հռոմեացի զինվորի կողմից՝ չնայած հրամայված է եղել նրան ձեռք չտալ։ Ցիցերոնը նկարագրել է Արքիմեդեսի գերեզմանը, որի վրա դրվել է գունդ և գլան, որոնք Արքիմեդեսը խնդրել է տեղադրել իր գերեզմանի վրա՝ ներկայացնելու իր մաթեմատիկական հայտնագործությունները։
Ի տարբերություն Արքիմեդեսի հայտնագործությունների, նրա գրառումները հին դարերում քիչ են հայտնի եղել։ Ալեքսանդրիայի մաթեմատիկոսները կարդացել և մեջբերել են նրան, բայց նրա գրառումների առաջին համապարփակ ժողովածուն կազմել է Իսիդոր Միլեթացին Բյուզանդական Կոնստանդնուպոլսում, մինչդեռ Արքիմեդեսի գործերի վերաբերյալ մեկնաբանությունները գրվել են մեր թվարկության վեցերորդ դարում՝ այն բացելով լայն հասարակության համար։ Արքիմեդեսի գրառումների մի քանի օրինակ պահպանվել է միջին դարերից, որոնք Վերածննդի ժամանակաշրջանի գիտնականների համար գիտական գաղափարների ազդեցիկ աղբյուր են եղել[12], մինչդեռ 1906 թվականի նրա անհայտ գործերի հայտնաբերումը Արքիմեդեսի պալիմպսեսթում նոր պատկերացում է տվել, թե մաթեմատիկական արդյունքները նա ինչպես է ստացել[13]։
Արքիմեդեսը ծնվել է մ․թ․ա․ 287 թվականին Սիցիլիա կղզու Սիրակուզա նավահանգստային քաղաքում, այն ժամանակ Մեծ Հունաստանի ինքնակառավարվող գաղութ էր, տեղակայված Հարավային Իտալիայի ափի երկայնքով։ Ծննդյան տարեթիվը հիմնված է Բյուզանդական հույն պատմաբան Իոհան Ցեցեսի հայտարարության վրա, որ Արքիմեդեսն ապրել է 75 տարի[14]։ Ավազի հաշվիչ աշխատության մեջ, Արքիմեդեսը իր հոր անունը հիշատակում է որպես Ֆիդիաս, աստղագետ, որի մասին այլևս ոչինչ հայտնի չէ։ Պլուտարքոսը իր Զուգահեռ կյանքեր աշխատության մեջ գրել է, որ Արքիմեդեսը պատկանում էր Սիրակուզայի թագավոր Հիերոն II-ի գերդաստանին[15]։ Արքիմեդեսի կենսագրությունը գրել էր նաև նրա ընկեր Հերակլեդեսը, սակայն նրա աշխատանքը կորել է, և Արքիմեդեսի կյանքի մանրամասները մնացել են անորոշ[16]։ Օրինակ, Արքիմեդեսն ամուսնացել է կամ երեխաներ ունեցել է, արդյոք, անհայտ է։ Երիտասարդական տարիներին նա կարող է ուսումնառություն ստացած լինի Ալեքսանդրիայում, Հին Եգիպտոս, որտեղ Կոնոնը և Էրատոսթենես Կիրենացին նրա ժամանակակիցներն էին։ Նա Կոնոնին և Սամոսին հիշատակում է որպես իր ընկերներ, միևնույն ժամանակ իր երկու աշխատություններում (Մեխանիկական թեորեմների մեթոդ, Խոշոր եղջերավոր անասունների պրոբլեմ) Էրատոսթենեսին ուղղված ներածություն ունի[a]։
_by_Thomas_Degeorge.png)
Արքիմեդեսը մահացել է մ․թ․ա․ 212 թվականին, երկրորդ Պունիկյան պատերազմի ընթացքում, երբ հռոմեական զորքերը գեներալ կոնսուլ Մարկուս Կլավդիոս Մարցելուսի գլխավորությամբ երկամյա պաշարումից հետո գրավեցին Սիրակուզա քաղաքը։ Համաձայն Պլուտարքոսի հանրային հաշվետվության, քաղաքը գրավելու ժամանակ Արքիմեդեսը մաթեմատիկական սխեմա էր ուսումնասիրում։ Հռոմեական զինվորը հրամայեց նրան գալ և հանդիպել գեներալ Մարկուսին, սակայն նա հրաժարվեց, ասելով, որ պետք է խնդրի լուծումն ավարտի։ Զինվորը պատասխանից կատաղեց և սրով սպանեց