Архимед — казалось бы, мы все знаем о нем с детских пор. Чего только стоит мультфильм, в котором учёный погружается в ванну, а потом выскакивает из неё с криком – Эврика! Нашёл! и бежит голый по улице.
«Не наступайте на мои чертежи».
(Последние слова древнегреческого математика и физика Архимеда).
Учёный установил, что тело, погружённое в жидкость, вытесняет объём жидкости, равный объёму погруженного в жидкость тела. Это и есть основной закон гидростатики: закон Архимеда.
Архимед — древнегреческий учёный, математик, физик, инженер и механик.
Архимед заложил основы гидростатики и сделал ряд открытий в геометрии. Ему принадлежит авторство множества важных изобретений.
О жизни же Архимеда известно очень мало. Биографию его писали люди, жившие намного позднее него. Поэтому жизнеописание Архимеда в основном состоит из легенд.
Известно, что родился Архимед в 287 году до н. э. в самом крупном по площади населённом пункте античного мира — Сиракузах — городе, который был греческой колонией на острове Сицилия.
Отцом Архимеда был астроном и математик Фидий. По утверждению Плутарха он состоял в близком родстве с тираном Сиракуз Гиероном II. Поэтому нет ничего удивительного, что отец с ранних лет привил сыну любовь к математике, механике и астрономии. Архимед упоминает о своём отце в трактате «Исчисление песчинок».
Несмотря на то, что Сиракузы в культурном отношении уступали Афинам и Риму, в Сиракузах была возможность получить хорошее образование. Архимеда учили не только точным наукам, но и грамматике, музыке, философии, ораторскому искусству, языкам, литературе и гимнастике. Мальчика с раннего детства увлекал мир чисел. Он мечтал проникнуть в невидимое и открыть новые законы.
В 15 лет Архимед окончил школу и был отправлен отцом для продолжения образования в Египет, в Александрию.
Александрия в те времена была культурным и научным центром с богатейшей библиотекой, где хранилось огромное количество всевозможных рукописей. В этой библиотеке Архимед усердно изучал труды Демокрита, Евдокса и других учёных. Видимо, там же он прочитал работы греческих геометров, о которых впоследствии упоминал и в своих сочинениях.
В Александрии жили и работали многие известные в античном мире учёные.
Архимед подружился с астрономом Кононом Самосским, поэтом, математиком, географом Эратосфеном Киренским, с которыми и после отъезда из Александрии продолжал поддерживать дружескую и научную переписку до конца жизни.
После завершения обучения Архимед вернулся на родину и сразу же после прибытия в родные Сиракузы получил должность астронома при дворе Гиерона II.
Должность астронома пришлась Архимеду по душе. Она не отнимала много времени, и учёный мог заниматься любимыми науками – физикой, математикой, механикой.
В этот период своей жизни при решении нескольких задач по геометрии Архимед применил принцип рычага. Суть и итоги своих исследований он подробно изложил в своём труде «О равновесии плоских фигур». Чуть позже Архимед написал работу «Об измерении круга», в которой описал, как ему удалось вычислить отношение диаметра окружности к её длине.
О своей работе астронома Архимед тоже не забывал. Он создал при дворе первый в мире планетарий — «Небесная сфера». Результатом его наблюдений за небом стало предположение, что все планеты вращаются вокруг солнца. Тогда, как в те времена считалось, что и солнце и луна вращаются вокруг земли.
Все свои открытия Архимед применял на практике, стараясь, чтобы они были полезны городу и людям.
Не обделял он своим внимание и сильных мира сего. Кстати основной закон Архимеда был открыт именно из-за царя Гиерона. Учёный захотел узнать сделана корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда слишком много серебра. Удельный вес золота в те времена уже был известен, но из-за того, что корона царя имела неправильную форму, трудно было определить её объём. Вот Архимед и размышлял над этой задачей практически постоянно. Озарение же к учёному пришло в тот момент, когда он принимал ванну.
Архимед догадался, что погружая корону в воду, можно определить её объём, если измерить объём вытесненной ею воды. Так и был открыт основной закон гидростатики: закон Архимеда.
К сожалению, ничего неизвестно о жене Архимеда. Хотя в этом нет ничего удивительного – древнегреческие женщины после замужества редко покидали женскую половину жилища. Практически вся их жизнь проходила в гинекее.
