Архимед

Архимед (көне грекше: Αρχιμήδης, б.з.б. 287-212) Ежелгі Грекияның ұлы ғалымы, математигі, механигі. Ол Сицилия аралындағы Сиракуз қаласында, туып сонда өмір сүрген. Архимед астроном Фидийдің баласы деген жорамал бар. Архимед сол замандағы ірі мәдениет орталығы – Мысырды аралап, александриялық ғалымдардан, солардың ішінде Конон мен Эратосфеннен білім алған. Оның математикалық еңбектері өз заманынан озық болған, бұл еңбектері дифференциалдық және интегралдық есептеу ашылғанда (17 ғасыр) дұрыс бағаланған. Архимедтің көптеген математикалық еңбектерінің ішінен қисық сызықтардың ұзындықтарын, әр түрлі фигуралар мен денелердің көлемін және беттердің ауданын есептеу ерекше орын алды.

Архимед
көне грекше: Αρχιμήδης
Туған күні	б. з. д. 287 (-287)
Туған жері	Сиракузы
Қайтыс болған күні	б. з. д. 212 (-212)
Қайтыс болған жері	Сиракузы
Ғылыми аясы	Математика, механика, инженерия, астрономия

Денелерді Архимед винтімен көтеру

Архимед рычаг заңын, суда өлшеу арқылы қорытпаның құрамын анықтау тәсілін тапқан, өз атымен аталған гидростатика заңын (Архимед заңы) ашқан, жер суаратын механизмдерді, жүк көтеретін рычаг жүйелері мен блоктарды, тас ататын қамал бұзатын соғыс қондырғыларын, т.б. ойлап шығарған. Рычагтың математикалық заңын тапқанда, Архимед “Тіреу нүктесін берсеңдер, Жерді де төңкеріп тастаймын” деп айтқан екен. Архимед шығармаларының көпшілігі сақталмаған, ал оның “Эратосфенге жолдаған” хаты 1906 жылы ғана табылған. 9-11 ғасырларда Архимедтің еңбектері араб тіліне, ал 13 ғасырда олар араб тілінен латын тіліне аударылып, Батыс Еуропа елдеріне тарай бастаған. 1823 жылы Архимедтің “Шар мен цилиндр” және “Дөңгелекті өлшеу және леммалар” атты екі кітабы орыс тіліне аударылған.

Өмірбаяны

Дереккөздер

Алғаш рет Архимедтің өмірбаянын белгілі бір Гераклид сипаттаған, мүмкін оның шәкірті. Ол біздің дәуіріміздің 6 ғасырында болған. Бұл туралы математик Евтокий Аскалонский ежелгі ғалымның еңбектеріне түсініктемелерінде атап өткендей. Архимед туралы бізге жеткен ең алғашқы мәліметтер Полибий тарихында (б.з.б. 200-120) бар. Бұл тарихшы Сиракуз ғалымы жасаған машиналар туралы егжей-тегжейлі айтып береді.

1 ғасырдағы тарихшы Диодор Сикулус Египетте болған кезінде ғалым ойлап тапқан Архимед бұрандасын сипаттайды. Архимедтің математиканы Александрияда оқып, жергілікті ғалымдармен байланысын үзбегені оның еңбектерінде жазылған. Рим жазушысы Тит Ливи Архимедті астроном және тамаша дизайнер және инженер ретінде сипаттайды. Сиракуз ғалымының есімін шешен және саясаткер Цицерон атайды, ол өз сөзімен ғалымның бейітін ашқан. Архимед туралы римдік сәулетші және механик Марк Витрувий Поллио бірнеше рет атап өтеді.Ол Сиракузан туралы құбырлардағы су ағынының заңдылықтарының білгірі, құрылыс механикасы бойынша әлі күнге дейін жетпеген оқу құралдарының авторы ретінде жазады және «Жүзбелі денелер туралы» еңбегіне сілтеме жасайды. Архимед туралы бұрын жарияланбаған дереккөздерден келтірген ең соңғы автор - Плутарх. Рим қолбасшысы Марселлдің өмірбаянында бірнеше бет Архимедке арналған. Бұл, шын мәнінде, Сиракуз ғалымы туралы ежелгі авторлардың дәлелдерін сарқып тастайды