Արքիմեդեսին։ Պլուտարքոսը Արքիմեդեսի մահվան վերաբերյալ քիչ հայտնի տարբերակ է ենթադրել, գուցե Արքիմեդեսը սպանվել է հռոմեական զինվորի կողմից գերի վերցվելու ժամանակ։ Համաձայն այս վարկածի, Արքիմեդեսը մաթեմատիկական գործիքներ ուներ, զինվորը կարծելով, որ դրանք արժեքավոր առարկաներ են, սպանել էր նրան։ Գեներալ Մարցելուսը զայրացել էր Արքիմեդեսի մահվան կապակցությամբ, քանի որ նրան համարում էր արժանի գիտնական և հրամայել էր, որ նրան չվնասեն[18]։
Արքիմեդեսի շիրիմին դրված է քանդակ, որ ներկայացնում է նրա սիրելի մաթեմատիկական ապացույցը, բաղկացած միևնույն բարձրությունն ու տրամագիծն ունեցող գնդից և գլանից։ Արքիմեդեսն ապացուցել էր, որ գնդի ծավալն ու մակերեսը համապատասխանաբար հավասար են այն ընդգրկող գլանի ծավալի ու մակերեսի երկու երրորդին։ Մ․թ․ա․ 75 թվականին, նրա մահից 137 տարի անց, հռոմեացի Ցիցերոնը, որ որպես քուաստոր էր ծառայում Սիցիլիայում, լսելով Արքիմեդեսի շիրիմի մասին պատմությունները, որոշեց գտնել այն։ Ոչ ոք տեղացիներից ճիշտ տեղը չգիտեր։ Ի վերջո նա գերեզմանը գտավ Սիրակուզայի Ագրիգենտայն դարպասի մոտ լքված, անխնամ վիճակում։ Ցիցերոնը շիրիմը մաքրեց և կարողացավ փորագրության որոշ հատվածներ կարդալ[19]։ 1960-ական թվականների սկզբին Սիրակուզայի Պանորամա հյուրանոցի բակում հայտնաբերված շիրիմի մասին հայտարարվել էր, որ Արքիմեդեսինն է, սակայն այդ վարկածը հաստատող ոչ մի համոզիչ ապացույց չկա, և Արքիմեդեսի գերեզմանի տեղն այսօր էլ մնում է անհայտ[20]։
Արքիմեդեսի կյանքի հանրահայ տարբերակները Հին Հռոմի պատմաբանների կողմից գրվել են նրա մահից երկար ժամանակ անց։ Պոլիբիուսը, Սիրակուզայի պաշարումը նկարագրել է իր Ընդհանուր պատմություն գործում, Արքիմեդեսի մահվանից յոթանասուն տարի անց, որից հետագայում օգտվել են Պլուտարքոսը և Տիտոս Լիվիոսը։ Այն լույս է սփռում Արքիմեդեսի վրա որպես անձ, և կենտրոնանում պատերազմի մեքենաների վրա, որ նա կառուցել էր քաղաքը պաշտպանելու համար[21]։
Արքիմեդեսը կրթություն է ստացել Ալեքսանդրիայում (Եգիպտոս), որը ժամանակի մշակութային ու գիտական կենտրոնն էր։ Ալեքսանդրիայում Արքիմեդեսը ծանոթանում ու մտերմանում է ժամանակի հայտնի գիտնականների՝ Կոնոնի և Էրատոսթենեսի հետ։ Ալեքսանդրիայում ուսումն ավարտելով, Արքիմեդեսը վերադառնում է Սիրակուզա, որտեղ արժանանում է հայրենակիցների ուշադրությանն ու հարգանքին։
Լեգենդները պատմում են, որ Արքիմեդեսը հաճախ մոռանում էր ուտելու մասին, երկար ժամանակ չէր լողանում և ամենուրեք պատրաստ էր գծագրել. փոշու մեջ, ավազի վրա, մոխրի մեջ, նույնիսկ իր սեփական մարմնի վրա։ Մի անգամ լողանալու ժամանակ նրա մոտ հանկարծ միտք է ծագում այն հրող ուժի մասին, որը դուրս է մղում մարմինը հեղուկի միջից և, մոռանալով ամեն ինչի մասին, մերկ, վազում է Սիրակուզայի փողոցով հաղթական աղաղակելով «Էվրիկա» (Ես գտա)։
Արքիմեդի մահվան մասին կան մի քանի պահպանված պատմություններ, ըստ որոնց նա մահացել է Սիրակուզայի պաշարման ժամանակ հռոմեացի զինվորի կողմից.
