Архимед туралы қызықты мәліметтер

Ғылым тарихы өз заманынан озып кеткен көптеген данышпандарды біледі, дегенмен олардың тек бірлі-жарымы ғана қолында ақыл-ой мен қарапайым құралдардан басқа ештеңе болмағанына қарамастан, математика, физика және инженерлік істе бір мезетте биік шыңдарға жетудің сәті түсті. Ежелгі Грекия әлемге идеялары мыңдаған жылдар бойы өмір сүрген ойшылдардың тұтас шоғырын сыйлады, бірақ осы жарқын фонның өзінде бір ғалым ерекше орын алады. Сиракузадан шыққан Архимед – ашқан жаңалықтары әлі күнге дейін мектептерде оқытылып, инженерлік тәжірибеде қолданылатын адам – адамзат ойы тарихындағы ең қызықты тұлғалардың бірі болып қала береді. Оның айналасындағы аңыздар нақты жетістіктерімен соншалықты шатысып кеткен, тіпті мамандар үшін де бірін екіншісінен ажырату оңай емес. Бұл мақалада біз сіздерге Архимед туралы 25 қызықты әрі танымдық фактіні ұсынамыз.

1. Архимед біздің заманымызға дейінгі 287 жыл шамасында Сицилия аралындағы ең ірі грек қаласы – Сиракузада дүниеге келген. Оның әкесі, астроном Фидий, ұлына ерте балалық шағынан бастап нақты ғылымдарға деген сүйіспеншілікті сіңірген болуы керек.
2. Болашақ ғалым жастық шағының елеулі бөлігін сол кездегі антикалық әлемнің зияткерлік астанасы – Египеттегі Александрияда өткізді. Ол сол жерде әйгілі Мусейонда білім алып, өз заманының көрнекті математиктерімен араласып, өмір бойы жалғастырған достық хат алмасу орнатты.
3. Сиракузаға оралғаннан кейін Архимед өмірінің соңына дейін туған қаласын ешқашан тастап кетпеді. Дәл осы жерде оның барлық негізгі еңбектері жазылды, әйгілі өнертабыстары жасалды және әлемдік ғылым жылнамаларына енген тәжірибелер жүргізілді.
4. Оның есімімен аталатын әйгілі принцип бойынша, сұйықтыққа батырылған дене өзі ығыстырған сұйықтықтың салмағына тең итеруші күшке ұшырайды. Гидростатиканың бұл заңы бүгінгі күнге дейін кемелердің, сүңгуір қайықтардың және кез келген жүзбелі құрылымдардың жүзгіштігін есептеудің негізінде жатыр.
5. Аңыз бойынша, Архимед өз заңын жуыну үшін ваннаға отырған кезде ашқан. Дұрыс емес пішінді дененің көлемін ығыстырылған су мөлшері арқылы өлшеуге болатынын кенет түсініп, ол далаға жалаңаш жүгіріп шығып, «Эврика!» – «Таптым!» деп айқайлаған деседі. Тарихшылар бұл оқиғаның әдеби дәлдігіне күмән келтіреді, дегенмен ол ғылыми жаңалық ашу рухын соншалықты дәл жеткізеді, екі мың жылдан астам уақыт бойы өмір сүріп келеді.
6. Сиракуза билеушісі Гиерон II ғалымнан зергердің алтын тәжіне күміс қоспағанын тексеруді сұраған. Аңыз бойынша, дәл осы практикалық тапсырма Архимедті дененің тығыздығын суды ығыстыру арқылы анықтау әдісін – бұйымның өзін бұзбай-ақ – әзірлеуге итермелеген.
7. Математикада Архимед «пи» санын өз замандастарының көпшілігі үшін қол жеткізгісіз дәлдікпен есептеп шығарды. Ол шеңбер ұзындығының диаметрге қатынасы 223/71 мен 22/7 аралығында орналасқанын анықтады – әдістің қателігі мыңнан бір бөліктен аз болды, бұл біздің заманымызға дейінгі үшінші ғасыр үшін таңғажайып нәтиже еді.
