Архимед: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»

Архимед

Источник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 10.

Архимед (287-212 годы до н. э.) – один из величайших учёных в мире, блестящий представитель своей эпохи: математик, физик, астроном, инженер, изобретатель.

Сведения о жизни Архимеда немногочисленны, известны по трудам учёных, историков, писателей. За давностью времени оценить достоверность этих сведений очень сложно.

Впервые биография Архимеда была описана Гераклидом, предположительно, его учеником. Ещё более ранние сведения об Архимеде содержатся в «Истории» Полибия (200-120 годы до н. э.), где подробно рассказывается о созданных сиракузским учёным машинах.

Архимедов винт

Принцип действия «архимедова винта»Источник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 8.

Историк I века до н. э. Диодор Сицилийский описывает архимедов винт, который был изобретён учёным во время пребывания в Египте. Римский писатель Тит Ливий характеризует Архимеда как астронома, гениального конструктора и инженера. Имя сиракузского учёного упоминает философ, оратор и политик Цицерон, который, по его мнению, обнаружил могилу учёного. Неоднократно Архимеда упоминает римский архитектор и механик Марк Витрувий Поллион. Он пишет о сиракузянине, как о знатоке законов течения воды в трубах, авторе руководств по строительной механике. Наиболее поздним источником данных об Архимеде является Плутарх. В биографии римского полководца Марцелла Архимеду посвящено несколько страниц. Это, предположительно, все известные свидетельства античных авторов об античном учёном.

Архимед родился в Сиракузах — одной из первых эллинских колоний на восточном берегу Сицилии (в III веке до н. э. это самый крупный по площади город античности. Сегодня руины древнего города — памятник Всемирного наследия ЮНЕСКО. Ныне на месте Сиракуз стоит итальянский город Сиракузы). Отцом Архимеда предположительно был математик и астроном Фидий. По мнению историка С. Я. Лурье, семья Архимеда на момент его рождения была небогатой. Отец не смог обеспечить сыну всестороннее образование, в основе которого в то время были занятия философией и литературой. Фидий смог обучить Архимеда только тому, что знал сам, — математическим наукам.

По сообщению Плутарха, Архимед был родственником царя Сиракуз Гиерона. Поэтому молодой Архимед получил возможность отправиться в один из главных научных центров Античности — Александрию.

Александрия

Вид Александрии. Неизвестный художникИсточник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 6.

Учёные, к кругу которых примкнул Архимед, группировались вокруг Александрийского мусейона. (Александрийский мусейон или Александрийский музей — религиозный, исследовательский, учебный и культурный центр эллинизма, храм Муз. Основан в начале III века до н. э., находился на государственном обеспечении. Учёные, принятые в сотрудники мусейона, занимались натурфилософией, математикой, астрономией, географией, медициной, теорией музыки, лингвистикой и другими науками.) В состав мусейона входила знаменитая Александрийская библиотека, в которой было собрано более 700 тысяч рукописей (историческое здание библиотеки до наших дней не сохранилось). Вероятно, именно здесь Архимед познакомился с трудами Демокрита, Евдокса и других геометров, о которых он упоминал в своих сочинениях.

И именно здесь Архимед познакомился и подружился со знаменитыми учёными: астрономом Кононом, учёным Эратосфеном из Кирены, с которыми потом переписывался до конца их жизни. После смерти Конона Архимед активно продолжал переписываться с его учеником Досифеем, и многие трактаты Архимеда последних лет начинаются словами: «Архимед приветствует Досифея».

По окончании обучения Архимед вернулся на Сицилию. Молодой учёный не собирался делать карьеру придворного. Как родственнику сиракузского царя ему были обеспечены соответствующие условия жизни. В отличие от Архимеда, которого интересовала наука как таковая, царь Сиракуз искал возможности её практического применения. Именно он убедил Архимеда создать механизмы и машины, работа которых завораживала современников и во многом принесла всемирную славу своему создателю. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения.

Опыты Архимеда

Опыты Архимеда. Старинная гравюраИсточник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 8.

