Chociaż uczniowie często krytykują matematykę za brak przydatności jej zasad w życiu codziennym, dziedzina ta powstała dzięki próbom uproszczenia życia. Dzielenie, mnożenie, dodawanie, odejmowanie - matematyka powinna pomóc uczniom uzyskać lepszą jakość życia.

Jeden z przykładów można znaleźć przeglądając historię matematyki i badając życie Archimedesa z Syrakuz. Archimedes, wielki naukowiec, lekarz, matematyk i inżynier starożytnej Grecji, wykorzystał właściwości analizy matematycznej do wyjaśnienia mechanizmów codziennego życia. Wprowadził wiele rewolucyjnych narzędzi, takich jak dźwignia i śruba, poprzez swoje prace i badania matematyczne.

Obok takich myślicieli, jak Newton, Pitagoras, Tales, Kartezjusz, Einstein - Archimedes zajmuje jedno z najważniejszych miejsc wśród największych matematyków i filozofów w historii świata naukowego. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak tego dokonał!

Kim Jest Archimedes z Syrakuz?

Podobnie jak wielu starożytnych naukowców, życie Archimedesa z Syrakuz nie zostało dobrze udokumentowane. Nie ma żadnej biografii, która została przez niego napisana, w rzeczywistości znaleziono tylko kilka tekstów pisanych o matematyku - częsty problem historyków badających tę epokę.

To, co wiemy, pochodzi głównie z pism Izydora z Miletu, który omawiał go około 530 roku n.e. Niektórzy inni uczeni, którzy wspominali o życiu Archimedesa, to:

  • Polibiusz z Megalopolis (ok 200 p.n.e. - ok 118 p.n.e.),
  • Tytus Liwiusz ( 59 p.n.e. - 17 n.e.),
  • Plutarch z Cheronei (ok 50 n.e. - 125 n.e.).

Szacuje się, że Archimedes urodził się w Syrakuzach w 287 roku p.n.e. Archimedes, mając astronoma za ojca, zaczął interesować się naukami ścisłymi i studiować je od najmłodszych lat. Według tekstów dokumentujących niektóre rozmowy Archimedesa z innymi profesorami, historycy byli w stanie dowiedzieć się, że kontynuował zdobywanie wiedzy w renomowanej Szkole Aleksandryjskiej.

Szkic naukowca przy soczewce.
Astronom, fizyk i naukowiec - Archimedes na zawsze zmienił matematykę. | źródło: Pixabay - Internet Archive Book Images

To tam pracował ramię, w ramię z najbardziej znanymi mędrcami tamtej epoki takimi, jak: Konon z Samos i dyrektor biblioteki Aleksandrii Eratostenes. To właśnie dla czytelników składających się z wybitnych naukowców, a także dla naukowców, którzy później zainspirowali się jego dziełami, autor dedykował swoje dzieła naukowe.

W późniejszym okresie Archimedes został inżynierem króla Syrakuz, Hierona II. Brał więc udział w obronie miasta w czasie drugiej wojny punickiej. Legenda głosi, że Archimedes został zabity w 212 roku p.n.e. przez rzymskiego żołnierza, mimo nakazu pojmania naukowca żywcem.

Zgromadzone dokumenty, dotyczące życia Archimedesa, nie wystarczają do ustalenia, czy naukowiec miał żonę lub dzieci. Z drugiej strony zachowane dokumenty dotyczą tylko pracy i publikacji matematycznych. Nic więcej nie wiemy o okresie, gdy był inżynierem króla. Konieczne jest zatem zaufanie relacjom świadków, znalezionych w latach po jego śmierci.

Archimedes i jego przełomowe prace pozostawiły trwały ślad, nie tylko w jego epoce, ale także w przyszłości wiek, po wieku. Innymi słowy, podziwiali go nie tylko współcześni mu wielcy mędrcy, ale także inspirował wielu naukowców przyszłych pokoleń. Do tych wielkich naukowców należą Cyceron, Plutarch, a nawet Leonardo de Vinci.

