Când a trăit Arhimede? Descoperirile științifice ale lui Arhimede. Descoperirile științifice ale omului de știință Arhimede

Am conturat viața inventatorului, realizările sale științifice și inventive. În acest articol vom încerca să enumerăm invențiile lui Arhimede cu explicații mai detaliate.

Vă prezentăm o listă cu invențiile lui Arhimede pentru o navigare rapidă:

Îmbunătățirea efectului de pârghie

„Dacă am un alt teren la dispoziție, la care
Dacă aș putea să mă ridic în picioare, mi-aș muta pe al nostru.”
(c) Arhimede

Arhimede, desigur, nu a fost cel care a inventat pârghia, deoarece este un dispozitiv destul de simplu, dar el a fost cel care a descris teoretic principiile de funcționare a acesteia și, înțelegând aceste principii, a fost capabil să o dezvolte și să o îmbunătățească. El a explicat, de asemenea, principiul transmisiei în mai multe etape.

În lucrarea sa „Despre echilibrul planurilor sau centrele de greutate ale planurilor”, Arhimede scrie următoarele:

Corpurile de aceeași greutate, care sunt echidistante de centru, vor fi în echilibru, dar dacă se modifică distanța unuia dintre ele, atunci echilibrul va fi perturbat în favoarea corpului care se află la o distanță mai îndepărtată de centru. .
Dacă luați două corpuri de greutate egală care sunt echidistante de centru și adăugați greutate suplimentară la unul dintre ele, echilibrul va fi deranjat în favoarea greutății mai mari.

Principiul pârghiei și relația matematică

Unelte melcate

Mulți istorici cred că și Arhimede a reușit să inventeze angrenajul melcat. Având în vedere că Arhimede a inventat un șurub care ridică apa, există vreo îndoială că ar fi putut ghici această invenție înainte. Mai târziu, el a descris un șurub cu o jumătate de nod special care a alunecat de-a lungul șurubului de-a lungul filetului său. Dar pentru epoca lui Heron acest mecanism pare depășit, deoarece șuruburile și piulițele existau deja pe vremea lui. Este posibil ca Heron să fi descris cu exactitate invenția lui Arhimede, după ce a citit unele dintre lucrările sale care nu au ajuns la noi.

Scripete de legătură

Un scripete este o roată de-a lungul căreia poate fi instalat o frânghie sau un lanț. O persoană care trage de un capăt al unei frânghii poate ridica o greutate de la celălalt capăt al frânghiei. Roata scripetelui acționează ca un punct de sprijin, reducând forța necesară ridicării sarcinii. Arhimede a inventat un întreg sistem de scripete pentru a ridica și a muta sarcini

Sistemul de scripete poate fi și mai complicat pentru a obține câștiguri mai mari în rezistență.

Complicația constantă a sistemului de scripete și calculele pentru acestea arată că este posibil să se obțină o reducere de 4 ori a forței necesare.

Regele Hieron, auzind că Arhimede poate muta orice obiect greu de la locul lui, nu l-a crezut și i-a cerut să demonstreze. Momentul a fost bun, deoarece în Siracuza a fost doar o problemă cu o navă uriașă (nava a fost numită după oraș), care nu a putut fi scoasă din port. Trebuie remarcat faptul că nava era uluitor de frumoasă și atingea 55 de metri lungime. Potrivit lui Plutarh, Arhimede a reușit să scoată nava din portul Siracuza folosind un sistem complex de pârghii și scripete.

Șurubul lui Arhimede

— Eureka!
(c) Arhimede

Această invenție este uneori numită și „melcul lui Arhimede” sau șurubul de apă. Aparatul este conceput pentru a ridica apa, de exemplu, pentru a iriga câmpurile. Șurubul lui Arhimede este o spirală care se rotește în interiorul unei țevi, transportând apa în sus pe lamele șuruburilor. Rotirea spiralei a fost stabilită prin rotirea unui mâner special deasupra. Mânerul în sine ar putea fi rotit de oameni, vite sau cai, iar în vremuri ulterioare ar putea fi folosită o roată de apă sau o moară de vânt.Pe lângă apă, materialele granulare precum cenusa sau nisipul pot fi transportate în vârf cu ajutorul unui șurub.

Acesta este poate unul dintre cele mai vechi dispozitive cunoscute pentru ridicarea apei. Șurubul este încă folosit în centralele electrice mici și chiar în ferme. Din 1980, statul Texas din SUA a folosit opt ​​șuruburi Arhimede cu un diametru de aproximativ 3,6 metri pentru a combate scurgerea apelor pluviale. Elicea este antrenată de un motor de 551 de kilowați și poate pompa până la 500 de mii de litri de apă pe minut.

Șurubul lui Arhimede folosit în Texas în SUA

Principalul avantaj al șurubului Arhimede este că reziduurile care pătrund în mecanism nu duc la defecțiuni ale dispozitivului. De exemplu, folosind un șurub puteți ridica chiar și peștii împreună cu apă, în timp ce șurubul va continua să funcționeze.

Explicație detaliată a principiului de funcționare al șurubului Arhimede:

Un șurub uriaș al lui Arhimede instalat la o centrală hidroelectrică:

Și în acest videoclip, șurubul lui Arhimede a fost făcut din Lego:

Mâna de fier sau gheara lui Arhimede

Gheara lui Arhimede a fost o armă cu care inventatorul a inventat-o ​​în timpul asediului orașului său natal Siracuza. Orașul trebuia apărat de flota Imperiului Roman, așa că a fost necesar să se elaboreze metode eficiente de scufundare a flotei direct de pe zidurile cetății.

Nu cunoaștem designul exact al dispozitivului, dar înțelegem aproximativ principiile pe care s-a bazat. Dacă citiți cu atenție despre inventarea scripetelor și pârghiilor, atunci nu va fi greu de înțeles principiul ghearei.

Principiul de funcționare a ghearei lui Arhimede

Gheara lui Arhimede era un sistem de scripete, funii și grinzi. La un capăt al frânghiei se afla un cârlig, care era aruncat pe nava inamică și agățat sub burta navei. Pe cealaltă parte a frânghiei, în spatele zidului, taurii și oamenii erau deja pregătiți și au început să tragă de frânghie. Ca urmare, nave de mai multe tone au fost răsturnate sau aruncate pe stânci, împrăștiind flota și echipajul inamic în jurul zidurilor.

Patetica flotă romană nu este nimic împotriva minții lui Arhimede!

Pe vremea noastră, două grupuri de oameni au încercat să construiască gheara lui Arhimede și să scufunde o navă. Vă sugerăm să vă uitați la ambele încercări și să vă asigurați că dispozitivul a fost funcțional.


Catapulte, baliste și scorpioni

Pictură înfățișând asediul Siracuza.

