Arquímedes de Siracusa (del griego Arkhimêdês), nacido en Siracusa en el año 287 a.C. AD y murió en Siracusa en 212 a.C. J.-C.), es un gran científico griego de Sicilia (Gran Grecia) de la Antigüedad, físico, matemático e ingeniero.
La vida de Arquímedes es poco conocida, no sabemos por ejemplo si estuvo casado o tuvo hijos. Las informaciones sobre él proceden principalmente de Polibio (202 a.C. J. Chr. - 126 a.C. J. Chr.), Plutarco (46 - 125), Livio (59 - 17) o incluso en el caso de la anécdota de la bañera, por Vitruvio, un famoso arquitecto romano. Por lo tanto, estos escritos, excepto Polibio, son mucho posteriores a la vida de Arquímedes.
En materia de matemáticas, tenemos rastros de un cierto número de publicaciones, trabajos y correspondencia. Por otro lado, consideró innecesario dejar constancia por escrito de su trabajo de ingeniería, que sólo conocemos de terceros.
Arquímedes nació en Siracusa en el año 287 a.C. Su padre sería [1] el astrónomo Fidias quien habría iniciado su educación. Se supone que completó sus estudios en la famosísima escuela de Alejandría. Al menos, estamos seguros de que conocía a algunos de sus profesores ya que hemos encontrado cartas que habría intercambiado con ellos[2].
De la familia de Hieron II, rey de Siracusa (aquí el término familia debe tomarse en el sentido más amplio de alguien de la casa de Hieron), entró al servicio como ingeniero y participó en la defensa de la ciudad durante la Segunda Guerra Púnica. Murió en el año 212 a.C. AD cuando la ciudad fue tomada por el romano Marcelo.
Arquímedes, el topógrafo
Arquímedes es un matemático, principalmente geómetra, de gran talla. Se interesó por la numeración, buscando, por ejemplo, escribir el número de todos los granos de arena del universo[3]. La mayor parte de su trabajo se refiere a la geometría con
* el estudio del círculo donde determina un método de aproximación de π utilizando polígonos regulares y propone las aproximaciones \frac22 7 y \frac223 71
* el estudio de las cónicas, en particular cuya parábola presenta dos cuadraturas muy originales. Se extiende el trabajo de Eudoxe sobre el método de agotamiento
* el estudio de áreas y volúmenes que lo convierten en un precursor en el cálculo que aún no se llama integral. Trabajó en particular sobre el volumen de la esfera y del cilindro y pidió que estas figuras fueran grabadas en su tumba. “La relación entre los volúmenes de una esfera y un cilindro, si la esfera es tangente al cilindro por la cara lateral y las dos bases, es igual a 2/3. »
* el estudio de la espiral que lleva su nombre, de la que también dio una cuadratura.
Arquímedes, el mecánico
Arquímedes es considerado el padre de la mecánica estática. En su tratado Sobre el equilibrio de las figuras planas se interesa por el principio de la palanca y la búsqueda del centro de gravedad.
También se le atribuye el principio de Arquímedes sobre los cuerpos sumergidos en un líquido (Cuerpos flotantes).
También trabajó en óptica (Catoptrics).
Pone en práctica sus conocimientos teóricos en un gran número de inventos. A él le debemos, por ejemplo,
* máquinas de tracción donde demuestra que con la ayuda de poleas, polipastos y palancas, el hombre puede levantar mucho más que su peso
* máquinas de guerra (principio de la escapatoria, catapultas, brazos mecánicos utilizados en la marina combate).
Entre las máquinas de guerra más importantes, cabe destacar el aparato para medir distancias (odómetro) que los romanos tomaron prestado[4] de Arquímedes. De hecho, para que el ejército sea eficaz, es necesario que descanse y, por tanto, los días de marcha deben ser idénticos. La máquina de Arquímedes debería estar hecha con dientes dentados puntiagudos, no cuadrados. Nos llevó mucho tiempo reconstruirlo porque cometimos este error.
* el tornillo sin fin y el tornillo de Arquímedes, del que recupera, al parecer, el principio de Egipto y que utiliza para hacer subir el agua. También se le atribuye la invención del tornillo y la tuerca.
