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

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

Архимед

Архимед

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

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

Историк I века до н. э. Диодор Сицилийский описывает архимедов винт, который был изобретен ученым во время пребывания в Египте. Римский писатель Тит Ливий характеризует Архимеда как астронома, гениального конструктора и инженера. Имя сиракузского ученого упоминает философ, оратор и политик Цицерон, который, по его мнению, обнаружил могилу ученого. 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 ученом.

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.

Современная Александрийская библиотека

Современная Александрийская библиотека

Ученые, 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. Ученые, 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 учеными: астрономом Кононом, ученым 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 ученый 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 ее 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.

Музей в Сиракузах

Музей Архимеда В Сиракузах

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 ее изготовление благородного металла. После доноса о том, что часть золота заменили серебром, царь приказал Архимеду определить истину. Ученый как-то случайно пришел в баню, опустился в ванну и увидел, как из нее 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 краев некую емкость, в которую последовательно погружал слитки и корону. Вынимая предмет из воды, он доливал в емкость определенное количество жидкости из мерного сосуда. Корона вытеснила больший объем воды, чем равный ей по весу золотой слиток. Таким образом Архимед доказал обман ювелира.

Экспонат музея

Экспонат музея Архимеда в Сиракузах: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»

Согласно другой легенде, приведенной 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 трехмачтовое грузовое судно, полностью заполнили трюм и посадили на корму команду матросов. Архимед сел поодаль и начал вытягивать пропущенный через систему блоков (полиспаст) прикрепленный к кораблю канат. Судно начало двигаться, «так ровно и медленно, словно плыло по морю». Тогда, по легенде, Архимед произнес: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

коготь Архимеда

«Коготь Архимеда»

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 тяжелыми камнями. На вражеские суда стали опускаться укрепленные 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 утесы 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 разнесенными 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».

зеркало

Система зеркал

По одной из легенд, впервые описанной у Диодора Сицилийского, когда римский флот, потерпев поражение, отошел на безопасное и недосягаемое для камней катапульт расстояние, Архимед задействовал еще одно из своих изобретений. Он установил большое зеркало, в которое направил лучи из других зеркал поменьше. Отраженный 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 ученому Иоаннису Саккасу в 1973 году удалось поджечь фанерную модель римского корабля, обработанную смолой, с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал.

Осада Сиракуз

Осада Сиракуз

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

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

Смерть Архимеда

Смерть Архимеда, гравюра по картине Г. Куртуа (1853-1923)

Древнегреческий писатель и философ Плутарх, один из авторов существующих версий, приводит три возможных варианта гибели сиракузского ученого. 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 возмущенный 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 несет что-то ценное и убили его с целью грабежа.

Могила Архимеда , Неаполис

Могила Архимеда, Неаполис

Могила Архимеда

М. Кноллер. Цицерон, открывающий гробницу Архимеда, 1775

Еще одну версию приводит византийский филолог XII века Иоанн Цец. В разгар боя 75-летний Архимед сидел на пороге своего дома, углубленно размышляя над чертежами, сделанными им прямо на дорожном песке. В это время пробегавший мимо римский воин наступил на чертеж, и возмущенный ученый бросился на римлянина с криком: «Не тронь моих чертежей!». 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 ученого. На ней, как и завещал Архимед, было изображение шара, вписанного в цилиндр.

Достижения гениального ученого

Катапульта Архимеда

Экспонат музея Архимеда в Сиракузах: катапульта

Долгое время ученые 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:

  • Изобрел такие науки, как механика и гидростатика;
  • Определил законы рычага и блока, которые позволяют нам перемещать тяжелые 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 объема и площади поверхности сферы;
  • Ввел способ записи очень больших чисел;
  • Был первым, кто применил физические принципы, например, закон рычага, для решения математических задач;
  • Изобрел военные машины, такие как высокоточная катапульта, которая долгие годы не давала римлянам покорить Сиракузы. Он мог сделать это на основании математических расчетов и понимания траектории снаряда.

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

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 ученым, но и понаблюдать за их работой.

Сиракузы

Сиракузы

Памятник Архимеду в Сиракузах

Памятник Архимеду в Сиракузах

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 четырех стенах зала так, что посетители имеют возможность перенестись в бурные, полные войн времена Древнего Мира.

Музей Архимеда

Музей Архимеда

Панорама парка

Панорама парка-музея

Территория музея

Территория музея

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)