Архимед (Ок. 287–212 гг. до н. э.)
древнегреческий
Биография Архимеда
О жизни Архимеда известны лишь отрывочные сведения, каковые дошли до нас благодаря древним летописцам Цицерону, Плутарху и др. Из их работ определим, что Архимед появился в 287 году до новой эры в Сицилии и на 75-м году жизни был убит римским солдатом при взятии римлянами Сиракуз.
В собственных математических трудах Архимед, предвидев идеи нынешнего матанализа, остроумно разрешал задачи на расчёт длин кривых, объёмов и площадей. В частности, пользуясь собственными уникальными способами, он отыскал площадь сегмента параболы.
Архимеду в собственности последовательность превосходных изобретений. Он изобрел машину для орошения полей (архимедов винт). В первый раз для поднятия тяжестей начал применять совокупность рычагов и блоков. Дал метод определения состава сплавов методом взвешивания в воде и т. д.
До нас дошли следующие произведения Архимеда: две книги «О цилиндре и шаре», «Об измерении круга», «О сфероидах и коноидах», «О спиралях», две книги «О равновесии плоскости», «О числе песчинок», «О квадратуре параболы», «Послание Эратосфену о некоторых теоремах механики», две книги «О плавающих телах», «Отрывки».
О числе песчинок
В собственном маленьком произведении «О числе песчинок» Архимед решает вопрос о представлении какого именно угодно громадного числа, не употребляя наряду с этим ни нуля, ни показателя степени. За основание собственного исчисления он берет число 10.
«Кое-какие люди, о царь Гелон, — пишет Архимед в указанном произведении, — мнят, что число песчинок вечно громадно.
Я вещаю не о песке, находящемся в Сиракузах либо во всей Сицилии, но о песке всей суши: как обитаемой, так и необитаемой. Другие признают это число, действительно, не неограниченным, но все же считаюм, что оно больше всякого задуманного числа. Если бы эти люди представили себе кучу песка, величиной в земной шар, причем этим песком были бы покрыты все моря и все углубления до вершины величайших гор, то, само собой разумеется, люди тем более были бы склонны принять, что нет числа, превосходящего число песчинок в данной куче.
Но, приведу доказательства, с которыми и ты согласишься, что я в состоянии назвать кое-какие числа, не только превосходящие число песчинок в куче, равной земному шару, но кроме того число песчинок в куче, — равной всей Вселенной».
(Под Вселенной тут подразумевается шар, центр которого находится в центре Почвы, а радиус образуется расстоянием между центрами Солнца и Земли.)
И Архимед вправду находит эти солидные числа в собственной совокупности счисления и именует их.
Патриотизм и машины для обороны
Ученый был горячим патриотом города и своей родины Сиракуз, в котором он появился и жил. Архимед в течение двух лет при помощи собственных устройств с успехом защищал Сиракузы от замечательной римской армии, которой руководил Марк Клавдий Марцелл, один из самых больших полководцев того времени. Вот в каких словах передает древнегреческий автор Плутарх (ок. 46 — ок. 126 гг.) взятие города Сиракуз римлянами.
«Марцелл в полной мере надеялся на блеск и обилие собственного оружия и на собственную славу. Но все оказалось безполезным против Архимеда и его машин…
Архимед был родственником погибшего царя Гиерона. В свое время Архимед писал Гиерону, что небольшой силой вероятно привести в перемещение сколь угодно громадную тяжесть; более того, в полной мере надеясь на убедительность собственных доказательств, он утверждал, что был бы в состоянии привести в перемещение саму землю, если бы существовала вторая, на которую он имел возможность бы опереться („Дайте мне точку опоры, и я перемещу Землю“). Гиерон был этим удивлен и внес предложение Архимеду продемонстрировать на деле, как вероятно громадную тяжесть привести в перемещение малой силой. Архимед осуществил это над грузовым трехмачтовым судном, которое, казалось, имело возможность лишь вытащить на берег людей. Архимед приказал посадить на судно множество людей и нагрузить его громадным грузом. Поместившись после этого в некоем отдалении на берегу, он без всякого напряжения, весьма нормально нажимая собственной рукой на конец полиспаста, легко, не нарушая равновесия, придвинул судно. Гиерон был этим в высшей степени поражен и, убедившись в высоком значении этого искусства, склонил Архимеда соорудить машины как для обороны, так и для нападения при любой осаде…
Нападение римлян
В то время, когда римляне начали наступление с суши и с моря, сиракузяне считали неосуществимым противостоять таковой большой силе и военной мощи. Но тогда Архимед привел в действие орудия и свои машины разнообразного рода, на сухопутные войска посыпались камни веса и огромной величины с невероятной быстротой и шумом. Целые подразделения армий валились на землю, и их строи пришли в полный беспорядок. Одновременно с этим на суда неприятеля обрушивались из крепости тяжелые балки, искривленные в виде рогов; одни из них сильными ударами погружали суда в глубь моря, другие крюками в форме журавлиных клювов, третьи металлическими руками, поднимали суда высоко в атмосферу, а после этого опускали кормой в воду. Одновременно с этим другие орудия швыряли суда на скалы около стен города, и их матросы подвергались ужасному уничтожению…
Римляне были так напуганы, что достаточно было показаться над стенками канату либо древесной палке, как все кричали, что Архимед направил на них машину, и скорее удирали. Видя это, Марцелл прекратил нападение и сражение и предоставил предстоящую осаду действию времени».