* el principio de rueda dentada mediante el cual construyó un planeta representaba el Universo conocido en ese momento.
Arquímedes el científico
Disponemos de un palimpsesto conocido como manuscrito de Arquímedes. Al estudiarlo nos dimos cuenta de que Arquímedes tenía la noción del cálculo infinitesimal, algo muy moderno y absolutamente necesario para progresar en la ciencia. Cabe recordar que para los antiguos griegos, Dios es perfecto porque finito.
Arquímedes y la leyenda
El genio de Arquímedes en mecánica y matemáticas lo convierte en un personaje excepcional de la antigua Grecia y justifica la creación de hechos legendarios sobre él. Sus admiradores, entre ellos Cicerón que descubrió su tumba, Plutarco que contó su vida, Leonardo da Vinci y más tarde Auguste Comte perpetuaron y enriquecieron los cuentos y leyendas de Arquímedes.
Como todos los grandes científicos, la memoria colectiva ha asociado una frase, una fábula que transforma al descubridor en un héroe mítico:Newton está asociado a la manzana, Pasteur al pequeño Joseph Meister, Albert Einstein a la fórmula E =mc². Para Arquímedes, será la frase ¡Eureka! (en griego:¡encontré!) pronunció mientras corría desnudo por las calles de la ciudad cuando acababa de encontrar la explicación al empujón del mismo nombre. Arquímedes finalmente había encontrado la solución a su problema:De hecho, era común en aquella época que los reyes necesitados de dinero fundieran sus joyas en oro y descubrieran que los regalos que les habían hecho eran en realidad sólo oro. ¡plomo bañado en oro o una mezcla de oro y plata! El rey había ordenado a Arquímedes que encontrara una manera de frustrar este fraude[5]. Fue en su bañera, cuando llevaba mucho tiempo buscando, donde encontró la solución, ¡de ahí su alegría! Pudo medir el volumen de la corona sumergiéndola en agua y luego pesarla para comparar su densidad con la del oro macizo.
El asedio de Siracusa y los espejos de Arquímedes[editar]
Usar el sol para defender Siracusa
Usar el sol para defender Siracusa
Durante el ataque de la flota romana a Siracusa, entonces colonia griega, cuenta la leyenda que desarrolló espejos gigantes para reflejar y concentrar los rayos del sol en las velas de los barcos romanos y así encenderlos. Esto parece científicamente improbable, porque técnicamente era imposible imaginar espejos suficientemente grandes, ya que el espejo de plata aún no existía. Sólo se pueden utilizar espejos de bronce pulido.
Un experimento realizado por estudiantes del MIT en octubre de 2005 pareció demostrar que esta suposición era realista. De hecho, el profesor David Wallace y sus alumnos lograron encender una reconstrucción de un barco romano a 30 metros de distancia en diez minutos. Sin embargo, este experimento se llevó a cabo fuera del agua, sobre madera seca, sobre un objetivo estacionario y utilizando espejos comunes y no de bronce como los de la época de Arquímedes.
El experimento se repitió durante el programa de televisión Mythbusters del Discovery Channel en enero de 2006; El profesor Wallace y el equipo de estudiantes del MIT fueron invitados a participar en este nuevo intento. Sin embargo, esta reconstrucción se recreó en condiciones mucho más realistas y arrojó resultados muy diferentes.
En primer lugar, el equipo de Mythbusters optó por un barco real, cuyo casco estaba, por tanto, lleno de humedad. Luego, los participantes utilizaron espejos de bronce pulido, los únicos disponibles en la época de Arquímedes. Tras varios intentos utilizando diferentes espejos, los participantes no consiguieron prender fuego al barco desde una distancia de 30 metros, sólo consiguieron fumar el casco sin incendiarse. Un intento con las velas del barco simplemente no dio ningún resultado, las velas blancas reflejaban el calor de los rayos de luz y volaban constantemente desenfocadas debido al viento.