În timpul asediului Siracuza, Arhimede a construit artilerie care ar putea acoperi o gamă largă de distanțe. În timp ce navele atacatoare se aflau la mare distanță, el a tras din catapulte și baliste, aruncând navele inamice cu pietre și bușteni uriași. Dacă navele se apropiau de zidurile cetății pentru un asalt, acestea erau întâmpinate de un întreg flux de săgeți de la „scorpioni” (catapulte mici care aruncau săgeți de oțel). Apropo, merită remarcat faptul că Arhimede a fost cel care a propus realizarea de lacune, ceea ce a fost o inovație în fortificarea acelui timp. Din mici deschideri, arcașii au tras cu succes asupra romanilor care avansau. Astfel, romanii nu au putut să se apropie de zidurile Siracizei, iar dacă s-au apropiat, au suferit pierderi uriașe.

Adevărat, din punct de vedere istoric, Arhimede nu a fost cel care a inventat pentru prima dată toate aceste structuri, dar le-a făcut în mod clar propriile modificări (de exemplu, precizie îmbunătățită) și le-a folosit cu succes pentru apărare.

A da foc oglinzilor

Ei bine, această invenție pentru timpul său uimește cu siguranță orice imaginație. Arhimede și-a dat seama cum să ardă navele inamice cu ajutorul soarelui. Unele articole chiar numesc această invenție „razele morții”. Cum a fost organizat asta?

Romanii stăteau lângă oraș cu cei 60 de quinquereme. Arhimede a fost suficient de educat în optică pentru a face oglinzi convexe. Probabil că nu era o oglindă, ci un întreg sistem de oglinzi îndreptate către un singur loc pentru a focaliza razele. Cel mai probabil, sistemul a constat din 24 de oglinzi, care au fost combinate într-un singur cadru și rotite folosind balamale, schimbând unghiurile de rotație.

Cum funcționează oglinzile

De fapt, nu este complet clar de ce anume Arhimede a folosit oglinzi. Probabil că nu a ars flota cu ei, ci doar i-a orbit pe arcași de pe corăbii. Există și o versiune conform căreia obuzele speciale erau aruncate pe nave cu ajutorul catapultelor, care apoi erau incendiate cu ajutorul oglinzilor, astfel încât s-ar putea crede că oglinzile erau cele care ardeau navele. Și există și o versiune conform căreia oglinzile erau folosite doar pentru ghidarea catapultelor.

În 1973, omul de știință grec Ionnis Sakkas a devenit interesat de posibilitatea de a arde o flotă folosind oglinzi, așa că a efectuat un experiment. 60 de marinari greci dețineau 70 de oglinzi, fiecare având un strat de cupru și măsurau 1,5 metri pe 1 metru. Oglinzile erau îndreptate către un model din placaj al navei, aflat la 50 de metri distanță. Oglinzile au incendiat cu calm macheta, ceea ce a dovedit posibilitatea practică de a incendia o flotă folosind oglinzi.

În 2005, MythBusters a repetat experimentul, deși oarecum diferit. Au folosit oglinzi convexe în cantități de 500 de bucăți și cu o suprafață mai mică. Au reușit să ardă vela pe model abia după 1 oră, așa că experimentul lor a arătat că arderea unei flote cu oglinzi nu este foarte convingătoare.

Odometru

Odometrul lui Arhimede

Aristotel a creat odometrul în jurul anului 330 î.Hr. Acest dispozitiv a făcut posibilă măsurarea distanței parcurse, ceea ce era indispensabil la crearea hărților sau la construirea unor structuri mari.

Principiul de funcționare al odometrului este simplu. Roțile se rotesc și antrenează două viteze. După anumite distanțe, angrenajele eliberează o minge mică, care cade într-un recipient special. La sfârșitul traseului, poți să numeri bilele și să afli pe ce drum ai parcurs.

Drept urmare, romanii au luat Siracuza prin mită. Trădătorii le-au deschis porțile și Arhimede a fost ucis. Cicero a descris mai târziu întoarcerea romanilor la Roma, spunând că printre prada de război se afla un frumos planetariu mecanic inventat de Arhimede. Planetariul a demonstrat mișcările celor cinci planete și eclipse. Această reconstrucție a arătat mișcarea zilnică a stelelor în jurul Pământului, eclipsele de Soare și de Lună și mișcarea lor de-a lungul eclipticii.

Arhimede, un remarcabil matematician, inventator și inginer grec antic, a trăit în secolul al III-lea î.Hr. (287 - 212 î.Hr.).

Prietenul lui Arhimede, Heraclide, a scris o biografie a marelui om de știință, dar aceasta a fost pierdută și acum se cunosc foarte puține lucruri despre viața lui. Se știu puține lucruri despre viața lui și pentru că aproape toți autorii care i-au transmis ei înșiși biografia au trăit mult mai târziu. Drept urmare, biografia lui Arhimede este plină de legende, dintre care unele au devenit foarte populare. Cu toate acestea, legende despre Arhimede au fost create în timpul vieții sale. Se știe mult mai puțin despre viața personală a omului de știință decât despre știința sa.

Din biografia lui Arhimede:

Arhimede s-a născut în orașul Siracuza din Sicilia. La acea vreme a fost una dintre primele colonii grecești antice de pe insula Sicilia și se numea Magna Graecia. Acesta includea teritoriul modern al Italiei de Sud și al Siciliei. + Arhimede s-a născut în 287 î.Hr. e. Data nașterii este cunoscută din cuvintele istoricului bizantin John Tzetz. A locuit la Constantinopol în secolul al XII-lea. Adică aproape o mie și jumătate de ani după Arhimede. El a mai scris că celebrul matematician antic grec a trăit 75 de ani. O astfel de informație exactă ridică anumite îndoieli, dar trebuie să-l credem pe istoricul antic. Biografia lui Arhimede este cunoscută din lucrările lui Titus, Cicero, Polybius, Livy, Vitruvius și alți autori care au trăit mai târziu decât însuși savantul. Este dificil de evaluat fiabilitatea acestor date.

Arhimede și-a petrecut probabil copilăria la Siracuza. Omul de știință și-a primit probabil studiile primare de la tatăl său. Tatăl său, probabil, a fost astronomul și matematicianul Phidias. Plutarh a mai susținut că omul de știință era o rudă apropiată a conducătorului Siracuza, Hiero al II-lea.

Fiind înrudit cu astfel de vedete, Arhimede a putut primi o educație excelentă: a studiat la Alexandria, care la vremea aceea era renumită ca centru de învățare. Alexandria Egiptului a fost timp de câteva secole centrul cultural și științific al lumii antice civilizate. Acolo Arhimede s-a întâlnit și s-a împrietenit cu multe alte mari figuri științifice ale vremii sale.

Bustul lui Arhimede

În Alexandria, un tânăr care luptă pentru cunoaștere a stabilit relații de prietenie cu matematicianul și astronomul Conon din Samos și cu astronomul, matematicianul și filologul Erastothenes din Cirene - aceștia erau oameni de știință celebri ai vremii. Arhimede a legat o prietenie puternică cu ei. A continuat de-a lungul vieții mele și a fost exprimat prin corespondență.

