ARCHIMEDES: BIOGRAFI, SUMBANGAN DAN PENEMUAN - SAINS - 2026

Archimedes of Syracuse (287 SM - 212 SM) adalah ahli matematik Yunani, ahli fizik, penemu, jurutera dan ahli astronomi dari kota kuno Syracuse, di pulau Sicily. Sumbangannya yang paling luar biasa adalah prinsip Archimedean, pengembangan kaedah keletihan, kaedah mekanikal atau penciptaan planetarium pertama.

Dia kini dianggap sebagai salah satu dari tiga tokoh terpenting dalam matematik kuno bersama dengan Euclid dan Apollonius, kerana sumbangan mereka bermaksud kemajuan saintifik yang penting untuk masa ini dalam bidang kalkulus, fizik, geometri dan astronomi. Pada gilirannya, ini menjadikannya salah satu saintis paling terkenal dalam sejarah manusia.

Walaupun beberapa maklumat mengenai kehidupan peribadinya diketahui -dan yang diketahui pasti boleh dipercayai-, sumbangannya diketahui berkat serangkaian surat yang ditulis mengenai karya dan pencapaiannya yang masih tersimpan hingga hari ini, yang kepada surat-menyurat yang dia pertahankan selama bertahun-tahun dengan rakan dan ahli matematik lain pada masa itu.

Archimedes terkenal pada zamannya kerana penemuannya, yang menarik banyak perhatian dari sezamannya, sebahagiannya kerana mereka digunakan sebagai alat perang untuk berjaya mencegah banyak pencerobohan Rom.

Namun, dia dikatakan telah mendakwa bahawa satu-satunya perkara yang sangat penting adalah matematik, dan bahawa penemuannya hanyalah hasil dari hobi geometri terapan. Di akhir zaman, karya-karyanya dalam matematik tulen lebih dihargai daripada penemuannya.

Biografi

Archimedes of Syracuse dilahirkan pada sekitar tahun 287 SM. Tidak banyak maklumat yang diketahui mengenai tahun-tahun awalnya, walaupun dapat dikatakan bahawa dia dilahirkan di Syracuse, sebuah kota yang dianggap sebagai pelabuhan utama pulau Sicily, hari ini di Itali.

Pada masa itu, Syracuse adalah salah satu kota yang terdiri dari apa yang disebut Magna Graecia, yang merupakan ruang yang dihuni oleh para peneroka asal Yunani menuju kawasan selatan semenanjung Itali dan di Sicily.

Tidak ada data khusus yang diketahui mengenai ibu Archimedes. Sehubungan dengan ayah, diketahui bahawa ini disebut Phidias dan bahawa dia berdedikasi untuk astronomi. Maklumat mengenai ayahnya diketahui berkat serpihan buku The Sand Counter, yang ditulis oleh Archimedes, di mana dia menyebut nama ayahnya.

Heraclides, yang merupakan ahli falsafah dan ahli astronomi Yunani, berkawan rapat dengan Archimedes dan bahkan menulis biografi tentangnya. Walau bagaimanapun, dokumen ini belum disimpan, jadi semua maklumat yang terdapat di dalamnya tidak diketahui.

Sebaliknya, sejarawan, ahli falsafah dan penulis biografi Plutarch menunjukkan dalam bukunya yang berjudul Parallel kehidupan bahawa Archimedes mempunyai hubungan darah dengan Hiero II, seorang tiran yang berkuasa di Syracuse dari 265 SM.

Latihan

Hasil daripada sedikit maklumat yang ada mengenai Archimedes, tidak diketahui dengan pasti di mana dia memperoleh latihan pertamanya.

Walau bagaimanapun, pelbagai ahli sejarah telah menentukan bahawa ada kemungkinan besar Archimedes belajar di Alexandria, yang merupakan pusat budaya dan pengajaran Yunani yang paling penting di rantau ini.

Anggapan ini disokong oleh maklumat yang diberikan oleh sejarawan Yunani Diodorus Siculus, yang menunjukkan bahawa Archimedes mungkin belajar di Alexandria.

Di samping itu, dalam banyak karyanya, Archimedes sendiri menyebut tentang saintis lain pada masa itu yang karyanya tertumpu di Iskandariah, sehingga dapat diasumsikan bahawa ia benar-benar berkembang di kota itu.