Широкую известность получил рассказ, описанный у Витрувия, о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота, или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. По весу корона соответствовала количеству отпущенного на её изготовление благородного металла. После доноса о том, что часть золота заменили серебром, царь приказал Архимеду определить истину. Учёный как-то случайно пришёл в баню, опустился в ванну и увидел, как из неё вытекает вода. Согласно легенде, в этот момент его осенила идея, которая легла в основу гидростатики. С криком «Эврика!» Архимед выскочил из ванны и побежал к царю. Архимед попросил сделать два слитка из серебра и золота, равных по весу короне. Затем он наполнил водой до краёв некую ёмкость, в которую последовательно погружал слитки и корону. Вынимая предмет из воды, он доливал в ёмкость определённое количество жидкости из мерного сосуда. Корона вытеснила больший объём воды, чем равный ей по весу золотой слиток. Таким образом Архимед доказал обман ювелира.

Согласно другой легенде, приведённой у Плутарха, Архимед написал Гиерону, что сможет сдвинуть любой груз. Также он добавил, что будь в его распоряжении другая земля, на которую можно было бы встать, он сдвинул бы с места и нашу. Для проверки утверждений Архимеда на берег вытащили трёхмачтовое грузовое судно, полностью заполнили трюм и посадили на корму команду матросов. Архимед сел поодаль и начал вытягивать пропущенный через систему блоков (полиспаст) прикреплённый к кораблю канат. Судно начало двигаться, «так ровно и медленно, словно плыло по морю». Тогда, по легенде, Архимед произнёс: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

Железная лапа

Гулио Периги. «Железная лапа». XVI в.Источник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 10.

Инженерный талант Архимеда проявился во время осады Сиракуз римлянами в 214-212 годах до н. э. в ходе Второй Пунической войны (военный конфликт между двумя коалициями, во главе которых стояли Рим и Карфаген). Сначала, когда римляне напали на город с двух сторон, жители Сиракуз растерялись, но затем пустили в ход сконструированные Архимедом машины. Они забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. На вражеские суда стали опускаться укреплённые на стенах брусья. Они либо топили корабли силой своего толчка, либо захватывали их крючьями и поднимали за нос над водой. Затем «когти Архимеда» раскручивали римские галеры и швыряли их об утёсы у подножья городской стены. «Нередко взору открывалось ужасное зрелище: поднятый высоко над морем корабль раскачивался в разные стороны до тех пор, пока все до последнего человека не оказывались сброшенными за борт или разнесёнными в клочья, а опустевшее судно разбивалось о стену или снова падало на воду, когда железные челюсти разжимались». Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца. Но так как этот один был среди сиракузян, они не дерзали нападать на город».

Медаль Филдса

Изображение Архимеда на медали Филдса — международной медали за выдающиеся открытия в математикеИсточник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 6.

По одной из легенд, впервые описанной у Диодора Сицилийского, когда римский флот, потерпев поражение, отошёл на безопасное и недосягаемое для камней катапульт расстояние, Архимед задействовал ещё одно из своих изобретений. Он установил большое зеркало, в которое направил лучи из других зеркал поменьше. Отражённый луч смог поджечь и уничтожить римские корабли. Достоверность данной легенды больше интересовала физиков, нежели историков. Рене Декарт и Иоганн Кеплер отвергали возможность поджога при помощи солнечного луча на большом расстоянии. Эксперименты с тепловым лучом проводили и в Новейшее время. Так, греческому учёному Иоаннису Саккасу в 1973 году удалось поджечь фанерную модель римского корабля, обработанную смолой, с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал.

Смерть Архимеда

Смерть Архимеда. Книжная иллюстрация. Конец XIX в.Источник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 11.

Осенью 212 года до н. э. Сиракузы были взяты римлянами. Во время штурма Архимед был убит. Рассказ о смерти учёного от рук римлян в античных источниках существует в нескольких версиях.

Подлинные обстоятельства смерти Архимеда остаются невыясненными. Приведённые легенды античных авторов свидетельствуют, что учёного убили во время волны грабежей и убийств сразу после взятия Сиракуз римлянами.

