ارشمیدس

ارشمیدس (به یونانی: Άρχιμήδης) (زادهٔ ۲۸۷ ق. م – ۲۱۲ ق. م∗) فیلسوف، ریاضیدان، فیزیکدان، مهندس، مخترع و منجم یونان باستان و از اهالی جزیره ساموس در دریای مدیترانه بود.
تعیین عدد پی
ساخت قرقره ارشمیدس
قانون چگالی در مایعات
ارشمیدس دانشمند و ریاضیدان یونانی در سال ۲۷۸ قبل از میلاد در شهر سیراکوز یونان چشم به جهان گشود و در جوانی برای آموختن دانش به اسکندریه رفت. بیشتر دوران زندگی اش را در زادگاهش گذراند و با فرمانروای این شهر دوستی نزدیک داشت. زندگی ارشمیدس با آرامش کامل می گذشت. زمانی که رومیان در سال ۲۱۲ قبل از میلاد شهر سیراکوز را به تصرف خود درآوردند، سردار رومی مارسلوس دستور داد که هیچ یک از سپاهیانش حق اذیت و آزار و توهین و ضرب و جرح این دانشمند و متفکر مشهور و بزرگ را ندارند، با این حال ارشمیدس قربانی غلبه رومیان بر شهر سیراکوز شد. او به دست یک سرباز مست رومی در ۲۱۲ قبل از میلاد به قتل رسید و این در حالی بود که در میدان بازار شهر در حال اندیشیدن به مسئله ای ریاضی بود. می گویند آخرین سخن او این بود: دایره هایم را خراب نکن.
چنین گفته شده است که هیرو (هایرُن)، پادشاه سیراکوز، زرگری را مأمور کرده بود تا برایش تاجی از طلای خالص بسازد. وقتی تاج تکمیل شد و به دست پادشاه رسید، تردید داشت که زرگر تمام طلا را به کار برده باشد.شاه هیرو دوست خود ارشمیدس را احضار کرد و از این ریاضیدان مشهور خواست تا بفهمد آیا واقعاً تاج از طلای خالص است و تمام فلز باارزشی که پادشاه به زرگر داده در آن به کار رفته است یا نه. در سدهٔ سوم پیش از میلاد، شیمی تحلیلی به اندازهٔ ریاضیات پیشرفته نبود و ارشمیدس در ریاضیات و مهندسی توانایی بسیار داشت.ارشمیدس قبلاً برای محاسبهٔ حجم جامدهایی که شکلی منظم مثل کُره یا استوانه داشتند دستورهای ریاضی ابداع کرده بود. او می دانست که اگر بتواند حجم تاج هیرو را تعیین کند، خواهد فهمید که آیا تاج از طلای خالص درست شده است یا از مخلوطی از طلا با فلزات دیگر. وقتی پا به خزینه گذاشت و دید که آب از آن سرریز کرد، متوجه شد که حجم آبی که بیرون ریخته است دقیقاً با حجم قسمتی از بدن او که وارد آب شده برابری می کند؛ بنابراین دریافت که اگر تاج را در ظرف آبی قرار دهد، حجم آبی که از ظرف سرریز می شود یا در آن بالا می رود حجم تاج است. وی که بسیار هیجان زده شده بود برهنه از حمام بیرون دوید و فریاد زد یافتم! یافتم! (یورکا یورکا). او در آزمایش خود تشخیص داد که تاج شاهی میزان بیشتری آب را نسبت به شمش طلای هم وزنش پس می راند، ولی این میزان آب کمتر از میزان آبی است که شمش نقره هم وزن آن را جابه جا می کند. به این ترتیب ثابت شد که تاج شاهی از طلای ناب و خالص ساخته نشده، بلکه جواهرساز آن را از مخلوطی از طلا و نقره ساخته است و این گونه ارشمیدس یکی از چشمگیرترین رازهای طبیعت را کشف کرد؛ یعنی اینکه می توان حجم اجسام با شکل نامنظم را با کمک مقدار مایعی که جابه جا می کنند اندازه گیری کرد.