Tot între zidurile Bibliotecii din Alexandria, Arhimede a făcut cunoștință cu lucrările unor geometri celebri precum Eudoxus și Democrit. De asemenea, a învățat multe alte cunoștințe utile. După antrenament, s-a întors în patria sa și s-a putut angaja pe deplin în știință, deoarece nu avea nevoie de fonduri. În patria sa din Siracuza, Arhimede s-a impus rapid ca o persoană inteligentă și talentată și a trăit mulți ani, bucurându-se de respectul celorlalți și a trăit acolo până la sfârșitul vieții.

Nu se știe nimic despre soția și copiii săi, dar nu există nicio îndoială cu privire la studiile sale la Alexandria, unde se afla celebra Bibliotecă din Alexandria.

Arhimede a murit în timpul celui de-al doilea război punic, când trupele romane au capturat Siracuza după un asediu de doi ani. Comandantul roman a fost Marcus Claudius Marcellus. Potrivit lui Plutarh, el a ordonat ca Arhimede să fie găsit și adus la el. Un soldat roman a venit la casa unui matematician remarcabil în timp ce se gândea la formule matematice. Soldatul a cerut să meargă imediat cu el și să se întâlnească cu Marcellus. Dar matematicianul l-a îndepărtat pe obsesivul Roman, spunând că mai întâi trebuie să termine lucrarea. Soldatul a fost indignat și l-a înjunghiat cu o sabie pe cel mai deștept locuitor din Siracuza.

Există, de asemenea, o versiune care susține că Arhimede a fost ucis chiar pe stradă în timp ce purta instrumente matematice în mâini. Soldații romani au decis că acestea sunt obiecte valoroase și l-au înjunghiat pe matematician. Dar oricum, moartea acestui om l-a revoltat pe Marcellus, din moment ce i-a fost încălcat ordinul. Există și alte versiuni ale acestei povești, dar ei sunt de acord că politicianul și liderul militar antic roman Marcellus a fost extrem de supărat de moartea omului de știință și, unindu-se atât cu cetățenii din Siracuza, cât și cu propriii săi supuși, i-a oferit lui Arhimede o înmormântare magnifică.

La 140 de ani de la aceste evenimente, celebrul orator roman Cicero a sosit în Sicilia. A încercat să găsească mormântul lui Arhimede, dar niciunul dintre locuitorii locului nu știa unde se află. În cele din urmă, mormântul a fost găsit în stare dărăpănată în tufișurile de la marginea orașului Siracuza. Piatra funerară înfățișa o minge și un cilindru înscris în ea. Poezii erau gravate sub ele. Cu toate acestea, această versiune nu are nicio dovadă documentară.

La începutul anilor 60 ai secolului XX, în curtea Hotelului Panorama din Siracuza a fost descoperit și un mormânt antic. Proprietarii hotelului au început să susțină că acesta a fost locul de înmormântare al marelui matematician și inventator al antichității. Dar, din nou, nu au furnizat nicio dovadă convingătoare. Într-un cuvânt, până în prezent nu se știe unde este îngropat Arhimede și în ce loc se află mormântul său.

Activități științifice și invenții ale lui Arhimede:

Fizicianul, matematicianul și inginerul grec antic Arhimede a făcut multe descoperiri geometrice, a pus bazele hidrostaticii și mecanicii și a creat invenții care au servit drept punct de plecare pentru dezvoltarea ulterioară a științei. +Descoperirile din domeniul matematicii au fost adevărata pasiune a omului de știință. Potrivit lui Plutarh, Arhimede a uitat de hrană și de îngrijire de sine când a fost în pragul unei alte invenții în acest domeniu. Principala direcție a cercetării sale matematice au fost problemele analizei matematice.

Chiar înainte de Arhimede, au fost inventate formule pentru a calcula ariile cercurilor și poligoanelor, volumele piramidelor, conurilor și prismelor. Dar experiența omului de știință i-a permis să dezvolte tehnici generale pentru calcularea volumelor și suprafețelor. În acest scop, a îmbunătățit metoda epuizării, inventată de Eudoxus din Cnidus, și a adus capacitatea de a o aplica la un nivel virtuos. Arhimede nu a devenit creatorul teoriei calculului integral, dar opera sa a devenit ulterior baza acestei teorii.

De asemenea, un matematician remarcabil a pus bazele calculului diferențial. Din punct de vedere geometric, a studiat posibilitatea determinării tangentei la o linie curbă, iar din punct de vedere fizic, viteza unui corp în orice moment în timp. Omul de știință a examinat o curbă plată cunoscută sub numele de spirala arhimediană. El a găsit primul mod generalizat de a găsi tangente la o hiperbolă, parabolă și elipsă. De aici putem spune cu siguranță că acest om a fost înaintea științei matematice cu 2 mii de ani. Abia în secolul al XVII-lea oamenii de știință au putut să înțeleagă și să dezvăluie pe deplin toate ideile lui Arhimede, care au ajuns în acele vremuri în lucrările sale supraviețuitoare. Omul de știință a refuzat adesea să-și descrie invențiile în cărți, motiv pentru care nu fiecare formulă pe care a scris-o a supraviețuit până în zilele noastre.

Omul de știință a dezvoltat, de asemenea, în mod activ structuri mecanice. El a dezvoltat și conturat o teorie detaliată a pârghiei și a folosit eficient această teorie în practică, deși invenția în sine era cunoscută chiar înainte de el. În portul Syracuse s-au realizat mecanisme cu pârghie bloc. Aceste dispozitive au facilitat ridicarea și mutarea sarcinilor grele, accelerând și optimizând operațiunile portuare.

El a inventat și un șurub care a fost folosit pentru a salva apa. „Șurubul lui Arhimede” este încă folosit în Egipt. Arhimede a creat o teorie despre echilibrarea corpurilor egale. El a demonstrat că un corp scufundat într-un lichid este supus unei forțe de plutire egală cu greutatea lichidului deplasat. Ideea asta i-a venit la baie. Simplitatea sa l-a șocat atât de mult pe matematicianul și inventatorul remarcabil, încât a sărit din baie și, îmbrăcat ca Adam, a alergat pe străzile din Siracuza strigând „Eureka”, care înseamnă „găsit”. Ulterior, această dovadă a fost numită legea lui Arhimede. +Cercetarea teoretică a unui om de știință în domeniul mecanicii este de mare importanță. Pe baza dovezilor legii pârghiei, el a început să scrie lucrarea „Despre echilibrul figurilor plane”. Dovada se bazează pe axioma conform căreia corpuri egale pe umerii egali se vor echilibra în mod necesar. Arhimede a urmat același principiu de construire a unei cărți - începând cu dovada propriei legi - atunci când a scris lucrarea „Despre plutirea corpurilor”. Această carte începe cu o descriere a binecunoscutei legi a lui Arhimede.