Александриядағы балалық шақ және білім

Архимед б.д.д 287 жылы Сицилия аралындағы грек колониясы Сиракузада дүниеге келген. BC Архимедтің әкесі мыс математик және астроном Фидий болды. Тарихшы С.Я.Луридің айтуынша, Архимед туған кездегі отбасы бай болмаған. Әкесі ұлына сол кездегі философия мен әдебиетке негізделген жан-жақты білім бере алмады. Фидий Архимедке өзі білетін нәрсені ғана, яғни математикалық ғылымдарды үйрете алды. Плутархтың айтуынша, Архимед болашақ тиранның, одан кейін Сиракуз патшасы Иеронның туысы болған, ол сол кездегі қала азаматтарының бірі болған.

Иерон римдіктерге қарсы гректер жағында Пирр соғысына (б.з.б. 280-275) қатысты. Соғыс қимылдары кезінде ол ерекшеленіп, әскери жетекшілердің бірі болды және Пир Грекияға кеткеннен кейін көп ұзамай Сиракузада билікті өз қолына ала алды. Бұл Хирондар отбасының материалдық әл-ауқатынан көрінді. Жас Архимед ежелгі дәуірдің негізгі ғылыми орталықтарының бірі - Александрияға бару мүмкіндігіне ие болды.

Шеңберіне Архимед қосылған ғалымдар Александрия музьеонының төңірегіне топтастырылған. Мусьеонның құрамына 700 мыңнан астам қолжазба сақталған әйгілі Александрия кітапханасы кірді. Дәл осы жерде Архимед өз жазбаларында атап өткен Демокрит, Евдокс және басқа геометрлердің еңбектерімен танысқанға ұқсайды.

Александрияда Архимед атақты ғалымдармен: астроном Кононмен, Киренадан шыққан жан-жақты ғалым Эратосфенмен кездесіп, олармен өмірінің соңына дейін хат алысады. Архимед Кононды өзінің досы деп атады және Эратосфенге арналған кіріспелері бар «Механикалық теоремалардың әдісі» және «Бұқалар мәселесі» атты екі еңбегін берді. Конон қайтыс болғаннан кейін (шамамен б.з.б. 220 ж.) Архимед өзінің шәкірті Доситеймен белсенді хат алмасуды жалғастырды және соңғы жылдардағы Архимедтің көптеген трактаттары: «Архимед Доситейді қарсы алады» деген сөздермен басталады.

Сиракузадағы өмір

Оқуды аяқтағаннан кейін Архимед Сицилияға оралды. Жас ғалымның мансаппен айналысуға құштарлығы болмады. Сиракуз патшасының туысы ретінде оған тиісті тұрмыстық жағдайлар жасалды. Хирон туысының «экцентриктеріне» адал болды. Ғылымға қызығушылық танытқан Архимедтен айырмашылығы, Сиракуз патшасы оны іс жүзінде қолдану мүмкіндіктерін іздеді. Дәл ол, бәлкім, Архимедтің амбициясымен ойнап, оны механизмдер мен машиналарды жасауға сендірді, оның жұмысы замандастарын таң қалдырды және көптеген жағынан өзінің жаратушысына дүниежүзілік даңқ әкелді. Архимед өмірінің өзінде оның есімі төңірегінде аңыздар пайда болды, бұған оның замандастарына таңғаларлық әсер еткен таңғажайып өнертабыстары себеп болды.

