АРХИМЕД
(Около 287 — 212 до н. э.)
Величайший ученый древнего мира, гений всех возрастов родился в городе Саракузах в знатной, но небогатой семье астронома, и должен был унаследовать профессию отца. Случилось так, что один из родственников Архимеда, вернувшись в Сиракузы для успешного военного похода во главе войска, захватил власть и объявил себя царем. Став родственником царя, Архимед получил возможность продолжать образование. Он уехал в Александрию, где установил научные контакты с выдающимися учеными того времени: астрономом и математиком Кононом Самосский, ученым Ерастосфеном Киренским и другими, я которыми, вернувшись домой, обменивался научными трудами. Поэтому много работ ученого написано в форме научных писем.
Находясь в Александрии, Архимед овладел всем тем, чего достигли в то время математика, астрономия, физика. Тогда же Архимед проявил себя как выдающийся инженер и изобретатель. В Египте он руководил сооружением дамб и плотин. Открыв винтовую линию, изобрел «архимедов винт», или «кохль», — механизм, который широко применяется в самых различных областях науки, техники и быту. Винтовая авиация, винтовые корабли, турбины, различные виды шнеков, шнековые прессы, винтовые насосы, вентиляторы и много других приборов, механизмов и орудий являются потомками архимедова винта.
Скоро имя Архимеда стало известным во многих странах, слава его достигла Сиракуз, где так был нужен его талант ученого и инженера. Сиракузы переживали тревожные времена. Они балансировали между двумя враждующими могущественными странами — Римом и Карфагеном, ожидали, чтобы стать собюзником, того, кто победит в затяжной войне. Архимед, по настоятельной просьбе сиракузского царя Гиерона, возвращается в Сиракузы, где более 25 лет отдает научной и инженерно-изобретательской работе, работая главным инженером-теоретиком, и исполнителем широких оборонительных работ. На это время приходятся значительные его открытия.
Ни в одном из своих произведений и научных писем Архимед не обмолвился о своих инженерные изобретениях. Дело в том, что его деятельность имела жизненно важное значение для страны и была военной тайной.
В 215 году Гиерон умер. А вскоре Сиракузы выступили против Рима. Чтобы обуздать мятежную государство, в Сицилию отправились две римские армии. Беспощадно расправившись с мирным населением, римляне с суши и моря осадили Сиракузы. Дневной и ночной штурм Сиракуз были отражены с большими потерями для римлян. Эти потери нанесли римлянам машины, изготовленные по проектам и под руководством Архимеда. В то время это была невиданная оружие. Машины Архимеда засыпали противника камнями, копьями, стрелами, разрушали корабли и штурмовые машины, поднимали в воздух воинов.
До недавнего времени считали легендой переводы нескольких древних авторов о том, что с помощью системы зеркал Архимед на расстоянии полета стрелы сжигал римские корабли. Лишь в последнее время ученые доказали, что «огонь Архимеда» не легенда, а достоверный факт. Сооружая памятник своему великому земляку, сиракузцы поставили его у оружия, которая до недавнего времени считалась легендарной, а в действительности была в арсенале сиракузцы в те далекие годы тяжелых испытаний.
Лишь после длительной осады, осенью 212 года до нашей эры, когда предатели открыли одну из отдаленных от центра ворот, римляне проникли в город. Взятие римлянами городов, как правило, сопровождалось чудовищной жестокостью. Полной мерой разгул завоевателей познали и коварно захваченные Сиракузы. Одной из жертв этой жестокости стал и Архимед.
В деятельности Архимеда тесно соединяются решения конкретных технических задач, выдвинутых общественными потребностями, с глубокими теоретическими обобщениями, которые приводили его к открытию новых важных зависимостей, прокладка путей для формирования целых теорий.
Как инженер ученый решал задачи строительной механики, что требовали точного расчета веса подвешенных тел, равновесия тяжелых балок и плит, опирающихся на одну или несколько колонн. Для кораблестроения он нашел знаменитое условие равновесия плавающих тел, решил важную для практики задачу спуска корабля на воду и извлечения его из воды.
Одним из гениальных открытий Архимеда есть закон обратно пропорциональной зависимости между силой и плечами рычага. Говорят, что, открыв этот закон, он торжествующе воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю!»
Закон Архимеда о том, что тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная жидкость, лежит в основе всей современной гидро и аеростатикы.
И все же Архимеда считают прежде математиком. Он творил в «Золотой век» геометрии, и она была главным делом его жизни. Основная идея математической творчества Архимеда, которая является непосредственным продолжением идей, заложенных его предшественниками, — это вычисление площадей и объемов различных фигур. Вычисление плошади многоугольников свели к вычислению площади квадратов. Не удалось квадратировать только круг. Архимед показал, что определение поверхностей площади конуса, цилиндра и шара сводится к нахождению площади круга, а определение объема шара (и его частей), эллипсоида, параболоида и гиперболоида вращения — при определении объема конуса и цилиндра. Итак, элементарными фигурами для Архимеда были квадрат и круг, куб и цилиндр. Поверхности и объемы сложных геометрических фигур он подавал в отношении равновеликих элементарных фигур.
В зрелом возрасте, когда ученому было около пятидесяти лет, он написал выдающиеся из своих работ, которые вошли неоценимым достоянием в сокровищницу мировой научной мысли. Среди них: «Квадратура параболы», «О шаре и цилиндре», «О спирали», «О коноидах и сфероидах», «Измерение круга». В этих произведениях назад много новых задач на вычисление площадей и объемов геометрических фигур, расположения центров их тяжести. Полученные при этом результаты имели огромное значение для науки.
Тысячелетия засыпало следы тех далеких лет, только слава Архимеда выстояла против их разрушительного шествия.