Архимед

\

Механика: Архимед и Герон

\

    Архимед родился ок. 287 г. до н.э. Его отец, Фидий, был астрономом. В 212 г. Архимед был зверски убит римскими солдатами, грабившими Сиракузы. Легенда рассказывает, что командовавший войсками Марцелл отдал приказ сохранить жизнь автору хитро придуманной военной машины, однако Архимед был все-таки убит сверхретивым солдатом, причем, во время своих научных занятий. Последняя фраза, произнесенная Архимедом перед смертью, вошла в историю: "Noli turbare circulos meos" - "He трогай моих чертежей". На могильной плите Архимеда была высечена сфера, вписанная в цилиндр, как символ его открытий. Цицерон в бытность свою квестором (комиссаром) Сицилии в 75 г. до н.э. реставрировал этот памятник в знак своего восхищения.

    Среди множества его работ нельзя не упомянуть такие: "О сфере и цилиндре", "Об измерении круга", "О спиралях", "О квадратуре параболы", "О конусах и сфероидах", "О равновесии плоскостей", "О плавающих телах", и др.

    Не раз историки античной науки называли Архимеда самым гениальным из греческих ученых. Он заложил основы гидростатики. В трактате "О плавающих телах" мы находим знаменитый принцип Архимеда: "Тела более тяжелые, чем жидкость, будучи в нее погруженными, идут на дно, они же будут более легкими, если погружены в жидкость, а объем вытолкнутой жидкости будет равен объему данного тела". Архимед заложил также основу теории статики, к примеру, изучал законы рычага. Вообразим, что на некоей прямой - шест, закрепленный в одной точке, и положим на оба конца два веса: на равной дистанции от центра они будут в равновесии; при дистанциях неравных перевесит тот вес, что помещен на большем удалении. Отсюда вывод Архимеда: две величины находятся в равновесии, если удалены на расстояния, взаимопропорциональные их весу. Расхожий афоризм: "Дайте мне точку опоры, и я переверну мир" стал известен от Симшгация, одного из последних неоплатоников античного мира. Слова эти Архимед произнес во время спуска гигантского судна в море при помощи системы рычагов.

    В трактате "Аренарий" (песчаная ванна) Архимед внес новшество в графическую арифметику - систему выражения сверхбольших чисел (до того обозначавшихся буквами греческого алфавита). Он сосчитывал, с провокационным умыслом, число песчинок, которыми можно было бы заполнить космос, чтобы показать, что, речь идет о величинах хотя и гигантских, но все же определенных.

    В прошлом часто указывалось на то, что доказательства Архимеда тяжеловесны и нарочито искусственны, однако сам он пользовался индуктивным и интуитивным методами ("механическим путем", по его словам), и лишь затем найденное зачастую случайно снабжалось геометрическими доказательствами. Так, как это делал "Евдокс, который сначала нашел, что конус есть третья часть цилиндра, а пирамида - третья часть призмы... как и Демокрит, который выяснял характеристики фигур без предварительных доказательств" (Архимед "О методе").

    Архимед был и остается крупным математиком-теоретиком, сам он полагал свои инженерные изыски как нечто второстепенное. Все же именно это последнее подтолкнуло его фантазию к изобретению балдиетических орудий для защиты Сиракуз, приспособлений для перевозки грузов, насоса для ирригационных сооружений. Рассказывают, что во время осады Сиракуз он придумал зажигательные стекла (об этом свидетельствует Лукиан Самосатский). Он сконструировал планетарий, который в Риме привел в восхищение Цицерона. Если верить Витрувию, открытие Архимедом специфического веса (относительно объема) было внесено даже в школьные учебники. Герон, сиракузский царь, вознамерился пожертвовать храму золотую корону. Однако ювелир подменил часть золота серебром, смешав его с золотом. Внешне корона выглядела изумительной. Но, заподозрив мастера, Герон попросил Архимеда провести экспертизу. Последний начал обдумывать ситуацию и решил, что недурно было бы принять ванну. Когда он погрузился в нее (ванны в то время имели подставки), то заметил, что оттуда ушла вода, пропорционально объему его тела. После этого Архимед приготовил два бокала - чистого золота и чистого серебра - одинакового веса с короной и начал погружать их в ванну, а поскольку объем воды, вытолкнутый короной и слитком чистого золота, оказался разным, то обман тут же стал явным. Окрыленный своим открытием, ученый во всю прыть кинулся в костюме Адама на площадь с воплями: "Эврика!", "Я открыл!"

    Среди античных математиков и инженеров упоминается Герон, которому приписывается серия открытий. Вопрос усложняется тем, что: 1) его имя было очень распространенным, 2) что под этим именем, возможно, в ходу были сочинения разных авторов.