Витрувий сипаттаған хикая, Архимед Иерон патшаның тәжінің таза алтыннан жасалғанын немесе зергердің күмісті көп мөлшерде араластырғанын қалай анықтай алғаны туралы кеңінен танымал болды. Салмағы бойынша тәж оны өндіру үшін бөлінген асыл металдың мөлшеріне сәйкес келді. Алтынның бір бөлігі күміске ауыстырылды деп айыпталғаннан кейін патша Архимедке шындықты анықтауды бұйырды. Ғалым әйтеуір абайсызда моншаға келіп, ваннаға батып, одан су ағып жатқанын көреді. Аңыз бойынша, дәл осы сәтте оны гидростатиканың негізін құрайтын идея таң қалдырады. «Эврика!» деп айғайлайды. Архимед моншадан секіріп түсіп, патшаға жалаңаш жүгірді. Аңыз авторы II Гиеронның Сиракузаның сыртындағы Ортигия аралында бекінген резиденцияда тұрғанын және, тиісінше, Архимедтің оған қалалық моншадан физикалық түрде жүгіре алмайтынын ескермеген. Архимед салмағы тәжге тең алтын мен күмістен екі құйма жасауды өтінді. Содан кейін ол ыдысты шетіне дейін суға толтырып, оған құймалар мен тәжді дәйекті түрде батырды. Объектіні судан алып, өлшейтін ыдыстан ыдысқа белгілі бір мөлшерде сұйықтық құйды. Тәж салмағы бірдей алтын құймасынан да көп суды ығыстырды.Осылайша, Архимед зергердің алдауын дәлелдеді. Ғалымдар денелердің меншікті салмағын олардың көлемін сұйықтыққа батыру арқылы анықтау мәселесін шешу ғылымға «Архимед заңы» деген атпен енген гидростатиканың принциптерін ашуды қажет етпегенін атап көрсетеді.

Плутарх айтқан тағы бір аңыз бойынша Архимед Иеронға кез келген жүкті жылжыта алатынын жазған. Ол сондай-ақ егер оның қарамағында тұратын басқа жер болса, ол біздің жерді көшірер еді деп қосты. Архимедтің талаптарын тексеру үшін үш мачты жүк кемесі жағаға шығарылды. Оның трюмі жүкке толы болды және теңізшілер экипажы артқы жағына отырғызылды. Архимед алыста отырып, блок жүйесінен (шығыр блогы) өткен және кемеге бекітілген арқанды тарта бастады. Кеме қозғала бастады, «теңізде жүзіп бара жатқандай тегіс және баяу». Афина сипаттаған басқа нұсқасы бойынша, нұсқа кейінірек Мысыр перғауны Птоломей III Эвергетке ұсынылған «Сиракуз» кемесі туралы болды. Ежелгі өлшем бойынша алып кеме жасалғанда, патша ондағы қалған жұмыстарды аяқтау үшін оны суға түсіруді бұйырды. Мұны қалай жасау керектігі туралы көптеген даулар болды. Мәселені Архимед шешті, ол бірнеше көмекшілерімен бірге алып кемені орнынан жылжытып, жүкшығырлары бар күрделі блоктар жүйесін жасады.Заманауи интерпретацияларда Архимедтің сөз тіркесі ежелгі грек сияқты естіледі. Δός μοι πᾷ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινήσω («Маған тұрар жерді бер, мен жерді айналдырамын», басқа нұсқада: «Маған тірек бер, мен жерді айналдырамын»)

Сиракузаның қорғанысы

Архимедтің инженерлік данышпандығы біздің дәуірімізге дейінгі 214-212 жылдары римдіктердің Сиракузаны қоршауында ерекше күшпен көрінді. Екінші Пуни соғысы кезінде. 215 жылдан бастап қала Иерон II-нің немересі Иероним басқарған. Ол соғыста Карфагенді қолдады, ал Рим әскерлері Сиракузаға көшті. Иероним билікке келгеннен кейін 13 айдан кейін тақтан тайдырылды. Оның орнына келген қолбасшылар Риммен соғысты жалғастырды. Рим қолбасшысы Марселлдің Сиракузаны қоршауға алуы және Архимедтің қорғанысқа қатысуы туралы толық сипаттама Плутарх мен Диодор Сикулдың жазбаларында келтірілген.

Рим әскері Сиракузаға жақындағаннан кейін, олар қалаға шабуыл жасаудың келесі жоспарын жасады. Аппиус Клавдий Пульчерге құрлықтағы шабуыл сеніп тапсырылды. Оның әскері Эпиполис деп аталатын қала маңындағы аудандармен бірге «ұлы Сиракузаны» қоршап тұрған бекініс қабырғасына жақындауы керек еді. Бұл кезде Марк Клавдий Марселл басқарған Рим флоты қаланың төменгі бөлігі – Акрадинаға шабуыл жасауы керек еді. Римдіктер Сиракузаны тез басып алуды көздеді.