Պլուտարքոսը պնդում էր, որ դեսպան Մարկելուսը բարկացել է Արքիմեդի սպանության պատճառով՝ հրամայված է եղել, որ նրան պետք է չվնասեին։
Ցիցերոնը իր «Տուսլուլանյան խորհրդածություններ» գրքում գրում է, որ Արքիմեդի մահվանից 137 տարի անց՝ մ.թ.ա. 75 թ. իրեն հաջողվել է գտնել Արքիմեդի կիսաքանդ գերեզմանը, որի վրա, ինչպես և կտակել էր Արքիմեդը պատկերված էր գունդ՝ գլանի մեջ։
Արքիմեդեսի մասին ամենահայտնի անեկդոտը պատմում է, թե ինչպես նա հայտնագործեց անկանոն մակերևույթ ունեցող առարկայի ծավալը որոշելու մեթոդը։ Համաձայն Վիտրուվիոսի, Հիերոն II-ի համար տաճարում դնելու պատվավոր թագ էին պատրաստել։ Արքիմեդեսը պետք է որոշեր, արդյոք այն մաքուր ոսկուց էր պատրաստվել, թե փոխարինվել էր արծաթով[22]։ Արքիմեդեսը, առանց թագը վնասելու խնդիրը պետք է լուծեր, այսինքն նա չէր կարող այն հալեցնել կանոնավոր տեսքի բերելու, խտությունը չափելու համար։
Լոգանք ընդունելիս նա նկատեց որ տաշտակում ջրի մակարդակը բարձրացավ, հասկացավ, որ այս ազդեցությունը կարելի է օգտագործել թագի ծավալը հաշվելու համար։ Գործնականում ջուրը չի սեղմվում[23], ուստի ընկղմված թագն իր ծավալին հավասար ջուր է դուրս մղում։ Դուրս մղված ջրի ծավալը բաժանելով թագի զանգվածի վրա, կստանանք թագի խտությունը։ Այդ խտությունը ոսկու խտությունից ցածր կլինի, եթե ավելի էժան և ավելի ցածր խտությամբ մետաղ են ավելացրել։ Արքիմեդեսն իր հայտնագործությունից այնքան էր հուզվել, որ մոռանալով հագնվել` բոլորովին մերկ, "Էվրիկա!" գոռալով վազեց փողոց (հուն․՝ "εὕρηκα, heúrēka!", այսինքն "Ես գտա [դա]!")[22]։ Թեստը հաջողությամբ կիրառվեց, ապացուցելով, որ իրոք արծաթ էր խառնված[24]։
Ոսկե թագի պատմությունը Արքիմեդեսի գործերում չի հիշատակվում։ Ավելին, մեթոդի կիրառությունը կասկածի տակ է առնվում, քանի որ այն պահանջում է դուրս մղվող ջրի քանակի ծայրահեղ ճշգրիտ հաշվարկ[25]։ Արքիմեդեսը, կարող էր կիրառել Հիդրոստատիկայում հայտնի Արքիմեդի օրենքը, որը նա նկարագրել էր Լողացող մարմինների մասին աշխատությունում։ Օրենքը պնդում է, որ հեղուկի մեջ ընկղմված մարմնի վրա ազդում է մի ուժ, որը հավասար է դուրս մղվող հեղուկի կշռին[26]։ Օգտագործելով այս օրենքը, հնարավոր էր թագի խտությունը համեմատել մաքուր ոսկու խտության հետ՝ այն հավասարակշռելով նույն քաշի մաքուր ոսկու հետ և այնուհետ ընկղմելով ջրի մեջ։ Երկու օրինակների խտությունների տարբերությունը հուշում է համապատասխանության աստիճանը։ Գալիլեո Գալիլեյը ենթադրում էր. «հավանաբար այս մեթոդը նույնն է, ինչ Արքիմեդեսինը, բացի նրանից, որ այն ճշգրիտ է, նաև հիմնված է Արքիմեդեսի հայտնաբերած օրինակների վրա»[27]։ 12-րդ դարի text titled Mappae clavicula վերնագրված տեքստում քայլ առ քայլ նկարագրված է ինչպես ջրի մեջ կշռել, որպեսզի զարդում օգտագործված արծաթի քանակը տոկոսով հնարավոր լինի հաշվել[28][29]։ 4-րդ կամ 5-րդ դարի Carmen de ponderibus et mensuris պոեմում նկարագրվում է հիդրոստատիկ հավասարակշռության օգտագործումը թագի պրոբլեմի լուծման համար, և մեթոդը վերագրվում է Արքիմեդեսին[28]։