Omul de știință a considerat că inventarea formulelor pentru calcularea suprafeței și volumului unei mingi este o descoperire demnă. Dacă în cazurile anterioare descrise, Arhimede a rafinat și a îmbunătățit teoriile altor oameni sau a creat metode rapide de calcul ca alternativă la formulele existente, atunci în cazul determinării volumului și suprafeței unei mingi, el a fost primul. Înainte de el, niciun om de știință nu a făcut față acestei sarcini. Prin urmare, matematicianul a cerut să doboare o minge înscrisă într-un cilindru pe piatra sa funerară.

Există o legendă asociată cu legea lui Arhimede. Într-o zi, omul de știință ar fi fost abordat de Hiero al II-lea, care s-a îndoit că greutatea coroanei făcute pentru el corespunde cu greutatea aurului care a fost prevăzut pentru crearea sa. Arhimede a făcut două lingouri de aceeași greutate ca și coroana: argint și aur. Apoi, a pus aceste lingouri pe rând într-un vas cu apă și a notat cât de mult a crescut nivelul acestuia. Omul de știință a așezat apoi coroana în vas și a descoperit că apa nu s-a ridicat la nivelul la care s-a ridicat atunci când fiecare dintre lingouri a fost introdus în vas. Astfel, s-a descoperit că maestrul păstrase o parte din aur pentru el.

Arhimede a devenit inventatorul primului planetariu. Când acest aparat se mișcă, se observă următoarele: răsăritul Lunii și a Soarelui; mișcarea celor cinci planete; dispariția Lunii și a Soarelui dincolo de orizont; fazele și eclipsele de lună.

Omul de știință a încercat, de asemenea, să creeze formule pentru calcularea distanțelor față de corpurile cerești. Cercetătorii moderni sugerează că Arhimede considera că Pământul este centrul lumii. El credea că Venus, Marte și Mercur se învârte în jurul Soarelui, iar acest întreg sistem se învârte în jurul Pământului.

Contemporanii săi au compus și numeroase legende despre talentatul matematician, fizician și inginer. Legenda spune că, într-o zi, Hiero al II-lea a decis să-i facă cadou pe Ptolemeu, regele Egiptului, o navă cu mai multe punți. S-a decis denumirea ambarcațiunii „Syracuse”, dar nu a putut fi lansată. În această situație, domnitorul a apelat din nou la Arhimede. Din mai multe blocuri a construit un sistem cu ajutorul căruia lansarea unui vas greu era posibilă cu o singură mișcare a mâinii. Potrivit legendei, în timpul acestei mișcări, Arhimede a spus: „Dă-mi un punct de sprijin și voi întoarce lumea”.

Omul de știință și-a ajutat compatrioții în luptele navale. Macaralele dezvoltate de el au prins navele inamice cu cârlige de fier, le-au ridicat ușor și apoi le-au aruncat brusc înapoi. Din această cauză, navele s-au răsturnat și s-au prăbușit. Multă vreme, aceste macarale au fost considerate o legendă, dar în 2005 un grup de cercetători a demonstrat funcționalitatea unor astfel de dispozitive, reconstruindu-le din descrierile supraviețuitoare.

În 212 î.Hr., în timpul celui de-al Doilea Război Punic, romanii au început să ia cu asalt Siracuza. În acest moment, Arhimede era deja un bărbat în vârstă, dar mintea lui nu și-a pierdut claritatea. Arhimede a folosit în mod activ cunoștințele de inginerie pentru a-și ajuta poporul să obțină victoria. După cum a scris Plutarh, sub conducerea sa, au fost construite mașini de aruncare, cu ajutorul cărora soldații din Siracuza au aruncat cu pietre grele asupra adversarilor lor. Când romanii s-au repezit la zidurile orașului, în speranța că nu vor intra sub foc, o altă invenție a lui Arhimede - dispozitive de aruncare ușoară cu acțiune strânsă - i-a ajutat pe greci să-i arunce cu ghiulea de tun. Galeri romane care se grăbeau în jurul portului Siracuza au fost atacate de macarale speciale cu cârlige (gheara lui Arhimede). Cu ajutorul acestor cârlige, asediații au ridicat corăbii în aer și le-au aruncat jos de la mare înălțime. Navele, lovind apa, s-au spart si s-au scufundat. Toate aceste progrese tehnologice i-au speriat pe invadatori. Așa că, datorită eforturilor lui Arhimede, speranța romanilor de a lua cu asalt orașul a eșuat. Au abandonat asaltul asupra orașului și au trecut la un lung asediu. În toamna anului 212 î.Hr., colonia a fost luată de romani ca urmare a trădării. Arhimede a fost ucis în timpul acestui incident. Potrivit unei versiuni, el a fost spart până la moarte de un soldat roman, pe care savantul l-a atacat pentru că i-a călcat desenul.

Există o legendă conform căreia Arhimede a ordonat ca scuturile să fie lustruite până la o strălucire a oglinzii, iar apoi le-a aranjat în așa fel încât, reflectând culoarea soarelui, l-au concentrat în raze puternice. Au fost trimiși pe corăbii romane și au ars. Mențiunile despre aceste arme sunt simple legende, dar în ultimii ani au fost efectuate experimente pentru a determina dacă aceste invenții ar putea exista cu adevărat. În 2005, oamenii de știință au reprodus macaralele, care s-au dovedit a fi pe deplin funcționale. Și în 1973, omul de știință grec Ioannis Sakkas a incendiat un model din placaj al unei nave romane folosind o combinație de oglinzi. A creat o cascadă de 70 de oglinzi de cupru și a folosit-o pentru a da foc unui model de placaj al unei nave, care era situat la 75 de metri de oglinzi. Deci această legendă ar putea avea o bază practică.

Cu toate acestea, oamenii de știință continuă să se îndoiască de existența armelor „oglindă” în Siracuza, deoarece niciunul dintre autorii antici nu o menționează; informații despre ea au apărut abia în Evul Mediu timpuriu - de la autorul secolului al VI-lea Anthemius din Trallia. În ciuda unei apărări eroice - și ingenioase -, Siracuza a fost în cele din urmă cucerită.

Moștenirea lui Arhimede:

Arhimede și-a scris lucrările în greacă dorica, dialectul vorbit în Siracuza. Dar originalele nu au supraviețuit. Au venit la noi în repovestiri ale altor autori. Toate acestea au fost sistematizate și adunate într-o singură colecție de către arhitectul bizantin Isidor de Milet, care a locuit la Constantinopol în secolul al VI-lea. Această colecție a fost tradusă în arabă în secolul al IX-lea, iar în secolul al XII-lea a fost tradusă în latină.

În timpul Renașterii, lucrările gânditorului grec au fost publicate la Basel în latină și greacă. Pe baza acestor lucrări, Galileo Galilei a inventat balanțe hidrostatice la sfârșitul secolului al XVI-lea.

