Великий древнегреческий ученый Архимед родился в Сиракузах, греческой колонии на острове Сицилия. Его отец - математик и астроном Фидий - привил сыну любовь к математике, механике и астрономии. Свое образование Архимед продолжил в Александрие Египетской - научном и культурном центре того времени. В Александрии он посещал знаменитый Мусейон, где слушал лекции именитых философов, математиков, литераторов, пользовался Александрийской библиотекой, где познакомился с трудами Евклида.
По окончании обучения Архимед вернулся в Сицилию. В Сиракузах он был окружён вниманием и не нуждался в средствах. Работы Архимеда относились почти ко всем областям математики того времени: ему принадлежат замечательные исследования по геометрии, арифметике, алгебре. Огромное значение для развития математики имело вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. В работе «Об измерении круга» Архимед дал своё знаменитое приближения для числа π.
Архимед также высчитал, что объем шара, вписанного в цилиндр, относится к объему последнего как 2 к 3. Ученый так гордился этим законом, что попросил после его смерти на могильном памятнике изобразить шар, вписанный в цилиндр.
Однажды Гиерон попросил Архимеда проверить количество золота в короне, которую для него изготовил ювелир. Ему донесли, что мастер якобы украл часть золота и заменил его серебром. Но как это проверить? Корона весила ровно столько, сколько кусок золота, который выдали на ее изготовление. Архимед думал несколько дней. В размышлении он отправился в баню и, опускаясь в огромную деревянную бадью, наполненную водой до краев, заметил, что его тело вытолкнуло воду на пол. Осененный внезапной догадкой, он выскочил из бадьи и помчался домой с криком: «Эврика!» – «Я нашел!»
Архимед пришел во дворец и попросил Гиерона дать ему кусок золота, который весит столько же, сколько корона. Он опустил его в заполненный доверху сосуд с водой и замерил количество вылившейся воды. Затем в сосуд долили воды и опустили корону. Воды вылилось больше, чем в первый раз. Архимед понял, что объем короны был больше объема куска золота, а так как золото тяжелее серебра, значит, мастер, украв часть золота, добавил в корону большее количество серебра, чтобы общий вес не изменился. Так Архимед раскрыл обман и гордился этим гораздо больше, чем наградой, полученной от Гиерона.
Позже он сформулировал закон: «На каждое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды». Так он объяснил, почему одни тела в воде тонут, другие нет. Этот закон теперь называется законом Архимеда и является одним из главных в физике.
Архимед прославился многими механическими конструкциями. Рычаг был известен и до Архимеда, но лишь Архимед изложил его полную теорию и успешно её применял на практике. Наблюдая за работой строителей, которые с помощью толстых палок двигали каменные блоки, Архимед понял, что чем длиннее рычаг, тем больше сила его воздействия.
Он сказал сиракузскому царю Гиерону: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Гиерон не поверил. И тогда Архимед с помощью сложной системы механизмов усилием одной руки вытащил на берег корабль, который обычно из воды вытаскивали сотни человек. Он остался в истории как один из самых знаменитых греческих механиков, изобретателей и математиков, поражавший современников своими удивительными машинами.
Плутарх сообщает, что Архимед построил в порту Сиракуз немало блочно-рычажных механизмов для облегчения подъёма и транспортировки тяжёлых грузов.
Архимедов винт - механизм, исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Винт можно представить как наклонную плоскость, навёрнутую на цилиндр. Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая ирригационную систему.
Архимедов винт (шнек) до сих пор применяется в технике и в быту, например, в мясорубке. Винты, болты, шурупы - все это стало возможным благодаря изобретенному Архимедом винту в примерно в 250 году до н.э. И никакие достижения хай-тека и современных технологий не могут заменить это гениальное изобретение.
Шла вторая Пуниченская война (212-214 г.г. до н. э.) Изобретения Архимеда помогли гражданам Сиракуз в течение длительного времени отражать натиск римского войска. Великий ученый создал метательные машины, способные бросать с большой скоростью камни массой около 250 кг и механизмы, бросающие с берега на суда тяжёлые брёвна и римляне вынуждены были отказаться от мысли взять город штурмом и перешли к длительной осаде.
Древнегреческий историк Полибий так описывает применение Архимедом метательных машин: Аппий сделал попытку приблизиться к той части стены, которая с востока упирается в Гексапилы, а Марцелл с шестьюдесятью пятипалубными судами направился против Ахрадины. Находившиеся на каждом судне люди были вооружены луками, пращами и легкими дротиками, чтобы прогонять врага с зубцов стен. Вместе с тем римляне сняли у восьми пятипалубных судов весла — у одних с правой стороны, у других с левой, — связали суда попарно бортами, и действуя веслами только с наружных сторон, стали подводить к городской стене штурмовые трапы, укрепленные на кораблях.