Արքիմեդեսի ինժեներական աշխատանքների մեծ մասը ծագել է նրա հայրենի քաղաք Սիրակուզայի կարիքները հոգալու համար։ Հույն գրող Աթենեոսը նկարագրում է, ինչպես Հիերո II թագավորն Արքիմեդեսին հանձնարարել էր կառուցել ռազմական հսկայական Սիրակուզա նավը, որը կօգտագործվեր շքեղ ճամփորդությունների, բեռների փոխադրման համար։ Կարծիքներ կան, որ Սիրակուզան հին դարերում կառուցված ամենամեծ նավն էր[30]։ Համաձայն Աթենոսի այն կարող էր տեղափոխել 600 մարդ` ներառյալ պարտեզային դեկորացիաներ, գիմնազիա և Աֆրոդիտե աստվածուհուն նվիրված տաճարը։ Քանի որ այդ մեծության նավը անհամեմատ մեծ ծավալի ջրի թողունակություն պետք է ապահովեր, Արքիմեդեսի պարուրակը ենթադրաբար կառուցվել էր հատակի ջուրը դուրս մղելու համար։ Արքիմեդեսի մեքենան գլանի մեջ ներդրված պտուտակաձև պտտվող սայրով սարք էր։ Այն պտտվում էր ձեռքով և կարող էր օգտագործվել ջուրը ոռոգման ջրանցքներ տեղափոխելու համար։ Արքիմեդեսի պարուրակն առ այսօր օգտագործվում է հեղուկ, հատիկավոր խառնուրդների, ինչպիսիք հացահատիկն ու ածուխն են, տեղափոխելու համար։ Արքիմեդեսի պարուրակը Հռոմեական ժամանակաշրջանում նկարագրվել է Վիտրուվիոսի կողմից, հնարավոր է բարելավված լիներ պտուտակավոր պոմպով, որն օգտագործվում էր Բաբելոնի կախովի այգիների ոռոգման համար[31][32]։ Աշխարհում առաջին պտուտակային շարժիչով շոգենավը Արքիմեդեսն էր, որը կառուցվել էր 1839 թվականին և անվանվել էր Արքիմեդեսի և պտուտակի պատվին[33]։
Արքիմեդի ճիրանը զենք է, որն ինչպես ենթադրվում է, ստեղծվել է Սիրակուզա քաղաքը պաշտպանելու համար։ Հայտնի է նաև «նավ թափահարող» անունով։ Այն բաղկացած էր կռունկի նման բազկից, որից կախված էր մեծ մետաղյա շերեփ։ Երբ ճիրանն իջեցվում է հարձակվող նավի վրա, բազուկը սկսում է թափահարել՝ նավը վեր բարձրացնելով, այնուհետև ցած էր գցում և սուզում այն։ 2005 թվականին «Հնագույն աշխարհի սուպերզենքերը» ֆիլմի նկարահանման ժամանակ, ճիրանը կառուցվել և փորձարկվել է հաստատելով նրա մեխանիզմի աշխատունակությունը[34][35]։
Արքիմեդեսը հնարավոր է հայելիներն օգտագործած լինի որպես պարաբոլիկ ռեֆլեկտոր՝ Սիրակուզայի վրա հարձակվող նավերն այրելու համար։ Մեր թվարկության 2-րդ դարի հեղինակ Լուկիանոսը գրում է, որ մ.թ.ա. 212 թվականին, Սիրակուզայի պաշարման ժամանակ Արքիմեդեսը թշնամու նավերը ոչնչացրեց կրակով։ Դարեր անց, Անթեմիուսը Թրալեսից հիշատակում է այրող ապակիները որպես Արքիմեդեսի զենք[36]։ Սարքը երբեմն անվանում էին «Արքիմեդեսի ջերմային ճառագայթ», որի միջոցով արևի լույսը մոտեցող նավերի վրա էր ուղղորդվում և դրանք հրդեհում։ Արդի ժամանակներում նմանատիպ սարքեր են կառուցվում և հիշատակվում են որպես հելիոստատ կամ արևային վառարան[37]։
Վերածնունդի ժամանակներից այս ենթադրվող զենքի վստահելիության մասին բանավեճերը շարունակվում էին։ Ռենե Դեկարտը այն մերժեց որպես սխալ, մինչդեռ ժամանակակից հետազոտողները փորձել են ստանալ այդ արդյունքը` օգտագործելով միայն այն միջոցները, որոնք հասանելի էին Արքիմեդեսին[38]։ Ենթադրվում է, որ հավանաբար արևի լույսը նավի վրա ուղղորդելու համար որպես հայելիներ օգտագործվել են գերազանց փայլեցրած բրոնզե կամ պղնձյա վահանների մակերևույթը։
1973 թվականին հույն գիտնական Իոանիս Սակասն իրականացրել է Արքիմեդեսի ջերմային ճառագայթի փորձարկումը։ Փորձը կատարվեց Աթենքից դուրս Սկարամագաս ռազմական բազայում։ Փորձարկման ժամանակ օգտագործվեցին պղնձյա ծածկույթով, մոտավորապես հինգ ոտնաչափը երեքի վրա չափերով 70 հայելիներ։ Հայելիներն ուղղեցին մոտավորապես 160 ոտնաչափ (50 մ) հեռավորության վրա գտնվող հռոմեական ռազմական նավի ֆաներաների վրա։ Երբ հայելիները ճշգրիտ կիզակետին ուղղվեցին, նավը մի քանի վայրկյանում պայթեց։ Նրբատախտակե նավը ասֆալտանյութով էր պատված, որը հավանաբար նպաստել էր այրմանը[39]։ Այդ ժամանակաշրջանի նավերի տախտակամածն ընդունված էր ձյութով կամ կուպրով պատել[40]։