*Șurubul Archimede, sau melcul, este folosit pentru ridicarea și transportul de încărcături și pentru extragerea apei. Acest dispozitiv este folosit și astăzi (de exemplu, în Egipt).

*Diferite tipuri de macarale, care se bazau pe blocuri și pârghii.

*"Celestial Sphere" este primul planetariu din lume, cu ajutorul căruia s-a putut observa mișcarea soarelui, a lunii și a cinci planete cunoscute atunci.

*Numărul apropiat de numărul P este așa-numitul „număr arhimedian”: 3 1/7; Arhimede însuși a indicat acuratețea aproximării acestui număr. Pentru a rezolva această problemă, el a construit un cerc cu 96 de gonuri înscriși și circumscriși în jurul lui, ale cărui laturi le-a măsurat apoi.

*Descoperirea legii fundamentale a fizicii în general și a hidrostaticei în special. Această lege poartă numele lui și constă în relația dintre forța de plutire, volumul și greutatea unui corp scufundat într-un lichid.

*Fiind primul teoretician al mecanicii, Arhimede a introdus experimente de gândire în ea. Primele astfel de experimente au fost dovezile sale ale legii pârghiei și ale legii lui Arhimede.

*În 1906, profesorul danez Johan Ludwig Heiberg a descoperit o colecție de rugăciuni de 174 de pagini la Constantinopol, scrisă în secolul al XIII-lea. Omul de știință a aflat că este un palimpsest, adică un text scris peste text vechi. La acea vreme, aceasta era o practică obișnuită, deoarece pielea de capră tăbăcită din care erau făcute paginile era foarte scumpă. Textul vechi a fost răzuit, iar deasupra a fost scris text nou. S-a dovedit că lucrarea răzuită era o copie a unui tratat necunoscut al lui Arhimede. Copia a fost scrisă în secolul al X-lea. Folosind lumina ultravioletă și cu raze X, a fost citită această lucrare până acum necunoscută. Acestea au fost lucrări asupra echilibrului, asupra măsurării circumferinței unei sfere și a unui cilindru și asupra corpurilor plutitoare. În prezent, acest document este păstrat în Baltimore City Museum (Maryland, SUA).

*Lucrari ale lui Arhimede: Quadratura parabolei, Pe minge si cilindru, Pe spirale, Pe conoide si sferoide, Despre echilibrul figurilor plane, Epistola catre Eratostene despre metoda, Pe corpuri plutitoare, Masurarea cercului, Psamit, Stomachion , Problema lui Arhimede despre tauri, Tratat despre construcția în jurul mingii unei figuri solide cu paisprezece baze, Cartea Lemelor, Cartea construcției unui cerc împărțit în șapte părți egale, Cartea cercurilor care se atinge.

Arhimede: fapte interesante

1.Arhimede nu a lăsat niciun elev după el, pentru că nu a vrut să-și creeze propria școală și să formeze succesori.

2. Unele dintre calculele lui Arhimede au fost repetate abia o mie cinci sute de ani mai târziu de Newton și Leibniz.

3. Unii oameni de știință susțin că Arhimede a fost inventatorul tunului. Astfel, Leonardo da Vinci a desenat chiar și o schiță a unui tun cu abur, a cărei invenție a atribuit-o savantului grec antic. Plutarh a scris că, în timpul asediului Siracuza, romanii au fost împușcați cu un dispozitiv care semăna cu un tub lung și „scuipa” ghiulele.

4. Prietenul lui Arhimede, Heraclide, a scris o biografie a marelui om de știință, dar aceasta a fost pierdută și acum se știu puține lucruri despre viața lui.

5. Unii contemporani îl considerau nebun pe Arhimede. Pentru a-și demonstra abilitățile, omul de știință înainte de Hieron a tras triremele la țărm folosind un sistem de scripete.

6. Comandantul roman Marcellus, comandantul asediului Siracuza, a spus: „Va trebui să oprim războiul împotriva geometrului”.

7.Arhimede este considerat unul dintre cei mai buni matematicieni și inventatori ai tuturor timpurilor.

9. Potrivit unor legende, în timpul cuceririi Siracizei, un detașament special de romani a fost trimis în căutarea savantului, care trebuia să-l captureze pe Arhimede și să-l predea la comandă. Omul de știință a murit doar într-un accident absurd.

10. Mașinile de aruncat ale lui Arhimede puteau lansa pietre cu o greutate de până la 250 kg. La acea vreme era un vehicul de luptă unic.

11.Arhimede a realizat primul planetariu din lume.

12. Contemporanii îl considerau pe Arhimede aproape un semizeu, iar invențiile sale militare i-au îngrozit pe romani, care nu mai întâlniseră niciodată așa ceva.

13.Cunoscuta legendă despre oglinzile care ardeau navele romane a fost infirmată în repetate rânduri. Cel mai probabil, oglinzile erau folosite doar pentru a ținti balistei, care trăgeau obuze incendiare asupra flotei romane. Există, de asemenea, părerea că romanii au fost nevoiți să accepte un asalt nocturn asupra orașului tocmai din cauza folosirii oglinzilor de către apărătorii Siracizei.

14. „Șurubul lui Arhimede” a fost inventat de omul de știință în tinerețe și a fost destinat irigarii câmpurilor. Astăzi, șuruburile sunt folosite în multe industrii. Și în Egipt încă mai furnizează apă câmpurilor.

15. Arhimede considera matematica cel mai bun prieten al lui.

Monumentul lui Arhimede

fotografie de pe internet

Arhimede a fost un inventator, matematician, mecanic și inginer grec antic care a trăit în secolul al III-lea î.Hr. (287 - 212 î.Hr.).

Nu se știu multe despre viața lui, deoarece aproape toți autorii care i-au transmis ei înșiși biografia au trăit mult mai târziu.

Drept urmare, biografia lui Arhimede este plină de legende, dintre care unele au devenit foarte populare.

Scurtă biografie a lui Arhimede

Arhimede s-a născut la Siracuza, una dintre primele colonii grecești de pe insula Sicilia. Este posibil ca tatăl său să fi fost celebrul Fidias, astronom și matematician. Putarh mai relatează că Arhimede era o rudă apropiată a lui Hiero al II-lea, tiranul Siracuza.

Fiind înrudit cu astfel de vedete, Arhimede a putut primi o educație excelentă: a studiat la Alexandria, care la vremea aceea era renumită ca centru de învățare. După antrenament, s-a întors în patria sa și s-a putut angaja pe deplin în știință, deoarece nu avea nevoie de fonduri.