Сохранились упоминания античных историков о том, что у Архимеда была дочь.
Однажды инженерный талант Архимеда спас его родной город. Шла Вторая Пуническая война. Архимеду было уже 75 лет. Сиракузами с 215 года до н. э. правил внук Гиерона II Гиероним Сиракузский.
В 212 году до н. э. римляне осадили Сиракузы. Описание осады Сиракуз оставил римский полководец Марцелл. Об участии Архимеда в обороне родного города можно прочитать в сочинениях Плутарха и Тита Ливия.
Архимед построил мощные метательные машины, которые забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. Римляне, надеясь спастись от камней, бросились к стенам города, но лёгкие метательные машины близкого действия забросали их градом ядер. Мощные краны захватывали корабли противника железными крюками. Они приподнимали их вверх, а потом бросали вниз, отчего корабли переворачивались и шли ко дну.
Взять штурмом Сиракузы не удалось, и римляне перешли к осаде.
Древнегреческий историк 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».
Существует легенда, что Архимед придумал, как при помощи зеркал сфокусировать солнечные лучи на отполированных до блеска щитах и таким образом поджечь корабли римлян.
Флот на самом деле сгорел. Но современные учёные говорят, что корабли были подожжены метко брошенными зажигательными снарядами. К тому же ни Плутарх, ни другие античные историки не упоминают о зеркалах, используемых в обороне. Но современные греки не согласились с этим мнением. И в 1973 году греческий учёный Иоаннис Саккас сумел в ходе эксперимента поджечь фанерную модель римского корабля с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал.
К сожалению, нашёлся изменник, предавший защитников Сиракуз и осенью 212 года до н. э. Сиракузы были захвачены римлянами, а Архимед был убит.
Его смерть тоже окутана легендами. Плутарх писал, что Архимед настолько был увлечён своей работой, что не замечал ничего вокруг, забывал о пище и сне.
И вот по одной из легенд в разгар боя Архимед сидел на пороге своего дома. Он размышлял над чертежами, начертанными им на дорожном песке. Мимо пробегал легионер, который наступил на чертёж. И учёный крикнул римлянину: «Не тронь моих чертежей!» Легионер остановился и ударил Архимеда мечом.
Где именно похоронен Архимед точно неведомо. Цицерон, который был квестором на Сицилии в 75 году до н. э. Через 137 лет после гибели учёного он отыскал полуразрушенную могилу Архимеда. На ней было изображение шара, вписанного в цилиндр. Архимед сам просил выбить на своей могиле это изображение, так как определение поверхности и объёма шара — задачу, которую до него никто решить не мог.
Известно, что римляне завоевавшие Сиракузы не обнаружили никаких трудов Архимеда. На этом основании Плутарх, описывавший жизнь Архимеда, написал, что учёный не оставил никаких сочинений. Однако через много веков труды всё-таки были обнаружены европейскими учёными.
Лейбниц писал: «Внимательно читая сочинения Архимеда, перестаёшь удивляться всем новым открытиям геометров».
И в то же время, к сожалению, долгое время открытия Архимеда оставались неоценёнными и только в XVI-XVII веках европейские математики осознали значение научных открытий, которые Архимед совершил за две тысячи лет до них, в том числе изученные физические законы, выведенные геометрические теоремы и изобретённые механизмы и машины.
В честь Архимеда названы все полуправильные многогранники, которые он нашёл, аксиома Архимеда, тела Архимеда, архимедова спираль.
Есть кратер Архимед и горная цепь на Луне.
Именем Архимеда назван открытый 26 сентября 1978 года Л. В. Журавлёвой в Крымской астрофизической обсерватории астероид. Имя астероиду присвоено 4 июня 1993 года.
Имя Архимеда носит площадь в Сиракузах.
Улицы в Нижнем Новгороде, Днепропетровске, Донецке, Амстердаме.
На лицевой стороне Филдовской медали, вручаемой вместе с Филдовской премией один раз в 4 года математикам не старше 40 лет за выдающийся вклад в математику, изображён профиль Архимеда в окружении слов на латыни: «Transire suum pectus mundoque potiri» — «Превзойти свою человеческую ограниченность и покорить Вселенную».