Римдіктер қалаға екі жақтан шабуыл жасағанда, Сиракузаның тұрғындары абдырап қалды. Осы кезде Архимед құрастырған машиналар іске қосылды. Олар құрлықтағы Рим әскерлеріне ауыр тастарды лақтырды. Қабырғаларға бекітілген арқалықтар жау кемелеріне түсе бастады. Олар кемелерді итеру күшімен суға батырды, немесе оларды ілмектермен ұстап, судың үстіндегі садақпен көтерді. Содан кейін «Архимедтің тырнақтары» римдік галереяларды айналдырып, оларды қала қабырғасының етегіндегі жартастарға лақтырды.«Көбінесе бұл көзқарас қорқынышты көріністі ашады: теңізден жоғары көтерілген кеме әр соңғы адам бортқа лақтырылғанға немесе ұсақталғанға дейін әртүрлі бағытта тербеліп тұрды, ал бос кеме қабырғаға соқтығысады немесе темір тұтанған кезде қайтадан суға құлады. жақтары ашылмаған». Рим қолбасшысы биік самбука мұнарасы бар сегіз кеме қабырғаларға жақындай алады деп болжады. Содан кейін Марселлдің жоспары бойынша легионерлер қалаға мұнара арқылы енуі керек болды. Дегенмен, катапульттармен сәтті шығарылған «салмағы он талант» (шамамен 250 кг) бірнеше тастар оны жоя алды.Осыдан кейін Марселус шегінуге бұйрық берді. Соғыс кеңесінде римдіктер Сиракузаның қорғаныс қарулары тек ұзақ қашықтықта ғана тиімді, ал жақын қашықтықта тиімсіз деп есептеді. Түнде римдіктер қаланы басып алуға тағы бір сәтсіз әрекет жасады. Олар қала қабырғаларының астынан көрінбей еніп кетті, оларды шаяндар мен басқа да машиналар күтіп алып, қала қабырғасында бұрын дайындалған тесіктерден қысқа жебелерді атады. 2005 жылы «Архимедтің тырнағы» деп аталатын осы «ежелгі заманның супер қаруы» сипаттамасының растығын тексеру мақсатында бірнеше эксперименттер жүргізілді; салынған құрылым өзінің толық өнімділігін көрсетті

Римдіктер қаланы жаулап алу идеясынан бас тартуға мәжбүр болды және қоршауға көшті. Әйгілі ежелгі тарихшы Полибий былай деп жазды: «Бір адамның, бір таланттың, кез келген іске шеберлікпен бағытталған ғажайып күші осындай ... Сиракузаның бір ақсақалын біреу алып тастаса, римдіктер қаланы тез басып алар еді. Бірақ бұл сиракуздықтардың арасында болғандықтан, олар қалаға шабуыл жасауға батылы жетпеді».

Алғаш рет Сикулусский Диодор сипаттаған аңыздардың біріне сәйкес, Рим флоты жеңіліске ұшырап, катапульталардың тастары үшін қауіпсіз және қол жетпес қашықтыққа шегінгенде, Архимед өзінің тағы бір өнертабысы - Архимед айналарын пайдаланды. Ол үлкен айна орнатты, оған басқа кішкентай айналардың сәулелерін бағыттады. Шағылысқан сәуле римдік кемелерді өртеп, жоюға қабілетті болды.Бұл аңыздың сенімділігіне тарихшылардан гөрі физиктерді көбірек қызықтырды. Рене Декарт пен Иоганн Кеплер алыс қашықтықта күн сәулесімен өртеу мүмкіндігін жоққа шығарды. Қазіргі заманда жылу сәулесімен тәжірибелер де жүргізілді. Сонымен, грек ғалымы Иоаннис Саккас 1973 жылы шайырмен өңделген римдік кеменің фанер үлгісін 50 м қашықтықтан 70 мыс айна арқылы өртеп жіберді.