Invențiile lui Arhimede

  • Șurubul lui Arhimede, sau melcul, este folosit pentru a ridica și transporta încărcături și pentru a salva apa. Acest dispozitiv este folosit și astăzi (de exemplu, în Egipt).
  • Diverse tipuri de macarale, care se bazau pe blocuri și pârghii.
  • „Sfera cerească” a fost primul planetariu din lume, cu ajutorul căruia a fost posibilă observarea mișcării soarelui, a lunii și a cinci planete cunoscute atunci.
  • Un număr apropiat de numărul P este așa-numitul „număr arhimedian”: 3 1/7; Arhimede însuși a indicat acuratețea aproximării acestui număr. Pentru a rezolva această problemă, el a construit un cerc cu 96 de gonuri înscriși și circumscriși în jurul lui, ale cărui laturi le-a măsurat apoi.
  • Descoperirea legii fundamentale a fizicii în general și a hidrostaticei în special. Această lege poartă numele lui și constă în relația dintre forța de plutire, volumul și greutatea unui corp scufundat într-un lichid.
  • Fiind primul teoretician al mecanicii, Arhimede a introdus în ea experimente de gândire. Primele astfel de experimente au fost dovezile sale ale legii pârghiei și ale legii lui Arhimede.

Apărarea Syracusei

În 212, Siracuza a fost asediată de romani. Dar nu au putut captura orașul mult timp. Legendele spun că apărarea lungă a devenit posibilă datorită unui locuitor al orașului - Arhimede. El a construit mașini de aruncare care au distrus armata romană cu obuze grele și macarale care ridicau nave inamice și le scufundau.

Fotografia șurubului lui Arhimede

Se mai relatează cum Arhimede, folosind oglinzi și scuturi lustruite până la strălucire, a dat foc navelor romane, concentrând asupra lor razele soarelui. Există o părere că navele au fost incendiate prin arderea obuzelor aruncate folosind aceleași mașini de aruncat, iar razele focalizate ale soarelui serveau doar ca vedere.

Foto blocuri și pârghii Arhimede

Mențiunile despre aceste arme sunt simple legende, dar în ultimii ani au fost efectuate experimente pentru a determina dacă aceste invenții ar putea exista cu adevărat. În 2005, oamenii de știință au reprodus macaralele, care s-au dovedit a fi pe deplin funcționale. Și în 1973, omul de știință grec Ioannis Sakkas a incendiat un model din placaj al unei nave romane folosind o combinație de oglinzi.

Invențiile lui Arhimede care protejează fotografia Siracuza

Cu toate acestea, oamenii de știință continuă să se îndoiască de existența armelor „oglindă” în Siracuza, deoarece niciunul dintre autorii antici nu o menționează; informații despre ea au apărut abia în Evul Mediu timpuriu - de la autorul secolului al VI-lea Anthemius din Trallia. În ciuda apărării eroice - și ingenioase -, Siracuza a fost în cele din urmă cucerită, iar Arhimede a murit în același an.

Există multe versiuni despre moartea omului de știință, dar cei mai mulți dintre ei sunt de acord că Arhimede a fost ucis de un soldat roman în timp ce stătea lângă casa lui și se gândea la desene.

Arhimede s-a născut în anul 287 î.Hr., la Siracuza. O rudă a viitorului om de știință a fost Hiero, care mai târziu a devenit conducătorul Siracuza, Hiero al II-lea. Tatăl lui Arhimede, Fidias, un astronom și matematician remarcabil, a fost la curte. Din acest motiv, băiatul a primit o educație decentă.

Dându-și seama că îi lipsesc cunoștințele teoretice, tânărul a plecat curând să studieze la Alexandria, unde lucrau la acea vreme cele mai strălucite minți ale antichității.

Arhimede și-a petrecut cea mai mare parte a timpului în Biblioteca din Alexandria. Acolo a studiat lucrările lui Democrit și Eudox. În timpul studiilor, Arhimede s-a apropiat de Eratosthenes și Conon. Prietenia a rămas mulți ani.

Lucrări și realizări

După ce și-a terminat studiile, Arhimede s-a întors la Siracuza natală și a preluat postul de astronom la curtea lui Hiero al II-lea. Dar nu numai stelele i-au atras atenția.

Poziția de astronom nu era oneroasă. Arhimede a avut ocazia să studieze mecanica, fizica și matematica. În acest moment, cercetătorul a aplicat principiul pârghiei pentru a rezolva mai multe probleme de geometrie.

Concluziile au fost prezentate în detaliu în lucrarea „Despre echilibrul figurilor plane”.

Puțin mai târziu, Arhimede a scris eseul „Despre măsurarea unui cerc”. El a reușit să calculeze raportul dintre diametrul unui cerc și lungimea acestuia.

Când studiezi scurta biografie a lui Arhimede, ar trebui să știi că el a acordat atenție și opticii geometrice. A efectuat mai multe experimente interesante despre refracția luminii. Teorema a supraviețuit până în zilele noastre. Demonstrează că pe fundalul reflectării unei raze de lumină de la suprafața unei oglinzi, unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie.

Cadouri pentru Syracuse

Arhimede a făcut multe descoperiri utile. Toate au fost dedicate orașului natal al omului de știință. Arhimede a dezvoltat în mod activ idei pentru utilizarea efectului de pârghie. În portul Syracuse, a reușit să creeze un întreg sistem de mecanisme de blocare a pârghiei care accelerează procesul de transport de mărfuri grele și voluminoase.

Cu ajutorul unui șurub arhimedian, sau melc, a devenit posibilă extragerea apei din rezervoare joase. Datorită acestui fapt, canalele de irigare au început să primească umiditate neîntrerupt.

Serviciul principal către Siracuza a fost furnizat de Arhimede în 212. Omul de știință a luat parte activ la apărarea Siracuza, care a fost asediată de trupele romane. Arhimede a reușit să creeze mai multe mașini puternice de aruncat. Când romanii s-au repezit în oraș, mulți dintre ei au căzut sub loviturile cu pietrele aruncate de la aceste mașini.

Macaralele lui Arhimede au răsturnat cu ușurință navele romane. Acest lucru a dus la faptul că soldații romani au abandonat asaltul asupra orașului și au început un lung asediu.

Din păcate, în cele din urmă, orașul a fost luat.

Moartea unui om de știință

Povestea morții lui Arhimede a fost relatată de Ioan Tzetz, Plutarh, Diodor Siculus și Titus Livy. Detaliile morții marelui om de știință variază. Un lucru este comun: Arhimede a fost ucis de un anumit soldat roman. Potrivit unei versiuni, romanul nu a așteptat ca Arhimede să finalizeze desenul, iar pentru că a refuzat să-l urmeze pe consul, l-a înjunghiat cu o sabie.

O altă versiune spune că omul de știință a fost ucis în drum spre Marcellus. Soldații romani au găsit suspecte instrumentele de măsurare a Soarelui pe care Arhimede le purta în mâini.

Consulul Marcellus, după ce a aflat despre moartea omului de știință, a fost supărat. Trupul lui Arhimede a fost îngropat cu mari onoruri, iar rudelor lui li s-a arătat „un mare respect”.