8. Ғалым қисық сызықты фигуралардың аудандарын есептеу әдісін әзірледі, бұл әдіс математикада дерлік екі мың жылдан кейін ғана пайда болған интегралдық есептеу идеяларын айтарлықтай алдын ала болжады. Ньютон мен Лейбниц ХҮІІ ғасырда өз әдістерін жасаған кезде, Архимед алғашқы қадамдарын жасаған жолмен жүрді.
9. Архимед спиралі – оның алғаш рет сипаттаған математикалық қисығы – бүгінгі күнге дейін оның есімімен аталады. Ол центрден бірқалыпты алыстап, сонымен бірге оның айналасында айналатын нүкте арқылы түзіледі және қазіргі техникада қолданыс табады – мысалы, кейбір сорғылар мен механикалық берілістердің құрылымында.
10. Дәл оған так называемые Архимед винті – суды көтеруге арналған спиральды құрылғыны жасау тапсырылады. Оның жұмыс принципі қарапайым әрі данышпандықпен үйлеседі – көлбеу түтік ішінде айналатын спираль сұйықтықты төменнен жоғары қарай ұстап, жылжытады. Мұндай құрылғылар суару жүйелерінде және өнеркәсіпте әлі күнге дейін қолданылады.
11. Біздің заманымызға дейінгі 214–212 жылдары Марцелл басқарған рим флоты Сиракузаны қоршауға алған кезде, Архимед қаланы қорғауды ұйымдастырып, бірқатар әскери машиналар жасады. Оның өнертабыстарының арасында снарядтарды әртүрлі қашықтыққа лақтыратын ерекше конструкциялы катапульталар және рим кемелерінің тұмсықтарын іліп алып, аударып тастай алатын көтергіш крандар болды.
12. Антикалық дереккөздерге сәйкес, қорғаныс құралдарының бірі ретінде жаудың ағаш кемелеріне күн сәулесін шоғырландырып, оларды өртеген алып айналар қызмет еткен. Заманауи эксперименттер қарама-қайшы нәтижелер берді – кейбіреулері жану эффектісін қайталап көрсете алса, басқалары оның ұрыс жағдайында мүмкін еместігін көрсетті, сондықтан мәселе әлі де пікірталас тудыруда.
13. Рим қолбасшысы Марцелл сиракузалық ғалымның тапқырлығына соншалықты таңғалып, қаланы алғаннан кейін оны тірідей ұстап алу туралы бұйрық берді. Дегенмен, қарияны тұтқындауға жіберілген солдат оны өлтірді – бір нұсқа бойынша, ғалым геометриялық есеппен жұмысын тоқтатудан бас тартып, шақырылмаған қонақты дөрекі түрде қуып жібергендіктен.
14. Аңыз бойынша, Архимед өлер алдында өлтірушіге әйгілі сөзін айтқан – сызбасына тимеуін өтінген. Мүмкін апокрифтік болуы мүмкін бұл сөздер ғалымның өлім алдында да өз ісіне толық берілгендігінің символына айналды.
15. Ұлы математиктің қазасына қынжылған Марцелл оны құрметпен жерлеуді бұйырып, қайтыс болғанның отбасына да қамқорлық жасауды ұмытпады. Рим қолбасшысының бұл қадамы антикалық авторлар тарапынан көрнекті ақыл-ойға деген құрметтің айғағы ретінде атап өтілді.
16. Архимедтің қабір тасына оның өз өсиеті бойынша цилиндрге іштей сызылған сфера бейнеленген. Ол өзіннің ең басты математикалық жетістігі ретінде сфераның көлемі мен беткі ауданы оны сипаттайтын цилиндрдің көлемі мен беткі ауданының дәл үштен екі бөлігін құрайтынын дәлелдеуді санаған.
17. Ғалым қайтыс болғаннан кейін дерлік бір жарым ғасыр өткен соң, рим шешені Цицерон оның Сиракузадағы қабірін дәл осы бейне арқылы тапқан. Цицерон сиракузалықтар қабірдің бар екенін мүлдем ұмытып кеткенін, ал өзін – оларды жаулап алған Римнің азаматы ретінде – арнайы іздегенін жазған.