Өлім

Біздің эрамызға дейінгі 212 жылдың күзінде. Сиракузаны римдіктер басып алды. Бұл Артемида мерекесі кезінде, күзетшілер мас болған кезде болды. Сақшылардың бірі жауға қабырғадағы құпия өткел ашты. Қалаға шабуыл кезінде Архимед өлтірілді. Ежелгі дереккөздерде Архимедтің римдіктердің қолынан қайтыс болуы туралы әңгіме бірнеше нұсқада бар. Рим авторлары Тит Ливий мен Плиний Аға өз отандастарының жасаған қиянатын мойындай отырып, оның кездейсоқ және дүрбелең кезінде болғанын жазады. Олар сондай-ақ шабуыл кезінде Архимедті өлтірмеуді бұйырған Марселлдің наразылығын атап өтеді. Рим билігі кезінде өмір сүрген ұлты гректер Диодор Сикулус пен Плутарх Сиракузаның басқыншыларын білімсіз, ғылымнан алшақ, тіпті тонаумен айналысатын қорқақ сарбаздар ретінде көрсетеді. Марселл әскерлерінің қатыгездігі тіпті Сенатта қаралды, онда командир ақталды. 2 жылдан кейін Марселлге қайтадан Сицилияға бару тапсырылғанда, Римде болған арал тұрғындары аза тұту киімдерін киіп, сенаторлардың үйлеріне бара бастады, егер Марселус туған аралына оралса, онда бәрі арал тұрғындары үйлерін тастап кетеді.Диодор Сикулустың айтуынша, Архимедті белгілі бір легионер басып алған. Сонда ғалым: «Тез, біреу, менің бір көлігімді алып кел!» деп айқайлайды. Рим солдаты қорқып, Архимедтің келесі жаңалығын оған қолданғысы келеді деп шешіп, 75 жастағы қартты қылышпен өлтірді. Плутарх Сиракуз ғалымының өлімінің үш нұсқасын келтіреді. Олардың бірінің айтуы бойынша, римдік бір сарбаз бұйрық бойынша Архимедті ұстап алып, Марсельге апармақ болған. Алайда тұтқын Рим әскерінің бас қолбасшысына еруден үзілді-кесілді бас тартты, өйткені ол белгілі бір математикалық мәселені шешуі керек болды. Сонда ашуланған сарбаз Архимедті өлтіреді.Плутарх сипаттаған басқа нұсқаға сәйкес, Архимед қайтыс болғанға дейін солдаттың сол кезде айналысқан міндеті шешімін табуы үшін сәл күтуін сұрайды. Ал үшінші Плутарх нұсқасы бойынша Архимедтің өзі математикалық аспаптарымен Марсельге барған. Легионерлер қарияның қолында құнды нәрсе бар деп шешіп, оны тонау мақсатында өлтірді. Екі автор да Рим әскерінің бас қолбасшысы Марселлдің болған оқиғаға қайғырғанын баса айтады.

Басқа нұсқаны 12 ғасырдағы византиялық филолог Джон Цец (Хилиада, II кітап) келтіреді. Шайқас кезінде 75 жастағы Архимед өз үйінің табалдырығында отырып, тура жол құмында салған сызбаларына терең ой салды. Осы кезде қасынан жүгіріп өтіп бара жатқан римдік сарбаз сызбаны басып кетті, ал ашуланған ғалым римдіктерге: «Менің суреттеріме тиіспе!» деп айқайлады. («шеңберлердің» басқа нұсқасы бойынша). Сарбаз тоқтап қалып, қарияны семсерімен ұрып-соқты

75 жылы Сицилияда квэстор болған Цицерон. Архимед қайтыс болғаннан кейін 137 жылдан кейін ғалымның қираған бейітін таба алғанын «Тұсқұлан әңгімелерінде» жазған. Онда Архимед өсиет еткендей цилиндрге доптың суреті жазылған.

Архимедтің өлімінің шынайы мән-жайлары, сондай-ақ Марселлдің бұл оқиғаға шынайы реакциясы белгісіз болып қала береді. Ежелгі авторлардың келтірілген аңыздары ғалымның римдіктер Сиракузаны басып алғаннан кейін бірден тонау мен кісі өлтіру толқыны кезінде өлтірілгенін біржақты дәлелдейді. Марселус қайғырып, тіпті өлтірілгендерге құрмет көрсетуді бұйырған болуы мүмкін. Римдіктерге гректердің қолдауы қажет болды және олар үшін эллиндік өркениеттің ең жақсы өкілдерін жойып, өлтірушілер мен зорлаушылардың рөлінде көріну өте тиімсіз болды. Қалай болғанда да, бастапқыда Сиракузада тамаша отандасыңызды еске алу қауіпті болды.