Alte opțiuni de biografie

  • Arhimede a exclamat odată: „Dă-mi un punct de sprijin și voi muta Pământul!” În ochii contemporanilor săi, remarcabilul om de știință era practic un semizeu.
  • Potrivit legendei, siracusanii au reușit să ardă mai multe corăbii romane. Acest lucru a fost realizat cu ajutorul unor oglinzi uriașe, ale căror proprietăți uimitoare au fost descoperite și de Arhimede.

Arhimede (aproximativ 287 î.Hr., Siracuza, Sicilia - 212 î.Hr., ibid.) - om de știință, matematician și mecanic grec antic, fondatorul mecanicii teoretice și hidrostaticii.

El a dezvoltat metode pentru găsirea zonelor, suprafețelor și volumelor diferitelor figuri și corpuri care anticipau calculul integral.

Arhimede s-a născut în anul 287 î.Hr. în orașul grecesc Siracuza, unde și-a trăit aproape toată viața. Tatăl său a fost Fidias, astronomul de curte al conducătorului orașului Hiero. Arhimede, la fel ca mulți alți oameni de știință greci antici, a studiat în Alexandria, unde conducătorii Egiptului, Ptolemeii, au adunat cei mai buni oameni de știință și gânditori greci și, de asemenea, au fondat faimoasa și cea mai mare bibliotecă din lume.

După ce a studiat în Alexandria, Arhimede s-a întors la Siracuza și a moștenit poziția tatălui său.

În termeni teoretici, munca acestui mare om de știință a fost orbitor de multifațete. Principalele lucrări ale lui Arhimede au vizat diverse aplicații practice ale matematicii (geometrie), fizicii, hidrostaticii și mecanicii. În lucrarea sa „Parabolas of Quadrature”, Arhimede a fundamentat metoda de calcul a ariei unui segment parabolic și a făcut acest lucru cu două mii de ani înainte de descoperirea calculului integral. În lucrarea sa „Despre măsurarea unui cerc”, Arhimede a calculat mai întâi numărul „pi” - raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul acestuia - și a demonstrat că este același pentru orice cerc. Încă folosim sistemul de numire a numerelor întregi inventat de Arhimede.

Metoda matematică a lui Arhimede, asociată cu lucrările matematice ale pitagoreenilor și cu opera lui Euclid care le-a completat, precum și cu descoperirile contemporanilor lui Arhimede, a condus la cunoașterea spațiului material din jurul nostru, la cunoașterea forma teoretică a obiectelor situate în acest spațiu, forma unei forme perfecte, geometrice, de care se apropie mai mult sau mai puțin obiecte și ale căror legi trebuie cunoscute dacă dorim să influențăm lumea materială.

Dar Arhimede știa și că obiectele au mai mult decât doar formă și dimensiune: se mișcă, sau se pot mișca sau rămân nemișcate sub influența anumitor forțe care mișcă obiectele înainte sau le aduc în echilibru. Marele siracusan a studiat aceste forțe, inventând o nouă ramură a matematicii în care corpurile materiale, reduse la forma lor geometrică, își păstrează în același timp greutatea. Această geometrie a greutății este mecanică rațională, este statică, precum și hidrostatică, a cărei primă lege a fost descoperită de Arhimede (legea care poartă numele lui Arhimede), conform căreia o forță egală cu greutatea fluidului deplasat de acţionează asupra unui corp scufundat într-un lichid.

Odată, după ce și-a ridicat piciorul în apă, Arhimede a observat cu surprindere că piciorul său a devenit mai ușor în apă. „Eureka! Am găsit-o”, a exclamat el, părăsindu-și baia. Anecdota este amuzantă, dar transmisă astfel, nu este exactă. Celebrul „Eureka!” a fost pronunțată nu în legătură cu descoperirea legii lui Arhimede, așa cum se spune adesea, ci în legătură cu legea gravitației specifice a metalelor - o descoperire care aparține și savantului siracuza și ale cărei detalii detaliate se găsesc în Vitruvius. .

Se spune că într-o zi Hiero, domnitorul Siracuza, s-a apropiat de Arhimede. El a ordonat să verifice dacă greutatea coroanei de aur corespunde cu greutatea aurului alocat pentru aceasta. Pentru aceasta, Arhimede a făcut două lingouri: unul de aur, celălalt de argint, fiecare cu aceeași greutate ca și coroana. Apoi le-a pus unul câte unul într-un vas cu apă și a observat cât de mult crescuse nivelul. După ce a coborât coroana în vas, Arhimede a stabilit că volumul acesteia depășește volumul lingoului. Astfel s-a dovedit necinstea stăpânului.

Un comentariu curios este al marelui orator al antichității, care a văzut „sfera arhimediană” - un model care arată mișcarea corpurilor cerești în jurul Pământului: „Acest sicilian a avut un geniu pe care, se pare, natura umană nu-l poate realiza”.

Și, în sfârșit, Arhimede nu a fost doar un mare om de știință, a fost și un om pasionat de mecanică. El testează și creează o teorie a cinci mecanisme cunoscute la vremea lui și numite „mecanisme simple”. Acestea sunt o pârghie („Dă-mi un punct de sprijin”, a spus Arhimede, „și voi mișca Pământul”), o pană, un bloc, un șurub fără sfârșit și un troliu. Arhimede este adesea creditat cu inventarea șurubului fără sfârșit, dar este posibil să fi îmbunătățit doar șurubul hidraulic care a servit egiptenilor în mlaștinile de drenare. Ulterior, aceste mecanisme au fost utilizate pe scară largă în diferite țări ale lumii. Interesant este că o versiune îmbunătățită a mașinii de ridicare a apei a putut fi găsită la începutul secolului al XX-lea într-o mănăstire situată pe Valaam, una dintre insulele din nordul Rusiei. Astăzi, șurubul Arhimede este folosit, de exemplu, într-o mașină de tocat carne obișnuită.

Invenția șurubului fără sfârșit l-a condus la o altă invenție importantă, chiar dacă a devenit obișnuită - invenția șurubului, construit dintr-un șurub și o piuliță.

Celor dintre concetăţenii săi care ar fi considerat astfel de invenţii nesemnificative, Arhimede le-a prezentat dovada decisivă contrariul în ziua în care, prin reglarea ingenioasă a unei pârghii, a unui şurub şi a unui troliu, a găsit un mijloc, spre surprinderea privitorilor, de lansând o galere grea care eșurase, cu tot echipajul și încărcătura.

El a dat dovezi și mai convingătoare în 212 î.Hr. În timpul apărării Siracizei împotriva romanilor în timpul celui de-al Doilea Război Punic, Arhimede a proiectat mai multe mașini de război care au permis orășenilor să respingă atacurile romanilor superiori timp de aproape trei ani. Unul dintre ele a fost un sistem de oglinzi, cu ajutorul căruia egiptenii au putut arde flota romană. Această ispravă a lui, despre care au spus Plutarh, Polybius și Titus Livius, desigur, a stârnit mai multă simpatie în rândul oamenilor obișnuiți decât calcularea numărului „pi” - o altă ispravă a lui Arhimede, foarte utilă în timpul nostru pentru studenții la matematică.