18. Архимед өте үлкен сандарды жазудың түпнұсқа жүйесін әзірледі, бұл «Псаммит» – «Құм түйіршіктерін санау» трактатында баяндалған. Онда ол бүкіл Әлемді толтыру үшін қанша құм түйіршігі қажет екенін есептеу міндетін қойып, осы мақсатта қазіргі дәрежелік жазуды алдын ала болжаған арнайы белгілеулер жасады.
19. Сол еңбегінде ғалым Әлемнің өлшемдеріне Копрниктен 1800 жыл бұрын гелиоцентрлік гипотезаны ұсынған астроном Аристарх Самосскийдің бағалауын қолданды. Осы идеяға жүгіну фактісінің өзі Архимедтің ғылыми қызығушылықтарының кеңдігін айғақтайды.
20. 1906 жылы Константинопольде ортағасырлық монахтар қайта пайдалану үшін өшіріп тастаған пергаментте табылған «Механикалық теоремалар әдісі» трактаты оның жұмысының мүлдем жаңа қырын ашты. Белгілі болғандай, ғалым математикалық нәтижелерді алу үшін механикалық пайымдауларды – геометриялық фигураларды ойша «таразылауды» – қолданған, содан кейін оларды басқа әдістермен қатаң дәлелдеген.
21. Тарихқа «Архимед палимпсесті» деген атпен енген бұл пергамент 1998 жылы аукционда екі миллион долларға сатылып, ғалымдардың зерттеуіне берілді. Заманауи технологиялар – рентген сәулелері және көп спектрлі талдау – ХІІ ғасырдағы діни жазбалардың астында жасырынған мәтінді оқуға мүмкіндік берді.
22. Архимед шеңбер ауданының формуласын алғаш рет дәлелдеп, оның шеңбер ұзындығының жартысы мен радиустың көбейтіндісіне тең екенін көрсетті. Дәлелдеу әдісі қабырғалар саны үнемі көбейетін іштей және сырттай сызылған көпбұрыштарға негізделген – бұл идея кейіннен шек ұғымында жүзеге асырылды.
23. «Маған тіреу нүктесін беріңіз, мен Жерді ауыстырып тастаймын» деген аңызға айналған сөз Архимедке рычагты зерттеуіне байланысты тапсырылады. Ол бұл құрылғының бар екенін жай ғана білген жоқ – оны оған дейін де бәрі білетін – бірақ рычаг заңын алғаш рет математикалық тұрғыдан негіздеп, ауырлық центрін ұғымын енгізді.
24. Ғалымның Гиерон патшаға рычаг принципін тәжірибеде көрсетіп, блок жүйесі арқылы жалғыз өзі жүк тиеген кемені орнынан қозғалтқаны туралы куәліктер сақталған. Бұл демонстрация куәгерлерге өшпес әсер қалдырып, Архимедтің математиканы нақты күшке айналдыра білетін адам ретіндегі беделін нығайта түсті.
25. Көрнекті ойшылдың есімі Айдағы кратерге, астероидқа, математикалық қисықтарға және физикалық ұғымдардың бүтіндей бір қатарына берілген. Мұндай қайтыс болғаннан кейінгі мойындау өздігінен красноречиво – ежелгі дәуір ғалымдарының аз ғана бөлігі ғана қазіргі ғылыми тілде мұндай кең және тұрақты қатысуға ие болды.

Архимед абстрактілі математика мен практикалық инженерия қарама-қайшылық ретінде емес, біртұтас өткір ақыл-ойдың екі көрінісі ретінде өмір сүрген өмір кешті. Оның идеяларының тереңдігі соншалықты, олардың кейбіреулері қайтыс болғаннан кейін ғана ғасырлар өткен соң шынымен түсініліп, бағаланды. Оның мұрасын зерттеу бүгінгі таңда да шынайы ғылыми ойлаудың ешқашан ескірмейтінін және қалғандары әлі қарауға батылы бармайтын жерлерге жол аша алатынын еске салады.