© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Сведения о жизни

При упоминании этого имени, вероятно, каждый из нас сразу переносится в свои школьные годы. Как же иначе? Закон Архимеда, закон плавания тел немедленно вспоминается каждому, кто учился в средней школе. Это действительно так, но ведь Архимед открыл не только этот закон, хотя и этого открытия хватило бы, чтобы навсегда войти в историю науки.

Архимед
(287-212 до н.э.)

Немного дошло до нас сведений о жизни великого греческого учёного, но его имя и творчество овеяны многими легендами. Архимед родился в 287 году до нашей эры в городе Сиракузы, который в те времена был греческим. В этом городе на острове Сицилия Архимед и прожил всю свою, довольно продолжительную, жизнь. Он погиб в 212 году до нашей эры во время осады Сиракуз римлянами. Отец Архимеда, по имени Фидий, был придворным астрономом у правителя города Сиракузы.

Учился Архимед в Александрии, тогдашней столице Египта. Он получил хорошее образование в так называемом Александрийском музее - уникальном научно- исследовательском центре античного мира, где правители Египта Птолемеи собрали самых лучших греческих учёных и мыслителей, а также основали знаменитую, самую большую в мире библиотеку.

После учёбы в Александрии Архимед вернулся в Сиракузы и унаследовал должность своего отца. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные устройства и приспособления, используемые в строительстве и в быту. Работы Архимеда в основном касались практических приложений математики (геометрии), физики, гидростатики и механики. Эти работы были исключительно многогранными. Архимеду приписывают до 40 изобретений, в том числе такие, как винт и полиспаст. Из бесконечного винта позднее получился болт с гайкой - совершенно необходимый элемент почти любого механизма, так же, как и Архимедов винт. Увлекаясь механикой, Архимед не просто конструирует различные механизмы, но создаёт и проверяет теорию известных в ту пору "простых механизмов": рычага, блока, бесконечного винта и др. Кто не знает знаменитого изречения Архимеда по поводу рычага : "Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю"? В сочинении "Параболы квадратуры" Архимед применил метод расчёта площади параболического сегмента, который по существу был методом интегрального расчета. Здесь уместно напомнить, что дифференциальное и интегральное исчисление вошло в математику лишь в первой четверти 18 века благодаря трудам Исаака Ньютона и Готфрида Лейбница, т.е. спустя две тысячи лет после Архимеда. В труде "Об измерении круга" Архимед впервые вычислил число "пи" - отношение длины окружности к диаметру - и доказал, что оно одинаково для любой окружности. Архимед предложил приемы вычисления поверхностей и объёмов сложных фигур, которые основывались на рассмотрении более простых (кругов, цилиндров, шаров).

Закон Архимеда

Математический метод Архимеда подводил к познанию окружающего пространства, к познанию теоретической формы предметов, находящихся в этом пространстве, формы совершенной, геометрической, к которой предметы более или менее приближаются. Архимед знал также, что предметы имеют не только форму и измерение: они движутся, или могут двигаться, или остаются неподвижными под действием определенных сил, которые перемещают предметы или приводят их в равновесие. Великий сиракузец, изучая эти силы, разработал основы новых наук - статики и гидростатики. Первый закон гидростатики, носящий имя Архимеда, гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом. Этот закон до сих пор приводится во всех школьных учебниках по физике.

Часто говорят, что в связи с открытием этого закона Архимед воскликнул: "Эврика !" ("Я нашёл !"). Но некоторые исследователи утверждают, что знаменитое "Эврика !" было произнесено по другому поводу, а именно по поводу открытия Архимедом закона удельного веса металлов. У Витрувия находим такой рассказ: однажды к Архимеду обратился Гиерон, правитель Сиракуз. Он приказал проверить, соответствует ли вес золотой короны весу отпущенного на неё золота. Для этого Архимед сделал два слитка: один из золота, другой из серебра, каждый такого же веса, что и корона. Затем поочередно положил их в сосуд с водой, отмечая, на сколько поднимался её уровень. Когда в сосуд была опущена корона, Архимед заметил, что её объём превышает объём золотого слитка. Недобросовестность мастера была доказана.

Большую известность получил трактат Архимеда "Псаммит" ("Исчисление песчинок"). Архимед определяет число песчинок во Вселенной, полагая её замкнутой и ограниченной сферой. Здесь же он даёт размеры (разумеется, неточные) Земли, Солнца и расстояние между ними. Трактаты Архимеда "О равновесии плоских фигур" и "О плавающих телах" позволяют считать его родоначальником математической физики.

Осада Сиракуз

Инженерный гений Архимеда с особой силой проявился во время осады Сиракуз римлянами в 212 году до нашей эры. А ведь в это время ему было уже 75 лет! Построенные Архимедом мощные метательные машины забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. Думая, что они будут в безопасности у самых стен города, римляне кинулись туда, но в это время лёгкие метательные машины близкого действия забросали их градом ядер. Мощные краны захватывали железными крюками корабли, приподнимали их кверху, а затем бросали вниз, так что корабли переворачивались и тонули.

Римляне вынуждены были отказаться от мысли взять город штурмом и перешли к осаде. 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 даже во время осады Архимед не давал покоя римлянам. По преданию, во время осады римский флот был сожжён защитниками города, которые при помощи зеркал и отполированных до блеска щитов сфокусировали на них солнечные лучи по приказу Архимеда. (Существует также мнение, что корабли поджигались метко брошенными зажигательными снарядами, а сфокусированные лучи служили лишь прицельной меткой для баллист.)

Только вследствие измены Сиракузы были взяты римлянами осенью 212 года до нашей эры. При этом Архимед был убит. Плутарх сохранил нам яркий рассказ о его смерти: "К Архимеду подошёл воин и объявил, что его зовёт Марцелл (полководец римлян). Но Архимед настойчиво просил его подождать одну минуту, чтобы задача, которой он занимался, не осталась нерешённой. Воин, которому не было дела до его доказательства, рассердился и пронзил его своим мечом".

По другой версии, воин ворвался в дом Архимеда для грабежа, занёс меч на хозяина, а тот только и успел крикнуть: Остановись, подожди хотя бы немного. Я хочу закончить решение задачи, а потом делай что хочешь!

Таковы легенды. Однако многие историки полагают, что Архимед был убит не случайно - ведь его ум стоил в те времена целой армии. Любопытно, что, завоевав Сиракузы, римляне так и не стали обладателями трудов Архимеда. Только через много веков труды эти были обнаружены европейскими учёными. Вот почему древний историк Плутарх, одним из первых описавший жизнь Архимеда, указал с сожалением, что учёный не оставил ни одного сочинения.

Плутарх пишет, что на могиле Архимеда была установлена плита с изображением шара и цилиндра. Её видел Цицерон, посетивший Сицилию через 137 лет после смерти Архимеда. Великий учёный оставил большое наследие в виде своих трудов. Только в 16-17 веках европейские математики смогли, наконец, осознать значение того, что было сделано Архимедом за две тысячи лет до них.