Arhimede a murit în timpul asediului Siracuza - a fost ucis de un soldat roman într-un moment în care omul de știință era absorbit în căutarea unei soluții la problema pe care și-o pusese el însuși.

Este curios că, după ce au cucerit Siracuza, romanii nu au devenit niciodată proprietarii lucrărilor lui Arhimede. Numai multe secole mai târziu au fost descoperite de oamenii de știință europeni. De aceea, Plutarh, care a fost unul dintre primii care a descris viața lui Arhimede, a menționat cu regret că omul de știință nu a lăsat o singură lucrare.

Plutarh scrie că Arhimede a murit la o vârstă foarte înaintată. Pe mormântul lui a fost instalată o lespede cu imaginea unei mingi și a unui cilindru. A fost văzută de Cicero, care a vizitat Sicilia la 137 de ani de la moartea omului de știință. Abia în secolele XVI-XVII matematicienii europeni au putut în sfârșit să-și dea seama de semnificația a ceea ce arhimede făcuse cu două mii de ani înaintea lor.

Arhimede a lăsat numeroși studenți. O întreagă generație de adepți, pasionați, care, la fel ca profesorul, erau dornici să-și demonstreze cunoștințele prin cuceriri concrete, s-au repezit pe noua cale deschisă de el.

Primul dintre acești studenți a fost Alexandrianul Ctesibius, care a trăit în secolul al II-lea î.Hr. Invențiile mecanice ale lui Arhimede erau în plină desfășurare când Ctesibius le-a adăugat invenția roții dințate. (Samin D.K. 100 mari oameni de știință. - M.: Veche, 2000)

În lucrările sale fundamentale despre statică și hidrostatică (legea lui Arhimede), Arhimede a dat exemple de aplicare a matematicii în știința și tehnologia naturii. Arhimede a deținut numeroase invenții tehnice (șurubul lui Arhimede, determinarea compoziției aliajelor prin cântărire în apă, sisteme de ridicare a greutăților mari, mașini militare de aruncat), care i-au câștigat o popularitate extraordinară în rândul contemporanilor săi.

Arhimede a fost educat de tatăl său, astronomul și matematicianul Fidias, o rudă a tiranului siracuza Hiero al II-lea, care l-a patronat pe Arhimede. În tinerețe, a petrecut câțiva ani în cel mai mare centru cultural al acelui timp, Alexandria Egiptului, unde l-a cunoscut pe Erastosthenes. Apoi a locuit în Siracuza până la sfârșitul vieții.

În timpul celui de-al doilea război punic (218-201), când Siracuza a fost asediată de armata comandantului roman Marcellus, Arhimede a luat parte la apărarea orașului și a construit arme de aruncare. Invențiile militare ale omului de știință (Plutarh a vorbit despre ele în biografia sa despre comandantul Marcellus) au ajutat la oprirea asediului Siracuza de către romani timp de doi ani. Arhimede i se atribuie arderea flotei romane cu raze solare îndreptate printr-un sistem de oglinzi concave, dar aceasta este o informație nesigură. Geniul lui Arhimede a stârnit admirație chiar și în rândul romanilor. Marcellus a ordonat ca viața omului de știință să fie cruțată, dar în timpul capturarii Siracuza, Arhimede a fost ucis.

Arhimede a preluat conducerea în multe descoperiri în domeniul științelor exacte. Au ajuns la noi treisprezece tratate ale lui Arhimede. În cel mai faimos dintre ele, „Despre minge și cilindru” (în două cărți), Arhimede stabilește că suprafața unei mingi este de 4 ori mai mare decât aria celei mai mari secțiuni transversale a acesteia; formulează raportul dintre volumele mingii și cilindrul descris în apropiere ca 2:3 - o descoperire pe care a apreciat-o atât de mult încât în ​​testamentul său a cerut să ridice pe mormânt un monument cu imaginea unui cilindru cu o minge inscripționată. în ea și inscripția de calcul (monumentul a fost văzut de Cicero un secol și jumătate mai târziu). Același tratat a formulat axioma lui Arhimede (numită uneori axioma lui Eudox), care joacă un rol important în matematica modernă.

În tratatul său Despre conoide și sferoide, Arhimede examinează sfera, elipsoidul, paraboloidul și hiperboloidul revoluției și segmentele acestora și determină volumele acestora. În eseul „On Spirals” el explorează proprietățile curbei care i-a primit numele (spirala arhimediană) și tangenta la aceasta. În tratatul său „Măsurarea cercului”, Arhimede propune o metodă de determinare a numărului π, care a fost folosită până la sfârșitul secolului al XVII-lea și indică două limite surprinzător de precise pentru numărul π:

3·10/71În fizică, Arhimede a introdus conceptul de centru de greutate, a stabilit principiile științifice ale staticii și hidrostaticii și a dat exemple de utilizare a metodelor matematice în cercetarea fizică. Principiile de bază ale staticii sunt formulate în eseul „Despre echilibrul figurilor plane”.

Arhimede ia în considerare adăugarea de forțe paralele, definește conceptul de centru de greutate pentru diferite figuri și oferă o derivație a legii pârghiei. Celebra lege a hidrostaticii, care a intrat în știință cu numele său (legea lui Arhimede), a fost formulată în tratatul „Despre corpurile plutitoare”. Există o legendă că ideea acestei legi i-a venit lui Arhimede în timp ce făcea baie, cu exclamația „Eureka!” a sărit din cadă și a alergat gol să noteze adevărul științific care îi venise.

Legea lui Arhimede: orice corp scufundat într-un lichid este acționat de o forță de plutire îndreptată în sus și egală cu greutatea lichidului deplasat de acesta. Legea lui Arhimede este valabilă și pentru gaze.

F - forta de flotabilitate;
P este forța gravitației care acționează asupra corpului.

Arhimede a construit o sferă cerească - un dispozitiv mecanic pe care se putea observa mișcarea planetelor, a Soarelui și a Lunii (descrisă de Cicero; după moartea lui Arhimede, planetariul a fost dus de Marcellus la Roma, unde a fost admirat pentru câteva secole); un organ hidraulic menționat de Tertulian ca una dintre minunile tehnologiei (unii atribuie invenția orgii inginerului alexandrin Ctesibius).

Se crede că în tinerețe, în timpul șederii sale în Alexandria, Arhimede a inventat un mecanism de ridicare a apei (șurubul lui Arhimede), care a fost folosit pentru drenarea terenurilor inundate de Nil. El a construit și un instrument pentru a determina diametrul aparent (unghiular) al Soarelui (Arhimede vorbește despre asta în tratatul său „Psammit”) și a determinat valoarea acestui unghi.