Beberapa personaliti yang dipercayai berinteraksi dengan Archimedes di Alexandria adalah ahli geografi, ahli matematik, dan ahli astronomi Eratosthenes of Cyrene, dan ahli matematik dan astronomi Conon de Sanos.

Motivasi keluarga

Sebaliknya, fakta bahawa ayah Archimedes adalah ahli astronomi mungkin mempunyai pengaruh besar terhadap kecenderungan yang kemudian ditunjukkannya, kerana kemudian dan sejak usia muda, tarikan khusus terhadap bidang sains terbukti dalam dirinya. sains.

Setelah waktunya di Alexandria, dianggarkan bahawa Archimedes kembali ke Syracuse.

Karya ilmiah

Setelah kembali ke Syracuse, Archimedes mula merancang artifak yang berbeza yang tidak lama kemudian membuatnya mendapat populariti di kalangan penduduk kota ini. Dalam tempoh ini, dia memberikan dirinya sepenuhnya untuk karya ilmiah, menghasilkan pelbagai penemuan dan menyimpulkan pelbagai tanggapan matematik jauh lebih awal dari zamannya.

Sebagai contoh, dengan mengkaji ciri-ciri angka lengkung padat dan satah, dia datang untuk membangkitkan konsep yang berkaitan dengan kalkulus integral dan pembeza, yang dikembangkan kemudian.

Begitu juga, Archimedes adalah orang yang menentukan bahawa isipadu yang berkaitan dengan sfera sepadan dengan dua kali ukuran silinder yang berisi di dalamnya, dan dialah yang mencipta takal majemuk, berdasarkan penemuannya mengenai hukum tuas.

Konflik di Syracuse

Pada tahun 213 SM tentera Rom memasuki kota Syracuse dan mengepung para peneroka untuk membuat mereka menyerah.

Tindakan ini dipimpin oleh tentera dan ahli politik Yunani, Marco Claudio Marcelo dalam rangka Perang Punic Kedua. Kemudian, ia dikenali sebagai Pedang Rom, sejak akhirnya menakluki Syracuse.

Di tengah konflik, yang berlangsung selama dua tahun, penduduk Syracuse berperang melawan Romawi dengan keberanian dan keganasan, dan Archimedes memainkan peranan yang sangat penting, ketika dia mengabdikan dirinya untuk membuat alat dan alat yang akan membantu mengalahkan orang Rom.

Akhirnya, Marco Claudio Marcelo mengambil bandar Syracuse. Sebelum para perisik besar Archimedes, Marcelo memerintahkan dengan tegas agar mereka tidak menyakiti atau membunuhnya. Namun, Archimedes terbunuh di tangan seorang tentera Rom.

Kematian

Archimedes meninggal pada tahun 212 SM. Lebih dari 130 tahun setelah kematiannya, pada tahun 137 SM, penulis, ahli politik dan ahli falsafah Marco Tulio Cicero menempati kedudukan dalam pemerintahan Rom dan ingin mencari makam Archimedes.

Tugas ini tidak mudah, kerana Cicero tidak dapat menemukan siapa pun untuk menunjukkan lokasi yang tepat. Namun, dia akhirnya mendapatkannya, sangat dekat dengan pintu gerbang Agrigento dan dalam keadaan menyedihkan.

Cicero membersihkan makam itu dan mendapati sebuah bola tertulis di dalam silinder, yang merujuk kepada penemuan volume Archimedes beberapa waktu lalu.

Versi mengenai kematiannya

Versi pertama

Salah satu versi menyatakan bahawa Archimedes sedang menyelesaikan masalah matematik ketika dia didatangi oleh seorang tentera Rom. Dikatakan bahawa Archimedes mungkin telah meminta sedikit waktu untuk menyelesaikan masalah itu, sehingga tentara itu akan membunuhnya.

Versi kedua

Versi kedua serupa dengan yang pertama. Ia memberitahu bahawa Archimedes sedang menyelesaikan masalah matematik ketika bandar itu diambil.