2005 թվականի հոկտեմբերին Մասաչուսեթսի Տեխնոլոգիական ինստիտուտի մի խումբ ուսանողներ փորձը կատարեցին` 127 ոտնաչափ (30 սմ) քառակուսի հայելու սալիկները կենտրոնացնելով 100 ոտնաչափ (30 մ) փայտյա նավի մակետի վրա։ Նավի վրա կրակ բռնկվեց, բայց միայն այն ժամանակ, երբ երկինքը պարզ էր և նավն անշարժ էր մոտավորապես տասը րոպե։ Հետևություն արվեց, որ այդ պայմանների առկայության դեպքում, սարքը հնարավոր զենք է եղել։ Խումբը փորձը կրկնեց «Լեգենդներ ոչնչացնողներ» (անգլ.՝ MythBusters) հեռուստատեսային շոուի համար, որպես թիրախ օգտագործելով Սան Ֆրանցիսկոյի ձկնորսական նավը։ Կրկին ածխացման երևույթ նկատվեց մի փոքր բոցի հետ միասին։ Կրակ բռնկվելու համար փայտը պետք է հասնի իր ինքնաբռնկման ջերմաստիճանին, որը մոտավորապես 300 °C է (570 °F)[41][42]։ Շոուից եզրակացություն արվեց, որ նավերի անձնակազմի վրա շեղող ազդեցություն կարող էր ունենալ հայելիների շլացուցիչ փայլը[43]։
Արքիմեդը բազմաթիվ բացահայտումների հեղինակ է, հանճարեղ գիտնական, հայտնի ողջ հունական աշխարհում շատ մեխանիկական կոնստրուկցիաների՝ դաշտերի ոռոգման մեքենաների, ջրամբարձ մեխանիզմների, լծակների համակարգերի, մեծ ծանրություններ բարձրացնելու ճախարակների /վերամբարձ կռունկներ/, ռազմական մետաղական սարքերի շնորհիվ։ Նա կառուցել է լծակների մի այնպիսի համակարգ, որի օգնությամբ մի մարդ կարողացավ ջուրը իջեցնել «Սիրակոսիա» հսկա նավը։
«Տվեք ինձ հենման կետ, և ես կշրջեմ Երկիրը» այս թևավոր խոսքը Արքիմեդի մտքերից է։ Իր շիրմաքարին Արքիմեդը ավանդել էր քանդակել գունդ և գլան՝ երկրաչափական նրա բացահայտումների խորհրդանիշերը։ Տարիներ հետո շիրմաքարը ծածկվում է խոտով և այդ մասը շատ շուտով մոռացվում է։ Եվ միայն իր մահվանից 139 տարի հետո Ցիցերոնը Սիրակուզայում փնտրում և գտնում է այդ շիրմաքարը, որը ժամանակի ընթացքում մաշվել էր, իսկ հետո շիրմաքարը կորում է, արդեն ընդմիշտ։ Արքիմեդը կատարել է շատ ու շատ հայտնագործություններ։
Անկյունը երեք հավասար մասերի բաժանելու առաջադրանքը առաջացել է ճարտարապետական և շինարարական տեխնիկայի անհրաժեշտությունից։ Աշխատանքային գծագրությունների ժամանակ տարբեր տեսակի զարդաքանդակների, բազմանիստ սյունաշարերի, ճարտարապետական շինարարության, տաճարների արտաքին և ներքին ձևավորման համար ճարատարապետները, նկարիչները հանդիպում էին խնդիրների, որոնց յուրահատուկ ու միևնույն ժամանակ չափազանց հասարակ լուծումը տվեց Արքիմեդը՝ անկյունը բաժանելով 3 հավասար անկյունների։
Կյանքի օրոք Արքիմեդի մասին հյուսվել են բազմաթիվ լեգենդներ։ Ամենահայտնի լեգենդներից է Հիերոնի թագի պատմությունը։ Սիրակուզայի արքա Հիերոն II-ը կարգադրում է Արքիմեդին ճշտել, այդյոք իր նոր թագը պատրաստված է մաքուր ոսկուց, թե՞ ոսկերիչը խարդախություն է արել ու թագի ոսկուն արծաթ է խառնել[44]։ Ոսկու սկզբնական քաշը հայտնի էր, պատրաստի թագն էլ կշռում էր հենց այնքան. պետք էր որոշել թագի ծավալը, որ համեմատվեր նույն քաշի ոսկու ծավալի հետ։ Սակայն թագը ձևավոր էր, և անհասկանալի էր, թե ինչպես կարելի է չափել անհարթ մարմնի ծավալը։ Այդ մտորումներով տարված Արքիմեդը որոշեց լոգանք ընդունել։ Ջրի մեջ ընկղմվելիս ջրի ինչ որ մասը դուրս հոսեց, և Արքիմեդը հասկացավ, որ մարմնի ծավալը հավասար կլինի իր իսկ դուրս մղած ջրի ծավալին։ Համաձայն լեգենդի, Արքիմեդը բղավում է «Էվրիկա» ինչը նշանակում է «գտա՜»[45]։ Այդ պահին հայտնաբերվեց հիդրոստատիկայի հիմնական օրենքը, Արքիմեդի օրենքը։