Однако Архимед соорудил машины, которые могли выбрасывать снаряды на любое желаемое расстояние, Враги были еще далеко от города, когда Архимед из своих больших дальнобойных метательных машин стал поражать их корабли таким множеством тяжёлых снарядов и стрел, что они никак не могли уберечься от них и оказались беспомощными и бездеятельными. Когда Архимед замечал, что снаряды попадают слишком далеко... он пускал в ход меньшие машины, соответственно нужному ему расстоянию.
При обороне города применялась еще одна машина, изобретенная гениальным ученым древности. Это так называемая «Лапа Архимеда» представляла собой уникальную подъемную машину — прообраз современного крана. Это был огромный рычаг, выступающий за городскую стену и оснащённый противовесом. Полибий писал, что если римский корабль пытался пристать к берегу возле Сиракуз, эта машина, управляемая специально обученным человеком, захватывала нос корабля и переворачивала его. Полибий пишет: «Лишь только римляне начинали выставлять против города высокие лестницы, осаждённые тотчас же пускали в ход свои машины, находившиеся внутри городских стен и остававшиеся до этих пор незаметными для врага.»
Они поднимались над бастионами и высовывали свои клювы далеко вперед от укреплений города. Одни несли на себе камни, весившие не менее десяти четверти тонны, другие – груды свинца. Как только лестницы приближались к стенам, осажденные, ослабляя при помощи канатов блоки, к которым «клювы» этих машин, поворачивали их вправо или влево, затем открывались задвижки и из «клюва» падал камень, который разбивал не только машину, но и корабль, на котором она стояла, подвергая находившихся на ней воинов величайшей опасности.
Древнегреческий ситорик Полибий так описывает еще одну военную машину Архимеда: «Кроме того, по приказу Архимеда опускалась железная лапа, привязанная к цепи. Этой лапой машинист захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен. Он поднимал таким образом в воздух нос корабля и ставил корабль отвесно на корму, а затем закреплял неподвижно основание, а лапа и цепь отделялись при помощи каната. Корабли противника либо падали на бок, либо совершенно опрокидывались; ещё чаще корабли наполнялись водой и погружались в море к ужасу тех, которые на них находились.»
Известно, что Архимед много занимался оптикой (он написал трактат по оптике, до нас, к сожалению, не дошедший). Возможно это помогло ему создать систему вогнутых зеркал, которые фокусируя лучи солнечного света, могли аккумулировать достаточную энергию для создания температуры, необходимой для воспламенения корабля.
Византийский учёный Анфимий из Тралл (474 — не позднее 558 годы) в «О чудесных механизмах» сообщал, что Архимед пользовался не одним вогнутым зеркалом, а его установка могла состоять из множества плоских зеркал, которые устанавливались так, чтобы образовывалась одна огромная вогнутая отражающая поверхность. Солнечный свет в таком устройстве образовывал мощный луч, который можно было направить в одну точку. Для этого Архимед, возможно, сконструировал особую раму, на которой при помощи шарниров крепилось не менее 24 зеркал. Согласно легендам, Архимед направил солнечный огонь на вражеский флот и обратил его в пепел.
Некоторые историки науки относятся скептически к этому утверждению, так это событие не описывают ни Плутарх, ни Ливий. Правда, сатирик Лукиан утверждал, что Архимед «при помощи своего искусства сжёг неприятельские корабли». Знаменитый врач Гален говорил, что «Архимед поджёг триремы врага зажигательными зеркалами»
Горожане, надеясь на Архимеда, потеряли бдительность. Однажды ночью римские лазутчики по лестницам взобрались на стены и открыли ворота. Воины ворвались в город. Один из них заскочил во двор дома, где какой-то старик палочкой чертил на песке. «Не трогай мои чертежи!» – крикнул старец. Римский воин пронзил его мечом. Так на 75-м году жизни погиб Архимед - великий ученый, равного ему не было во всем Древнем мире. В 75 году до н. э. удалось обнаружить полуразрушенную могилу Архимеда. На ней, как и завещал Архимед, было изображение шара, вписанного в цилиндр.
В честь Архимеда названы: кратер Архимед и горная цепь Montes Archimedes на Луне, астероид 3600 Архимед