تولد و تحصیلات
ارشمیدس (۲۸۷–۲۱۲ ق.م.) در شهر سیراکوز (سیراکوزای کنونی در سیسیل، ایتالیا) زاده شد. پدرش فیدیاس ستاره‌شناس بود و خانواده‌اش از اشرافزادگان نزدیک به پادشاه هیرون دوم محسوب می‌شدند. او برای تحصیل به اسکندریه، مرکز علمی جهان هلنیستی، سفر کرد و تحت تأثیر دانشمندانی مانند اراتوستن (مدیر کتابخانه اسکندریه) و کونون ساموسی قرار گرفت. این دوره پایه‌گذار تفکر تحلیلی و خلاقیت‌های بعدی او شد .
دستاوردهای علمی و اختراعات
۱. اصل ارشمیدس و داستان “یوریکا”
مشهورترین کشف او مربوط به اصل شناوری است:
- داستان تاج طلای پادشاه: پادشاه هیرون به زرگر مشکوک بود که در ساخت تاج او از نقره استفاده کرده است. ارشمیدس با مشاهده‌ی سرریز آب وان حمام دریافت که حجم جسم فرورفته در آب برابر با حجم آب جابه‌جا شده است. او با مقایسه‌ی حجم تاج و طلای خالص، تقلب زرگر را اثبات کرد و با فریاد “یوریکا!” (یافتم!) در خیابان‌های سیراکوز دوید .
- فرمول علمی: نیروی شناور وارد بر جسم برابر با وزن سیال جابه‌جا شده است. این اصل امروزه در طراحی کشتی‌ها، زیردریایی‌ها و حتی فضاپیماها کاربرد دارد .
۲. ریاضیات پیشگامانه
- محاسبه‌ی عدد π (پی): با محاط کردن دایره در چندضلعی‌های منتظم (تا ۹۶ ضلع)، عدد پی را بین
۳ ۱۰/۷۱و۳ ۱/۷محاسبه کرد که دقتی بی‌سابقه در آن دوران داشت . - حجم کره و استوانه: اثبات کرد حجم کره ۲/۳ حجم استوانه‌ی محیطی آن است. او چنان به این کشف افتخار می‌کرد که وصیت کرد نقش کره و استوانه بر سنگ قبرش حک شود .
- پیشگام حساب انتگرال: در رساله‌ی “روش” (کشف‌شده در ۱۹۰۶ در استانبول) از مفاهیم اولیه‌ی انتگرال برای محاسبه‌ی مساحت‌ها استفاده کرد، ایده‌ای که ۲۰۰۰ سال بعد توسط نیوتن و لایب‌نیتز تکمیل شد .
۳. اختراعات مهندسی
- پیچ ارشمیدس: وسیله‌ای مارپیچی برای انتقال آب از سطوح پایین به بالا در کشاورزی و تخلیه‌ی کشتی‌ها. این اختراع هنوز در کشورهای درحال‌توسعه استفاده می‌شود .
- ماشین‌های جنگی: طی محاصره‌ی سیراکوز توسط رومیان (۲۱۴ ق.م.)، منجنیق‌های دقیق، “چنگال ارشمیدس” (برای واژگون کردن کشتی‌ها) و احتمالاً آینه‌های سوزاننده (متمرکزکننده‌ی نور خورشید) را طراحی کرد که به مدت دو سال شهر را دفاع کردند .
جدول: خلاصه‌ای از نوآوری‌های ارشمیدس
| اختراع/کشف | کاربرد اصلی | تأثیر بلندمدت |
|---|---|---|
| اصل شناوری | تشخیص خلوص فلزات | طراحی شناورهای دریایی و هوایی |
| پیچ ارشمیدس | آبیاری و تخلیه‌ی آب | سیستم‌های آبیاری مدرن |
| قوانین اهرم | جابه‌جایی اجسام سنگین | توسعه‌ی ماشین‌های مکانیکی |
| محاسبه‌ی عدد پی | اندازه‌گیری دایره‌ها | پیشرفت ریاضیات کاربردی |
مرگ تراژیک و میراث جاودان
در سال ۲۱۲ ق.م.، پس از سقوط سیراکوز به دست رومیان، سردار مارسلوس دستور داد جان ارشمیدس حفظ شود. اما سربازی مست، او را در حال ترسیم دایره‌های ریاضی بر ماسه‌ها دید. با بی‌اعتنایی به اعتراض ارشمیدس: “دایره‌هایم را خراب نکن!”، او را کشت .
- میراث علمی: بیش از ۴۰ رساله در ریاضیات، فیزیک و نجوم نوشت که پایه‌های مکانیک سیالات، هندسه تحلیلی و اخترشناسی را بنا نهاد.
- تأثیر بر رنسانس: کشف دوباره‌ی آثارش در قرن ۱۶، الهام‌بخش دانشمندانی مانند گالیله و نیوتن شد .
نقل‌قول نمادین:
“نقطه‌ای به من بدهید، زمین را از جا بلند خواهم کرد!”
این جمله نماد درک او از قدرت اهرم‌ها و نمادی از تأثیر علم بر دگرگونی جهان است .
نتیجه‌گیری: چراغ راه علوم مدرن
ارشمیدس نه تنها بزرگ‌ترین ریاضیدان دوران باستان، بلکه پیشگام روش علمی تجربی بود. ترکیب مشاهده‌ی دقیق (مانند آزمایش‌های شناوری) با محاسبات ریاضی (مانند محاسبه‌ی پی)، الگویی برای دانشمندان پس از او ایجاد کرد. اختراعاتش نشان‌دهنده‌ی تعهد او به حل مسائل عملی جامعه بود، از آبیاری زمین‌های کشاورزی تا دفاع از میهن. امروزه نام او بر مدال‌های علمی، قوانین فیزیک و دهانه‌های ماه نقش بسته است، گواهی بر جاودانگی نبوغ بشری .