Ոսկե թագի պատմությունը տեղ չի գտել Արքիմեդեսի հայտնի գործերում։ Ավելին, նրա նկարագրած մեթոդի կիրառելիությունը կասկածի տակ էր առնվում, քանի որ դուրս մղված ջրի ծավալը չափելու համար ծայրահեղ ճշգրտություն էր պահանջվում[25]։ Հնարավոր է Արքիմեդեսը փոխարենը փնտրել է լուծում, որը կիրառում էր սկզբունք, որ հիդրոդինամիկայում հայտնի է որպես Արքիմեդի սկզբունք, որը նա նկարագրել է իր Լողուն մարմինների մասին տրակտատում։ Այս սկզբունքը պնդում է, որ ջրի մեջ ընկղմված մարմնի վրա ազդում է դուրս մղող մի ուժ, որը հավասար է արտամղված հեղուկի կշռին[46]։
.jpg)
Չնայած Արքիմեդեսը լծակը չէր հայտնաբերել, նա տվել է սկզբունքի բացատրությունը իր Հարթությունների հավասարակշռության մասին աշխատությունում։ Լծակի ավելի վաղ նկարագրություններ գտնվել են Արիստոտելի հաջորդների Պերիպատետիկ դպրոցում և երբեմն վերագրում են Արքիտասին[47][48]։ Համաձայն Պապուս Ալեքսանդրիացու, Արքիմեդեսը աշխատել է լծակների վրա, որի հետևանք է նրա այն արտահայտությունը. "Տվեք ինձ հենման կետ և ես կշրջեմ աշխարհը:" (հուն․՝ δῶς μοι πᾶ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινάσω)[49] Պլուտարքոսը նկարագրում է, թե ինչպես Արքիմեդեսը կառուցել է ճախարակ, որը թույլ էր տալիս վաճառականներին օգտագործելով լծակի սկզբունքը բարձրացնել շատ ծանր իրեր[50]։ Արքիմեդեսին է վերագրվում նաև կատապուլտի հզորության և ճշգրտության բարելավումը, ինչպես նաև օդոմետրի հայտնագործումը Առաջին Պունիկյան պատերազմի ընթացքում։ Օդոմետրը նկարագրվում էր որպես ատամնավոր մեխանիզմով սայլակ, որը յուրաքանչյուր մղոն անցնելիս կոնտեյների մեջ գնդակ էր գցում[51]։
Չնայած Արքիմեդեսը համարվում էր մեխանիկական սարքավորումների կոնստրուկտոր, նա հայտնագործություններ է կատարել մաթեմատիկայի բնագավառում։ Պլուտարքոսը գրել է․ "Նա իր սերն ու ձգտումները ներդրել է այնպիսի բնագավառներում, որոնք կապ չունեն կյանքի վուլգար կարիքների հետ:"[52] Արքիմեդեսը կարողացավ անվերջ փոքրերն օգտագործել ժամանակակից ինտեգրալ հաշվին նման եղանակով։ Նա կարողանում էր հակասության միջոցով ապացույցով (reductio ad absurdum) նա կարողանում էր խնդրի լուծումը տալ ցանկացած ճշգրտության աստիճանի՝ մատնանշելով պատասխանի գտնվելու սահմանները։ Այս մեթոդը հայտնի է որպես մոտարկման մեթոդ, և նա այդ օգտագործեց π թվի արժեքի մոտարկման համար։ In շրջանի մակերեսը հաշվելիս նա շրջանն ընդգրկեց մեծ վեցանկյան մեջ և շրջանին ներգծեց փոքր վեցանկյուն, և հաջորդաբար կրկնապատկելով յուրաքանչյուր կանոնավոր բազմանկյան կողմերի քանակը, և ամեն քայլում հաշվում էր բազմանկյան կողմի երկարությունը։ Կողմերի թվի մեծացմանը զուգահեռ բազմանկյունը դառնում էր շրջանի ավելի ճշգրիտ մոտարկում։ Չորս այդպիսի քայլերից հետո, երբ բազմանկյուններից յուրաքանչյուրն ունի, նա կարողացավ որոշել, որ he was able to determine that the value of π-ի արժեքն ընկած է 317 (մոտավորապես 3.1429) և 31071 (մոտավորապես 3.1408) թվերի արանքում, որ համապատասխանում է նրա փաստացի արժեքին՝ 3.1416[53]։ Նա ապացուցեց նաև, որ շրջանի մակերեսը հավասար է π-ն բազմապատկած շրջանի շառավղի քառակուսով (πr2)։ Գնդի և գլանի վրա աշխատությունում Արքիմեդեսը պնդում է, որ ցանկացած մեծություն, բավականաչափ թվով ինքն իրեն ավելացնելով կգերազանցի յուրաքանչյուր տրված մեծություն։ Սա իրական թվերի Արքիմեդյան հատկությունն է[54]։