Finalmente, un nuevo intento a 20 metros utilizando espejos normales y con un barco todavía parado logró encender dolorosamente el casco al cabo de unos minutos.
Las numerosas dificultades encontradas durante el experimento demuestran con toda probabilidad que la leyenda de los espejos de Arquímedes no es realista. Varios factores tienden a demostrarlo:
* Siracusa mira al mar desde el este, lo que habría obligado a Arquímedes a utilizar los rayos del sol de la mañana, que son menos potentes que los del mediodía.
* Los espejos sólo pueden funcionar cuando el sol está visible, lo que hace que esta "arma" no sea fiable porque está enteramente a merced del estado del cielo.
* Los barcos romanos probablemente estaban en movimiento, lo que complica enormemente la tarea de encontrar el hogar. . Para ser efectivos, los espejos tendrían que funcionar muy rápidamente, cosa que no hicieron durante la recreación.
* Las velas no podrían haber sido apuntadas, ya que su color de luz refleja mejor los rayos de luz y no no concentrar el calor tan bien como la cáscara; además, las velas están constantemente en movimiento debido al viento y, por lo tanto, constantemente salen desenfocadas.
* Históricamente, no se menciona el uso de espejos durante el asedio de Siracusa sólo 800 años después. los hechos, lo que hace que la anécdota sea bastante dudosa[6]. Varios autores antiguos que relatan este episodio no mencionan los espejos ni siquiera la quema de barcos romanos. El historiador Livio (XXIV-34) describe el importante papel de Arquímedes como ingeniero en la defensa de su ciudad (desarrollo de las murallas, construcción de aspilleras, construcción de pequeños escorpiones y diversas máquinas de guerra), pero no dice ni un Palabra de aquellos famosos espejos. Asimismo, relata la toma de Siracusa, organizada durante la noche no por miedo al sol, sino para aprovechar el relajamiento general durante los tres días de festividades (generosamente esparcidas) en honor de la diosa Diana. (XXV-23)
*El uso de espejos movilizaría a un gran número de personas para obtener resultados no concluyentes. Así, durante la retransmisión se utilizaron 300 espejos para la reconstrucción y, al final de la retransmisión, un viento bastante ligero derribó un gran número de ellos, varios de los cuales se rompieron con la caída.
Los organizadores y participantes del espectáculo concluyeron que los espejos de Arquímedes utilizados durante el asedio de Siracusa eran un mito.
La muerte de Arquímedes
En -212, después de varios años de asedio, los romanos habrían esperado un día nublado para apoderarse de Siracusa y saquearla. Sin embargo, el general Marcelo deseaba perdonar la vida al erudito. Lamentablemente, según Plutarco[7], un soldado romano se encontró con Arquímedes mientras éste trazaba figuras geométricas en el suelo, sin darse cuenta de la captura de la ciudad por parte del enemigo. Arquímedes, perturbado en su concentración por el soldado, le habría gritado:“¡No perturbes mis círculos! ("Μη μου τους κύκλους τάραττε!"). El soldado, molesto por no ver obedecer al hombre de 75 años, lo habría matado con una espada. En homenaje a su genio, Marcelo le organizó un gran funeral y erigió una tumba decorada con esculturas que representan la obra del difunto.
Tratados
Arquímedes escribió varios tratados, doce de los cuales nos han llegado. Se supone que se perdieron tres o cuatro.
* Del equilibrio de las figuras planas, libro I.
* La cuadratura de la parábola.
* Del equilibrio de las figuras planas, libro II.
* Sobre la esfera y el cilindro, Libros I y II.
* Sobre las espirales.
* Sobre los conoides y los esferoides .
* De los cuerpos flotantes, libros I y II.
* De la medida del círculo.
* La arena.
* El catóptico
* Del método.
Citas
* “¡Eureka! (¡Lo encontré!), pronunciado según la leyenda cuando Arquímedes descubrió su famoso principio.
* "Dame un punto de apoyo y una palanca y levantaré la Tierra". "
* "¡No molestes mis círculos! », hablado frente a un soldado romano que lo distrajo poco después de la captura de Siracusa. Enfurecido, el soldado lo mató.