Wpływ Archimedesa obejmuje nawet język. Archimedes spopularyzował słowo „Eureka”, kiedy (podobno) wykrzyknął je na ulicy, chcąc uczcić jedno ze największych odkryć, które sformułował. Słowo eureka tłumaczy się jako „znalazłem”, co wyjaśnia, dlaczego tak wielu z nas wypowiedziało je po trafieniu na przedmiot lub pomysł, który wymykał się naszej pamięci. Już samo to jest dowodem wpływu Archimedesa, który trwa przez wieki. Innym wielkim matematykiem starożytności jest Pitagoras!

Archimedes - Fakty i Odkrycia

Archimedes zajmował się teorią, która przyczyniła się do postępu w matematyce i historii nauk. Tutaj podajemy zarys niektórych z jego największych odkryć.

Metoda Wyczerpywania

Archimedes oparł się na pracach Eudoksosa z Knidos, w których omówiono, w jaki sposób można wykorzystać metodę wyczerpywania, aby obliczyć obszar znajdujący się pod parabolą. Twórca mógł na tej podstawie dalej rozwijać twierdzenia na temat kształtów stożkowych, a także obliczać obszary, które wcześniej uważano za niemożliwe do obliczenia w teorii matematycznej.

Liczba Pi (π)

Archimedes jest szczególnie znany z tego, że podał pi z niesamowitą precyzją. Aby wykonać obliczenia, matematyk wykorzystał regularne wielokąty i połączył je, aby obliczyć zależność między obwodem koła a jego średnicą. Używając tej metody, był w stanie znaleźć liczbę zbliżoną do liczby pi, jaką znamy dzisiaj (3,14159).

Kobieta z uniesionym palcem i żarówka na białym tle.
To za sprawą Archimedesa możemy wykrzyknąć „Eureka”, kiedy wpadniemy na wspaniały pomysł! | źródło: Pixabay - Tumisu

Spirala Archimedesa

Matematyk badał układ spirali. Po wielu obliczeniach wydedukował więc, że powierzchnia spirali była równa promieniu koła, które ją kontynuowało. Wykorzystał również styczną do ustalenia równania koła (jeden odcinek, w którym długość jest równa obwodowi danego koła).

Wzory na Objętość

Naukowiec za priorytet postawił obliczenie powierzchni i objętości różnych obiektów. Wykorzystał przede wszystkim swoją wiedzę z mechaniki, aby zastosować ją do równań matematycznych. Archimedes napisał traktat „O kuli i cylindrze”, aby zademonstrować związek między wielkością kuli i cylindra. Oznacza to, że jeśli kula jest styczna do ściany bocznej cylindra oraz do jego obu podstaw, objętość kuli jest równa 2/3 objętości cylindra. Wpływa to również na związek między ich powierzchniami. Badanie powierzchni i objętości kuli i cylindra w teorii geometrii było dla niego tak ważne, że poprosił nawet o wyrycie tych kształtów geometrycznych na swoim nagrobku!

Arytmetyka, geometria, rozumowanie, równania, liczby pierwsze, algebra, rachunek różniczkowy, rachunek całkowy, ułamki dziesiętne, liczba pi, trójkąt prostokątny, liczby zespolone, system zapisywania liczb i rachunku - cała historia matematyki była naznaczona postępem dokonanym przez Archimedesa.

Kursy matematyki na początkowym poziomie liceum mogą podziękować sławnemu Archimedesowi - ponieważ jego praca jest podstawą większości programów nauczania matematyki lub fizyki. Chcesz dowiedzieć się więcej o pochodzeniu innych świetnych pomysłów? Koniecznie sprawdź innych słynnych matematyków w historii, takich jak Tales i Sir Izaak Newton!

Archimedes i Siła Wyporu

Jedno z najbardziej znanych odkryć Archimedesa można znaleźć w jego traktacie „O ciałach pływających”, który wyjaśnia istotną część ruchu i praw płynów za pomocą tego, co jest obecnie znane jako Prawo Archimedesa.

Wyjaśniając tę ​​zasadę, Archimedes zauważył zachowanie ciał stałych zanurzonych w płynie. Archimedes badał zachowanie wody podczas kąpieli. Prawo Archimedesa jest zatem zasadą opisującą siłę wyporu oddziałującą na ciało stałe przy pomocy grawitacji, gdy jest ono zanurzone w cieczy lub gazie.