Seorang askar Rom memasuki perkarangannya dan memerintahkannya menemui Marcellus, yang mana Archimedes menjawab dengan mengatakan bahawa dia mesti menyelesaikan masalah yang sedang diusahakannya terlebih dahulu. Askar itu kecewa akibat tindak balas ini dan membunuhnya.

Versi ketiga

Hipotesis ini menunjukkan bahawa Archimedes mempunyai kepelbagaian instrumen matematik di tangannya. Kemudian, seorang askar melihatnya dan nampaknya dia dapat membawa barang berharga, sehingga dia membunuhnya.

Versi keempat

Versi ini menggambarkan bahawa Archimedes berjongkok dekat dengan tanah, memikirkan beberapa rancangan yang sedang dipelajarinya. Nampaknya, seorang tentera Rom datang ke belakang dan, tanpa menyedari bahawa itu adalah Archimedes, menembaknya.

Sumbangan saintifik Archimedes

Prinsip Archimedes

Prinsip Archimedean dianggap oleh sains moden sebagai salah satu warisan terpenting pada zaman Kuno.

Sepanjang sejarah, dan secara lisan, telah disebarkan bahawa Archimedes tiba di penemuannya secara tidak sengaja berkat Raja Hiero yang memerintahkannya untuk memeriksa apakah mahkota emas, yang diperintahkan untuk dibuat olehnya, hanya dibuat dari emas tulen dan tidak mengandungi logam lain. Dia harus melakukan ini tanpa menghancurkan mahkota.

Dikatakan bahawa sementara Archimedes sedang memikirkan bagaimana menyelesaikan masalah ini, dia memutuskan untuk mandi, dan ketika dia memasuki tab mandi, dia menyedari bahawa paras air meningkat ketika dia tenggelam di dalamnya.

Dengan cara ini, dia akan menemui prinsip ilmiah yang menyatakan bahawa "setiap badan yang sepenuhnya atau sebahagiannya terendam dalam cairan (cecair atau gas) menerima daya tuju ke atas, sama dengan berat cairan yang dikeluarkan oleh objek."

Prinsip ini bermaksud bahawa cecair menggunakan daya ke atas - mendorong ke atas - pada objek yang terendam di dalamnya, dan bahawa jumlah daya tolakan ini sama dengan berat cecair yang dipindahkan oleh badan terendam, tanpa mengira beratnya.

Penjelasan mengenai prinsip ini menerangkan fenomena pengapungan, dan terdapat dalam risalahnya mengenai badan terapung.

Prinsip Archimedes telah diterapkan secara besar-besaran untuk anak-anak untuk mengapung objek yang digunakan secara besar-besaran seperti kapal selam, kapal, penyelamat hidup dan belon udara panas.

Kaedah mekanikal

Satu lagi sumbangan Archimedes yang paling penting untuk sains adalah penyertaan kaedah mekanikal semata-mata, teknik, dalam penaakulan dan pertengkaran masalah geometri, yang bermaksud cara yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menyelesaikan masalah jenis ini untuk masa ini.

Dalam konteks Archimedes, geometri dianggap sebagai sains teori semata-mata, dan yang umum adalah bahawa dari matematik murni ia diturunkan ke sains praktikal lain di mana prinsipnya dapat diterapkan.

Atas sebab ini, hari ini dianggap sebagai pendahulu mekanik sebagai disiplin saintifik.

Dalam penulisan di mana ahli matematik mendedahkan kaedah baru kepada rakannya Eratosthenes, dia menunjukkan bahawa ia membolehkan kita menjawab soalan matematik melalui mekanik, dan dengan cara tertentu lebih mudah untuk membina bukti teorem geometri jika sudah ada anda mempunyai pengetahuan praktikal sebelumnya, bahawa jika anda tidak tahu mengenainya.

Kaedah penyelidikan baru yang dilakukan oleh Archimedes ini akan menjadi pendahulu kepada tahap penemuan tidak formal dan rumusan hipotesis kaedah saintifik moden.

Penjelasan mengenai hukum tuas

Walaupun tuas adalah mesin sederhana yang digunakan jauh sebelum Archimedes, dialah yang merumuskan prinsip yang menjelaskan pengoperasiannya dalam risalahnya mengenai keseimbangan pesawat.