اگرچه به نظر می رسد این داستان همچون بسیاری از کشفیات علمی (مثل داستان نیوتن و درخت سیب) دچار غلو و انحراف شده باشد، ولی شهرتی عالمگیر دارد و تقریبا در میان تمام ملل جهان شناخته شده است. روایت دیگری که به نظر می رسد از وجاهت بیشتری برخودار باشد مربوط می شود به فرمان ساخت کشتی غول آسایی به نام «سیراکوسیا» از سوی پادشاه هایرون، که منجر به کشف قانون شناوری یا همان اصل ارشمیدس شد.

اَرَشْمیدُس (ح ۲۸۷ـ۲۱۲پ م)(Archimedes)
اَرَشْمیدُس
(به یونانی: اَرْخِمیدِس) ریاضی دان یونانی. به کشفیات مهمی در هندسه، هیدروستاتیک، و مکانیکدست یافت و او را بنیانگذار علوم استاتیکو هیدروستاتیک به شمار می آورند. قانون جابه جایی سیال براثر فروبردن جسم در آن و کاهش وزن جسم را وضع کرد (اصل ارشمیدس). ابداع پیچ ارشمیدسرا، که وسیله ای برای بالا بردن آب است، منسوب به او می دانند. روش او در زمینۀ پیدا کردن اثبات ریاضی برای تأیید تجربه و مشاهده در دوران رنسانس متعالیبه روش علم نوین بدل شد.هیدروستاتیک و اصل ارشمیدس. معروف ترین نتیجۀ تحقیقات ارشمیدس در زمینۀ هیدروستاتیک اصل ارشمیدس است. بنابراین اصل، اگر تمام یا قسمتی از جسمی در سیالی در حال تعادل فرو رود، به اندازۀ وزن سیال جابه جا شده از وزن جسم کاسته می شود. حجم سیال جابه جاشده برابر است با حجم قسمتی از جسم که در سیال قرار دارد. می گویند ارشمیدس زمانی این قانون را کشف کرد که وارد خزینۀ حمام عمومی شد و سرریز شدن آب را مشاهده کرد. او چنان از این کشف به شوق آمد که برهنه بیرون دوید و فریاد زد: اورِکا، اورِکا (یافتم! یافتم!). گویا او با استفاده از این کشف ثابت کرد که زرگرِ هیرون دوم، پادشاه سیراکوز، در ساختن تاج زرین او تقلب و نقره را با طلا مخلوط کرده است. او پی برد که اگر طلا با نقره، که چگالی اش از طلا کمتر است، مخلوط شده باشد، تاج نسبت به طلای خالصی با همان وزن، حجم بیشتری دارد و بنابراین آب بیشتری را جابه جا می کند. درنتیجه، مشخص شد که تاج ناخالصی دارد و زرگرِ بخت برگشته اعدام شد.
استاتیک و اهرم. ارشمیدس در زمینۀ استاتیک برهان های ریاضی دقیقی برای قانون اهرم به دست آورد. دانشمندان پیشین هم اهرم را به کار می بردند، ولی ارشمیدس بنابه محاسبه نشان داد که در بالا بردن بار به کمک اهرم، نسبت نیروی لازم به بار برابر است با عکس نسبت فواصل نیرو و بار از محور یا تکیه گاه اهرم. می گویند ارشمیدس ادعا می کرد که اگر جایی به اندازۀ کافی دور برای ایستادن می داشت، می توانست زمین را با اهرم حرکت دهد. گویا این ادعا هیرون را برانگیخت که از او بخواهد لااقل نشان دهد که چگونه می توان یک جسم فوق العاده سنگین را به راحتی حرکت داد. ارشمیدس به این منظور سیستمی از قرقره های مرکب طراحی کرد. بنابه نوشتۀ پلوتارکدر زندگی مارسلوس، سرداری رومی که سیراکیوز را تسخیر و غارت کرد، ارشمیدس با استفاده از این سیستم کشتی ای را به راحتی حرکت داد که عدۀ زیادی با زحمت بسیار آن را از لنگرگاه به خشکی کشانده بودند. این کشتی مملو از مسافر، خدمه، و بار بود، ولی او که در فاصله ای دور از کشتی نشسته بود ظاهراً توانست آن را چنان روی ساحل بکشاند که گویی روی آب می لغزد.