Потом Плутарх сказал следующее:
«В то время, когда суда Марцелла приблизились на расстояние полета стрелы, то старик (Архимед) приказал приблизить шестигранное зеркало, сделанное им. На известном расстоянии от этого зеркала он поместил другие зеркала мельче. Эти зеркала вращались на собственных шарнирах при помощи квадратных пластинок. После этого он устанавливал собственное зеркало среди лучей солнца летом и в зимний период. Лучи, отраженные от этих зеркал, произвели — ужасный пожар на судах, каковые были обращены в пепел на расстоянии, равном полету стрелы».
Данный рассказ, по словам профессора М. Е. Ващенко-Захарченко, продолжительное время считался басней, пока видный ученый Бюффон во второй половине 70-ых годов восемнадцатого века не продемонстрировал на опыте, что это вероятно. При помощи 168 зеркал он в апреле зажег дерево и расплавил свинец на расстоянии 45 метров.
Афиней в своих 15 произведениях рисует Архимеда как изобретательного кораблестроителя.
«Я думаю, — пишет Афиней, — нельзя умолчать о корабле, выстроенном Гиероном Сиракузским, тем более, что постройкой его руководил геометр Архимед».
Потом Афиней рисует картину строительства «корабля Гиерона» для перевозки зерна. Приводим текст Афинея всецело.
«Заготовляя материал, царь приказал привезти с Этны столько лесу, что его хватило бы на шестьдесят четырехрядных судов. В то время, когда это было выполнено, он доставил — частично из Италии, частично из Сицилии — дерево для того чтобы, шпангоутов, поперечных брусьев и на другие потребности; для верёвок коноплю привезли из Иберии, смолу и пеньку — с реки Радона; словом, все нужное было свезено отовсюду. Гиерон собрал кроме этого корабельных плотников и других ремесленников, а во главе их поставил Архимеда, кораблестроителя из Коринфа, которому приказал срочно приступить к работам. Сам царь кроме этого целые дни проводил на верфи. За полгода корабль был наполовину закончен. Любая готовая часть срочно обшивалась свинцовой чешуей; ее выделывали триста мастеров, не считая подручных. Наконец царь приказал спустить наполовину готовое судно на воду, дабы в том месте завершить остальные работы. О том, как это сделать, было большое количество споров; но изобретатель Архимед один с немногими ассистентами переместил громадный корабль с места при помощи выстроенного им винта (Архимед сам изобрел данный винт). Остальные работы на корабле заняли кроме этого шесть месяцев. Все судно было сбито бронзовыми гвоздями, большинство которых весила по десять мин любой (кое-какие гвозди были в полтора раза тяжелее: они скрепляли поперечные брусья, и гнезда для них сверлили буравами). Дерево обшили свинцовой чешуей, положив под нее пропитанное смолой полотно. В то время, когда внешняя отделка корабля была закончена, стали оборудовать его изнутри.
Это было судно с двенадцатью скамейками для гребцов и с тремя проходами один над вторым. Самый нижний проход, к которому необходимо было спускаться по множеству лестниц, вел к трюму, второй был сделан для тех, кто желал состояться в жилую часть корабля, и, наконец, последний предназначался для вооруженных караулов. По обе стороны среднего прохода пребывали каюты для едущих на корабле, числом тридцать, по два ложа в каждой. Помещение для навклеров (кормчих) имело залу на пятнадцать лож и три отдельных спокойствия по четыре ложа в каждом; к ним примыкала пребывавшая на корме кухня. Пол этих кают был составлен из плиток различного камня, и на нем были искусно изображены все события „Илиады“. Так же искусно было сделано и другое.
Около верхнего прохода был гимнасий и помещение для прогулок; их устройство и размеры соответствовали величине корабля. В них были отличные сады, полные разнообразных растений, приобретавших влагу из проложенных под ним свинцовых желобов. Были в том месте и беседки из виноградных лоз и белого плюща, корни которых уходили в наполненные землей пифосы (глиняные кувшины) и в том месте обнаружили пищу; эти тенистые беседки, орошавшиеся совершенно верно равно как и сады, были местом для прогулок.