Շրջանի չափում գործում Արքիմեդեսը տալիս է, որ 3-ի քառակուսի արմատն ընկած է 265153 (մոտավորապես 1.7320261) և 1351780 (մոտավորապես 1.7320512) միջակայքում։ Փաստացի արժեքը մոտավորապես 1.7320508 է, ինչից երևում է որքան ճշգրիտ է գնահատականը։ Նա ներկայացրել է այս արդյունքը, առանց բացատրելու թե ինչպես է այն ստացել։
The Quadrature of the Parabola աշխատանքում, Արքիմեդեսը պարաբոլով և ուղղով ներփակված մակերեսը, ինչպես ցուցադրված է աջ կողմի նկարում, հավասար է 43 անգամ համապատասխան ներգծված եռանկյան մակերեսին։ Նա խնդրի լուծումը արտահայտում է անվերջ հաջորդականության՝ 14 հայտարարով անվերջ պրոգրեսիայի միջոցով։։
Եթե պրոգրեսիայի առաջին անդամը եռանկյան մակերեսն է, այնուհետ հաջորդը հավասար է երկու եռանկյունների մակերեսների գումարին, որոնց հիմքերը երկու փոքր բեկյալներն են, և այդպես շարունակ։ Այս ապացույցն օգտագործում է հաջորդականության փոփոխությունը 1/4 + 1/16 + 1/64 + 1/256 + · · ·, որը կազմում է 13. The Sand Reckoner գործում Արքիմեդեսը որոշել էր մոլորակի ավազի հատիկների քանակը։ Ընդ որում դրանով նա վիճարկել էր հասկացությունը, որ ավազի հատիկների քանակը շատ մեծ է, որպեսզի հնարավոր լինի հաշվել։ Նա գրելէ․ "Որոշ մարդիկ, Գելո թագավորը (Գելո II, Հիերոն II-ի որդին), ով կարծում է որ ավազի քանակն անսահման է; իսկ ես նկատի ունեմ ոչ միայն Սիրակուզայի և մնացած Սիցիլիայի, այլ նաև յուրաքանչյուր, բնակեցված թե ոչ, տարածաշրջանի ավազը։ Խնդիրը լուծելու համար Արքիմեդեսը մշակեց հաշվարկման համակարգը հիմնված միրիադի վրա։ Այն սերում է հունարեն μυριάς մուրիաս բառից, որ նշանակում է 10,000։ Նա առաջարկեց թվային համակարգ օգտագործելով միրիադների միրիադ մեծությունը (100 միլիոն) և հաշվում է, որ մոլորակի ավազի հատիկների քանակը կլինի վիջինտիլիոն, կամ 8×1063[55]։
Արքիմեդեսի աշխատանքները գրառված են դորական հունարենով՝ հին Սիրակուզայի բարբառով[56]։ Արքիմեդեսի գրառած աշխատությունները չեն պահպանվել ինչպես Էվկլիդեսինը, բայց դրանցից յոթը հայտնի են այլ հեղինակների կողմից դրանց արված հղումների միջոցով։ Իր կյանքի ընթացքում Արքիմեդեսի աշխատանքները հայտնի դարձան շնորհիվ Ալեքսանդրիայի մաթեմատիկոսների հետ նրա նամակագրությունների։ Արքիմեդեսի ստեղծագործությունները հավաքագրվել են բյուզանդացի հույն ճարտարապետ Իսիդոր Միլիտացու կողմից (c. 530 AD), միևնույն ժամանակ մեր թվարկության վեցերորդ դարում Եվդոկուսի կողմից արված մեկնաբանություններն օգնեցին նրա աշխատանքներն ավելի մեծ լսարանի հասանելի դարձնել։ Արքիմեդեսի ստեղծագործությունները թարգմանվել են արաբերեն (Թաբիթ իբն Քուրա (836–901 AD)), և լատիներեն (գերարդ Կրեմոնացի (c. 1114–1187 AD))։ Վերածննդի ժամանակաշրջանում, 1544 թվականին Յոհան Հերվագենը Բազելում հրատարակեց Արքիմեդեսի գործեր առաջին տարբերակը հունարեն և լատիներեն[57]։ Մոտավորապես 1586 թվականին Գալիլեո Գալիլեյը, հավանաբար Արքիմեդեսի գործերից ոգեշնչված, հայտնաբերեց ջրում և օդում մետաղների կշռման համար հիդրոստատիկ բալանսը[58]։