Archimedes tłumaczy tę siłę zwiększeniem ciśnienia cieczy w obiekcie. To ciśnienie jest fizycznie silniejsze u podstawy zanurzonego ciała, niż na górze, co powoduje, że ciało unosi się z powodu tej nierównomiernej siły. Zasada Archimedesa jest zdefiniowana następująco:

„Każde ciało, które jest całkowicie lub częściowo zanurzone w płynie w stanie spoczynku, jest poddawane działaniu siły skierowanej ku górze. Wartość tej siły wyporu jest równa ciężarowi płynu, który przemieściło ciało ”.

Prawo Archimedesa wprowadza kilka ważnych różnic, a mianowicie, że siła działa na przedmiot tylko wtedy, gdy płyn i obszar ciała są w spoczynku. Zasada ta została udowodniona w jego pracy poprzez eksperymenty z cylindrycznymi przedmiotami.

Chociaż prawo to nadal ma istotny wpływ na dzisiejszy postęp technologiczny, było wówczas szczególnie ważne. Archimedes wykorzystał tę zasadę, aby stworzyć plany największej łodzi starożytności dla Hierona II, o nazwie Syrakuzja. Dziś ta zasada jest nadal stosowana w konstrukcji maszyn.

Postępy Archimedesa w Mechanice

Podobnie jak dzisiaj, dyscyplina matematyki w starożytności była całkowicie związana z odkrywaniem funkcjonowania świata. Ludzie, którzy tworzą kanon wielkich naukowców starożytności, studiowali i wykorzystali matematykę, aby nadać swojemu światu kontekst. Astronomia, geografia, fizyka, mechanika - wszystkie przedmioty ścisłe opierają się na matematyce.

Wnętrze mechanizmu, koła zębate.
Archimedes, zarówno matematyk, jak i wynalazca, przez wieki wpływał na mechanikę. | źródło: Pixabay - Parlofox

Archimedes był szczególnie zainteresowany badaniem funkcji maszyn i faktycznie jest powszechnie uznawany za ojca mechaniki statycznej. Początkowo badał działanie zarówno dźwigni, jak i środka ciężkości, badania, które później odegrały główną rolę w jego traktacie O równowadze płaszczyzn. To właśnie z powodu tej pracy Archimedes stwierdził, w swym słynnym cytacie:

„Dajcie mi punkt podparcia, a poruszę Ziemię”.

Archimedes napisał wiele innych prac związanych z zasadami działania dźwigni. Dzięki nim odkrył, że ciężar powinien być w równowadze po obu stronach obiektu, aby środek ciężkości był w całkowitej równowadze.

Matematykowi przypisuje się również pierwsze badania maszyn trakcyjnych. Jednym z przykładów jest jego wdrożenie systemu koła pasowego, który pomógł starożytnym Grekom podnosić cięższe przedmioty.

Jest jednak inny, potężniejszy wynalazek, przypisywany wybitnemu matematykowi: śruba. Zainspirowany swoimi odkryciami w Egipcie Archimedes stworzył śrubę, aby pomóc ludziom czerpać wodę z rzek.

Inny z wynalazków Archimedesa, Mechanizm z Antykithiry, umożliwił ludziom przewidywanie dat i godzin zaćmień. Niektóre części tej maszyny są widoczne w Narodowym Muzeum Archeologicznym w Atenach. Dla Archimedesa wszystkie jego wynalazki mechaniczne i badania naukowe były czymś więcej niż rozrywka lub zabawa. Jego odkrycia były głównie wynikiem rozkazów ochrony miasta Syrakuzy i jego twórczego ducha.

Potrzebujesz nauczyciela z przedmiotu: Matematyka ?

Oceń czy nasz artykuł był pomocny 😊

5,00/5 - 1 głos(y)
Loading...

Marta

Pozytywnie zakręcona idealistka. Straszna psiara i wielbicielka gier planszowych. Fascynatka lingwistyki, kreatywnego myślenia i samorozwoju.