Рядом был устроен покой, посвященный Афродите; его пол сложили из агата и других самых прекрасных камней, какие конкретно лишь виделись на острове, потолок и стенки были из кипарисового дерева, а двери — из слоновой кости и туи. Покой был великолепно украшен картинами, разнообразными чашами и статуями. За ним шла зала для занятий; в том месте стояло пять лож, двери и стены были сделаны из самшита. В зале помещалась библиотека; на потолке пребывали солнечные часы, совершенно верно такие же, как в Ахрадине (район Сиракуз). Была на корабле и баня с тремя ванной и медными котлами из пестрого тавроменийского камня, имевшей пять метретов воды. Выстроено было и множество помещений для солдат и надсмотрщиков трюмов. Поодаль от жилых кают пребывали конюшни, по десять у каждого борта, рядом с ними был сложен корм для лошадей и пожитки рабов и конников.
Закрытая цистерна для воды пребывала на полу корабля и вмещала две тысячи метретов; она была сделана из досок и просмоленного полотна. Рядом с нею был устроен рыбный садок, кроме этого закрытый, сделанный из полос и досок свинца; его наполняли морской водой и держали в нем большое количество рыбы…
Снаружи целый корабль опоясывали атланты, имевшие по шесть локтей в высоту; они были расположены на однообразном расстоянии друг от друга и поддерживали всю тяжесть карниза. И все судно было покрыто красивой росписью.
Было на нем восемь башен, по величине соответствовавших огромным размерам корабля. Две находились на корме, столько же на носу, остальные — посредине. На каждой было по две выступающих балки с подъемниками, над которыми были устроены проемы, дабы бросать камни в плывущих внизу неприятелей. На каждую башню поднималось четверо тяжеловооруженных юношей и два стрелка из лука. В башни все было заполнено стрелами и камнями. На протяжении всех бортов шла стенки с зубцами, а за ней настил, поддерживаемый трехногими козлами. На настиле стояла катапульта, бросавшая камни в три копья и таланта в двенадцать локтей длиной. Машину эту выстроил Архимед; и копья и камни она метала на целый стадий. За стеной были подвешены на бронзовых цепях занавесы из хорошо сплетенных ремней. К каждой из трех мачт корабля было приделано по две балки с подъемниками для камней; именно поэтому с мачт возможно было бросать свинцовые плиты и абордажные крючья в нападающего соперника. Корабль был обнесен частоколом из металлических брусьев для защиты против тех, кто захотел бы ворваться на судно. Металлические крючья, приводимые в перемещение механизмами, имели возможность захватить вражеский корабль, силой развернуть его и поставить под удар метательных орудий. У каждого борта размешалось по шестьдесят вооруженных юношей; столько же окружало башни и мачты с подъемниками. И на мачтах, на их бронзовых вершинах, сидели люди; на первой — трое, на каждой следующей — на одного меньше. Рабы поднимали дротики и камни в плетеных корзинах при помощи ворота.
…Воду, которая скапливалась в трюме, не смотря на то, что ее набиралось довольно много, отливал один человек при помощи изобретенного Архимедом винта. Назвали корабль „Сиракусий“, но в то время, когда Гиерон отослал его в Египет, он был переименован в „Александриаду“.
…На корабль загрузили шестьдесят тысяч медимнов хлеба, десять тысяч глиняных сосудов с сицилийскими солениями, две тысячи талантов шерсти и две тысячи талантов других грузов, не считая продовольствия для плавающих людей».
Смерть Архимеда
Прошло более двух тысяч лет, как погиб Архимед, но его образ близок и дорог всему прогрессивному человечеству. Его смерть и жизнь овеяны легендарной славой. Недаром в течение последовательности столетий об Архимеде писали поэты и прозаики. Сердечные строки посвящают Архимеду и современные писатели.
Так, коммунистический поэт Вадим Шефнер прославляет патриотическую доблесть Архимеда стихами:
На большом растоянии от отечественного Альянса
И до нас за очень много лет
В тяжёлый год родные Сиракузы
Защищал ученый Архимед.
Многие орудья обороны
Были сконструированы им,
Продолжительно бился город непреклонный,
Мудростью ученого храним.
Второй коммунистический поэт Дмитрий Кедрин рисует самоотверженное служение Архимеда науке для счастья и мира человечества. Поэт взволнованно пишет:
Нет, не всегда забавен и узок
Мудрец, глухой к делам почвы;
Уже на рейде в Сиракузах
Находились римлян суда.
Над великим математиком курчавым
Солдат занес маленький нож,
А он на отмели песчаной
Окружность вписывал в чертеж.
Ах, в случае если б смерть — лихую гостью —
Мне так же встретить повезло,
Как Архимед, чертивший тростью
В 60 секунд смерти — число!