Dalam perumusan undang-undang ini, Archimedes menetapkan prinsip-prinsip yang menggambarkan tingkah laku tuas yang berbeza ketika meletakkan dua badan di atasnya, bergantung pada berat dan jarak mereka dari titik sokongan.

Dengan cara ini, dia menunjukkan bahawa dua badan yang mampu diukur (setanding), diletakkan di atas tuas, seimbang ketika berada pada jarak yang sebanding dengan berat badan mereka.

Dengan cara yang sama, badan yang tidak terukur (yang tidak dapat diukur) melakukannya, tetapi undang-undang ini dapat dibuktikan oleh Archimedes hanya dengan badan jenis pertama.

Perumusan prinsip tuasnya adalah contoh yang baik dari penerapan metode mekanik, karena menurut apa yang dia jelaskan dalam surat yang ditujukan kepada Dositeo, pada awalnya ditemukan melalui kaedah mekanik yang dia praktikkan.

Kemudian dia merumuskannya menggunakan kaedah geometri (teori). Dari eksperimen ini pada badan, konsep pusat graviti juga muncul.

Pengembangan kaedah keletihan atau keletihan untuk demonstrasi saintifik

Keletihan adalah kaedah yang digunakan dalam geometri yang terdiri dari mendekati angka-angka geometri yang luasnya diketahui, melalui prasasti dan penyempitan, daripada beberapa yang lain kawasannya dimaksudkan untuk diketahui.

Walaupun Archimedes bukan pencipta kaedah ini, dia mengembangkannya dengan mahir, berjaya mengira nilai tepat Pi yang melaluinya.

Archimedes, menggunakan kaedah keletihan, menyisipkan dan membatasi heksagon ke lilitan diameter 1, mengurangkan perbezaan antara luas segi enam dan lilitan dengan kelewatan.

Untuk melakukan ini, dia membelah dua segi enam yang menghasilkan poligon hingga 16 sisi, seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelumnya.

Dengan cara ini, dia datang untuk menentukan bahawa nilai pi (hubungan antara panjang lilitan dan diameternya) adalah antara nilai 3.14084507… dan 3.14285714….

Archimedes menggunakan kaedah keletihan dengan mahir kerana ia tidak hanya berhasil mendekati pengiraan nilai Pi dengan margin kesalahan yang cukup rendah, dan oleh itu, diinginkan-, tetapi juga, kerana Pi adalah nombor yang tidak rasional, melalui Kaedah ini dan hasil yang diperoleh meletakkan asas yang akan tumbuh dalam sistem kalkulus tak terhingga, dan kemudian, dalam kalkulus integral moden.

Ukuran bulatan

Untuk menentukan luas bulatan, Archimedes menggunakan kaedah yang terdiri daripada melukis persegi yang sesuai tepat di dalam bulatan.

Dengan mengetahui bahawa luas alun-alun adalah jumlah sisinya dan luas bulatannya lebih besar, dia mulai berusaha mendapatkan perkiraan. Dia melakukan ini dengan menggantikan poligon 6 sisi untuk petak dan kemudian bekerja dengan poligon yang lebih kompleks.

Archimedes adalah ahli matematik pertama dalam sejarah yang hampir membuat pengiraan nombor Pi dengan serius.

Geometri sfera dan silinder

Di antara sembilan risalah yang menyusun karya Archimedes mengenai matematik dan fizik, terdapat dua jilid mengenai geometri sfera dan silinder.

Karya ini adalah untuk menentukan bahawa luas permukaan setiap bulatan jejari adalah empat kali dari bulatan terbesarnya, dan bahawa isipadu sfera adalah dua pertiga daripada silinder di mana ia ditulis.

Penciptaan

Odometer

Juga dikenali sebagai penghitung kilometer, ia adalah penemuan orang terkenal ini.

Peranti ini dibina berdasarkan prinsip roda yang, ketika berputar, mengaktifkan roda gigi yang memungkinkan jarak perjalanan dikira.

Menurut prinsip yang sama, Archimedes merancang pelbagai jenis odometer untuk tujuan ketenteraan dan sivil.

Planetarium pertama

Berdasarkan kesaksian banyak penulis klasik seperti Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus, dan Lactantius, banyak saintis hari ini mengaitkan penciptaan planetarium dasar pertama kepada Archimedes.