Древнегреческий писатель и философ Плутарх, один из авторов существующих версий, приводит три возможных варианта гибели сиракузского учёного. По одной из версий римский солдат пленил Архимеда и хотел отвести его к Марцеллу. Однако сиракузец наотрез отказался следовать к главнокомандующему римской армией, так как должен был решить математическую задачу. Тогда возмущённый воин убил Архимеда. По другой – Архимед перед гибелью просил солдата немного обождать, чтобы задача, которой он был на тот момент занят, получила решение. И по третьей плутарховой версии Архимед сам отправился к Марцеллу со своими математическими приборами. Легионеры решили, что старик несёт что-то ценное и убили его с целью грабежа.

Чертежи

«Не тронь мои чертежи…»Источник: Крылов, Г. А. Великие открытия и изобретения: школьный путеводитель. Санкт-Перебург: Балтийская книжная компания, 2014. С. 31.

Ещё одну версию приводит византийский филолог XII века Иоанн Цец. В разгар боя 75-летний Архимед сидел на пороге своего дома, углублённо размышляя над чертежами, сделанными им прямо на дорожном песке. В это время пробегавший мимо римский воин наступил на чертёж, и возмущённый учёный бросился на римлянина с криком: «Не тронь мои чертежи!». Солдат остановился и хладнокровно зарубил старика мечом.

Марк Туллий Цицерон, древнеримский политический деятель, оратор и философ, бывший квестором на Сицилии в 75 году до н. э., писал в «Тускуланских беседах», что ему спустя 137 лет после смерти Архимеда удалось обнаружить полуразрушенную могилу учёного. На ней, как и завещал Архимед, было изображение шара, вписанного в цилиндр.

Цицерон

Цицерон открывает могилу Архимеда. Старинная гравюра.Источник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 11.

Достижения гениального учёного

Долгое время учёные не могли понять, как же были сделаны все его открытия. И биография Архимеда включает описание его достижений и идей, которые только в ХVIII веке были развиты и продолжены. В III веке до нашей эры он совершил множество новаторских вещей, а именно:

  • открыл такие науки, как механика и гидростатика;
  • определил законы рычага и блока, которые позволяют нам перемещать тяжёлые предметы, используя небольшую силу;
  • стал автором одного из самых фундаментальных понятий физики – центра тяжести;
  • рассчитал число пи до наиболее точного из известных значений – его верхний предел для него составлял 22⁄7;
  • открыл и математически обосновал формулы для объёма и площади поверхности сферы;
  • ввёл способ записи очень больших чисел;
  • был первым, кто применил физические принципы, например, закон рычага, для решения математических задач;
  • изобрёл военные машины, такие как высокоточная катапульта, которая долгие годы не давала римлянам покорить Сиракузы – он смог сделать это на основании математических расчётов и понимания траектории снаряда.

Где сегодня можно познакомиться с памятными местами великого учёного, путешествуя по миру?

Сиракузы

Город Сиракузы на острове СицилияИсточник: Хохлов, В. А. Гении человечества: всех времён и народов. Москва: АСТ, ОГИЗ, 2015. С. 9.

Самый интересный и познавательный музей в Сиракузах на Сицилии – это музей-парк Архимеда (Tecnoparco Archimede), который находится рядом с Римским Амфитеатром. Музей является одним из самых посещаемых на острове. Здесь можно не только увидеть разнообразные механизмы, разработанные великим учёным, но и понаблюдать за их работой.

Например, архимедов винт, который предназначается для вычерпывания воды, арбалет, разнообразные виды военно-инженерных устройств, прототип нынешней ветряной мельницы и многое другое. Также в музее представлены чертежи, которые были сделаны самим Архимедом, собрана уникальная коллекция легенд, которые связанны с именем античного изобретателя и инженера.

В кинозале музея демонстрируется фильм о жизни и творчестве Архимеда. Для создания эффекта присутствия демонстрация осуществляется сразу на четырёх стенах зала так, что посетители имеют возможность перенестись в бурные, полные войн времена Древнего Мира.

Экспозиция музея в Сиракузах познавательна, позволит более глубоко изучить творчество великого инженера, физика и математика античности.

Надеемся, что наше третье путешествие «от Архимеда до Хокинга» пробудит в читателях интерес к науке, истории, мировой культуре, вызовет желание путешествовать и открывать удивительную вселенную. Ведь вокруг нас так много интересного и неизведанного!

Литература по теме

Материал подготовлен отделом производственной литературы

тел: 4922-32-32-02 (доб. 129)

Он будет закрыт в 52 секунд