 |
Հեղուկում մասնակի կամ ամբողջովին ընկղմված մարմնի վրա հակազդում է մի ուժ, որը հավասար է դուրս մղվող ջրի զանգվածին։ |  |
Այս ձեռագիրը համարվում էր կորած, մինչ 1906 թվականին Արքիմեդեսի Պալիմփսեստի բացահայտելը։ Այս գործում Արքիմեդեսը օգտագործում է անվերջ փոքր թվեր և ցույց է տալիս, թե ինչպես մարմինը անվերջ փոքր մասերի բաժանելով կարելի է որոշել դրա մակերեսն ու ծավալը։ Մեխանիկական թեորեմների մեթոդը Արքիմեդեսը գրել է Էրատոսթենեսին ուղղված նամակի տեսքով, ինչպես եղել է նաև խոշոր եղջերավոր անասունների պրոբլեմի դեպքում։
Արքիմեդեսի Լեմմաների գիրքը շրջանների բնութագրերի մասին տասնըհինգ դիտարկումներից կազմված տրակտատ է։ Տեքստի ավելի վաղ հայտնի տարբերակն արաբերեն է։ Գիտնականներ Հիիթը և Մարշալ Քլագեթը վիճարկում են, որ այն այս ձևով չէր կարող Արքիմեդեսի կողմից գրված լինել, քանի որ այն մեջբերում է Արքիմեդեսին։ Լեմմաները կարող են հիմնված լինել Արքիմեդեսի ավելի վաղ աշխատանքի վրա, որն այժմ կորած է[66]։
Արաբ գիտնականները հայտարարում են նաև, որ եռանկյան մակերեսը կողմերի երկարությունների միջոցով հաշվելու Հերոնի բանաձև հայտնի է եղել Արքիմեդեսին։ Այնուամենայնիվ բանաձևին առաջին վստահելի հղումը տրված է Հերոնի կողմից մեր թվարկության առաջին դարում[67]։ Արաբները Արքիմեդեսին է վերագրվում նաև խորդայի թեորեմը և ասում են, որ նա տվել է դրա մի քանի ապացույցներ[68]։
Արքիմեդեսի աշխատանքները պարունակող առաջին փաստաթուղթը Արքիմեդեսի պալիմփսեստն է։ 1906 թվականին դանիացի պրոֆեսոր Յոհան Լյուդվիգ Հեյբերգը այցելեց Կոստանդնուպոլիս և ուսումնասիրեց 174 էջանոց այծի մագաղաթը, որ գրվել էր մեր թվարկության 13-րդ դարում։ Նա բացահայտեց, որ պալիմփսեստը փաստաթուղթ է, որի վրայի տեքստը գրված է ջնջված հին տեքստի վրա։ Պալիմփսեստները ստեղծվում էին գոյություն ունեցող աշխատանքները ջնջելուց և այն կրկնակի օգտագործելով։ Միջին դարերում դա ընդունված պրակտիկա էր, քանի որ բարակ մագաղաթը թանկ էր։ Գիտականները հայտնաբերեցին, որ պալիմփսեստի վրայի հին աշխատանքը մեր թվարկության 10-րդ դարում կատարված Արքիմեդեսի չգրանցված աշխատանքների վավերագրերն են[69]։ Մագաղաթը հարյուրավոր տարիներ անցկացրեց Կոստանդնուպոլսի գրադարանում մինչ 1920 թվականին մասնավոր կոլեկցիոներին վաճառվելը։ 1998 թվականի հոկտեմբերի 29-ին անանուն գնորդը Նյու Յորքի Քրիստիս աճուրդների տանը 2 միլիոն դոլարով այն ձեռք բերեց[70]։ Մագաղաթը պարունակում է յոթ տրակտատ ներառյալ Լողացող մարմինների մասին աշխատության միակ պահպանված հունարեն պատճեն։ Սա Մեխանիկական թեորեմների մեթոդի միակ հայտնի աղբյուրն է, որ հիշատակված է Սուդայում և համարվում ընդմիշտ կորած։ Stomachion նույնպես հայտնաբերվել է պալիմփսեստում, խնդրի ավելի ամբողջական վերլուծությամբ, քան գտնվել էին նախկին տեքստերում։ Պալիմփսեստն այժմ պահպանվում է Ուոլթերսի գեղարվեստի թանգարանում, Բալթիմոր, Մերիլենդ, որտեղ նա ենթարկվում է ժամանակակից մի շարք թեստերի ներառյալ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների, ջնջված տեքստը կարդալու նպատակով[71]։
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