Ini adalah mekanisme yang terdiri dari serangkaian "sfera" yang berjaya meniru pergerakan planet-planet. Setakat ini perincian mekanisme ini tidak diketahui.

Menurut Cicero, planetarium yang dibina oleh Archimedes adalah dua. Di salah satu daripadanya bumi dan pelbagai rasi bintang yang berdekatan dengannya diwakili.

Yang lain, dengan satu putaran, matahari, bulan dan planet-planet melakukan pergerakan mereka sendiri dan bebas berhubung dengan bintang tetap dengan cara yang sama seperti yang mereka lakukan pada hari yang nyata. Selain itu, fasa dan gerhana bulan berturut-turut dapat dilihat.

Skru Archimedean

Skru Archimedean adalah alat yang digunakan untuk membawa air dari bawah ke atas melalui cerun, menggunakan tiub atau silinder.

Menurut sejarawan Yunani Diodorus, berkat penemuan ini, pengairan tanah subur yang terletak di sepanjang Sungai Nil di Mesir kuno difasilitasi, kerana alat tradisional memerlukan usaha fizikal yang sangat besar sehingga melelahkan para pekerja.

Silinder yang digunakan mempunyai sekrup dengan panjang yang sama, yang menjaga sistem baling-baling atau sirip yang saling berkaitan yang melakukan pergerakan putaran yang digerakkan secara manual oleh tuas berputar.

Dengan cara ini, baling-baling berjaya mendorong sebarang bahan dari bawah ke atas, membentuk sejenis litar tanpa batas.

Cakar Archimedes

Cakar Archimedes, atau tangan besi seperti yang diketahui juga, adalah salah satu senjata perang yang paling menakutkan yang diciptakan oleh ahli matematik ini, menjadi yang paling penting untuk pertahanan Sicily dari pencerobohan Rom.

Menurut penyelidikan yang dilakukan oleh profesor Universiti Drexel Chris Rorres (Jabatan Matematik) dan Harry Harris (Jabatan Kejuruteraan Awam dan Senibina), itu adalah tuas besar yang mempunyai cangkuk bergulat yang menempel pada tuas. dengan menggunakan rantai yang tergantung daripadanya.

Melalui tuas, mata kail dimanipulasi sehingga jatuh di kapal musuh, dan tujuannya adalah untuk mengaitkannya dan menaikkannya sedemikian rupa sehingga ketika dilepaskan, ia dapat membalikkannya sepenuhnya, atau membuatnya jatuh ke atas batu-batu di pantai.

Rorres dan Harris membentangkan di Simposium "Mesin Luar Biasa dan Struktur Antiquity" (2001), perwakilan miniatur artifak ini yang berjudul "Mesin perang yang hebat: Pembinaan dan operasi tangan besi Archimedes"

Untuk melaksanakan karya ini, mereka bergantung pada hujah para sejarawan kuno Polybius, Plutarch dan Tito Livio.

Rujukan

1. ASSIS, A. (2008). Archimedes, pusat graviti, dan undang-undang mekanik pertama. Diakses pada 10 Jun 2017 di bourabai.ru.
2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes. Diakses pada 9 Jun 2015 di World Wide Web: books.google.co.ve/books.
3. MOLINA, A. (2008). Kaedah penyiasatan Archimedes of Syracuse: intuisi, mekanik dan keletihan. Berunding pada 10 Jun 2017 di World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes of Syracuse. Diakses pada 9 Jun 2017 dari history.mcs.st-and.ac.uk.
5. PARRA, E. (2009). Archimedes: kehidupannya, kerja dan sumbangannya terhadap matematik moden. Diakses pada 9 Jun 2017 di lfunes.uniandes.edu.co.
6. QUINN, L. (2005). Archimedes of Syracuse. Diakses pada 9 Jun 2017, dari math.ucdenver.edu.
7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). Mesin Perang yang Hebat: Pembinaan dan Pengoperasian Tangan Besi Archimedes. Diakses pada 10 Jun 2017 dari cs.drexel.edu.
8. VITE, L. (2014). Prinsip Archimedes. Diakses pada 10 Jun 2017 di repository.uaeh.edu.mx.