ریاضیات. ارشمیدس رساله های بسیاری در ریاضیات نوشته است که بعضی از آن ها به یونانی و بعضی به صورت های گوناگون در ترجمه های مسلمانان به جا مانده اند. تقریب ارشمیدس برای عدد πاز همۀ برآوردهای قبلی دقیق تر بود. وی این مقدار را بین۷۱/۲۲۳و ۷۰/۲۲۰برآورد کرد. میانگین این دو عدد کمتر از۰.۰۰۰۳ با تقریب های امروزی عدد πاختلاف دارد. او دستگاه شمارشی برای نمایش اعداد خیلی بزرگ ابداع کرد و از آن برای برآورد کردن تعداد دانه های شن موجود در عالم بهره گرفت. هرچند عدد حاصل، ۱۰۶۳، دقت چندانی نداشت، ولی ارشمیدس به این طریق نشان داد که در نظر گرفتن اعداد بزرگ و محاسبه با آن ها عملاً امکان پذیر است. او روش هایی نیز برای حل معادلات درجۀ سومو تقریب ریشه های دومابداع کرد. فرمول های او در زمینۀ تعیین مساحت و حجم سطوح خمیده و اجسام، نطفه های اولیۀ حساب انتگرال بود که ۲هزار سال بعد پدید آمد. ارشمیدس وصیت کرد که بر سنگ قبرش شکل استوانه ای حک شود که کره ای در آن محاط است و فرمول نسبت حجم های آن ها نیز آورده شود. او این کشف را مهم ترین دستاورد خود می دانست.
زندگی ارشمیدس. در سیراکیوز، واقع در سیسیل، زاده شد. دربارۀ جزییات زندگی شخصی او و صحت و سقم داستان هایی که دربارۀ آثارش نقل می شود، اطلاعات موثقی وجود ندارد. یکی از دوستانش با نام هراکلیدسشرحی دربارۀ زندگی او نوشت، که به جا نمانده است. از این رو، مورخانِ علم به ناچار باید به رساله هایی اکتفا کنند که انتساب آن ها به ارشمیدس معلوم است. همچنین، آن ها به شروحی دربارۀ زندگی او مراجعه می کنند که یونانیانِ بعد از او نوشته اند. ارشمیدس مدتی در اسکندریه، که مرکز مهم آموزش ریاضی بود، اقامت گزید و زیر نظر کونون(حدود ۲۵۰پ م)، و ریاضی دانانی که زیر نظر اقلیدستعلیم دیده بوده اند، تحصیل کرد. پس از بازگشت به وطن، زندگی خود را صرف تحقیق جدی در ریاضیات و فیزیک کرد و برای تفنن به طراحی ابزارهای مکانیکی نیز می پرداخت. این طراحی ها شهرت فراوانی برایش به ارمغان آورد. ارشمیدس برای دفاع از سیراکیوز در برابر حملۀ رومیان تجهیزاتی طراحی کرد و سرانجام پس از تسخیر شهر کشته شد.
سایر ابداعات. ازجمله اختراعات ارشمیدس، افلاک نمایی بود که می توانست حرکت خورشید، ماه، کرات، و احتمالاً صور فلکی را در آسمان نشان دهد. گمان می رود پیچ ارشمیدس را در زمان اقامتش در مصر اختراع کرده و احتمالاً ایدۀ آن را نیز از ایشان گرفته باشد.