아르키메데스(기원전 287년~기원전 212년) 고대 그리스의 위대한 철학자, 백과사전적 과학자, 수학자, 물리학자, 역학, 정역학, 유체정역학 역학의 창시자이며 '역학의 아버지'라는 명성을 누린다. . 아르키메데스는 “나에게 지지대를 주면 지구 전체를 들어올릴 수 있다”고 말했습니다. 아르키메데스는 수학과 물리학의 발전에 큰 공헌을 했으며, 사회 발전과 인류 발전에 없어서는 안 될 공헌을 했으며, 뉴턴과 아인슈타인도 지혜를 끌어냈습니다. 그리고 그에게서 영감을 얻었습니다. 그는 "이론적 천재와 실험적 천재의 이상적인 화신"입니다. 르네상스 시대의 레오나르도 다빈치와 갈릴레오는 모두 그를 롤모델로 삼았습니다.
아르키메데스
생년과 사망 연도: 기원전 287-212년
서문:
고대 그리스 건축가이자 역학의 위대한 수학. 시칠리아의 시라쿠사에서 태어나 같은 곳에서 사망한 그는 초기에는 당시 문화의 중심지였던 알렉산드리아에서 유클리드의 제자들과 함께 공부했으며, 이후 알렉산드리아의 학자들과 긴밀한 접촉을 유지하여 의 회원으로 간주되었습니다. 후세에서는 아르키메데스를 역사상 가장 큰 공헌을 한 세 명의 수학자로 높이 평가했지만 그에 관한 많은 사실이 남아 있습니다. 이 이야기는 널리 퍼져 있습니다.
생활:
아르키메데스(기원전 287-212년경)는 그리스 시라쿠사 근처의 작은 마을에서 태어났습니다. 아르키메데스의 아버지는 천문학자이자 수학자였으며 지식이 풍부하고 겸손했습니다. 아르키메데스는 그 이후로 수학, 천문학, 특히 고대 그리스의 기하학에 강한 관심을 가졌습니다. 그는 어렸을 때 왕족과의 관계의 도움으로 이집트 도시 알렉산드리아로 보내져 공부했습니다. 당시 문화 무역은 장엄한 박물관, 도서관, 인재 집합을 보유하고 있으며 아르키메데스는 수년 동안 이곳에서 연구하고 살았으며 많은 학자들과 긴밀한 접촉을 가졌습니다. 그는 동양과 고대 그리스의 뛰어난 문화유산을 흡수하여 이후의 과학 경력에 지대한 공헌을 했습니다. 기원전 212년, 고대 로마 군대가 시라쿠사를 침공했고, 아르키메데스는 로마군에 의해 포로로 잡혔습니다. 75세의 아르키메데스의 시신은 시칠리아에 묻혔다. 묘비에는 기하학에 대한 그의 뛰어난 업적을 기리기 위해 원통에 새겨진 구 모양이 새겨져 있다. 고대 그리스 문명이 낳은 최고의 수학자이자 과학자. 많은 과학 분야에서 뛰어난 공헌을 하여 동시대 사람들로부터 높은 존경을 받았습니다.
아르키메데스는 포물선 호, 나선, 원의 면적과 부피를 얻었습니다. 그는 이러한 공식을 도출하는 과정에서 능숙하게 사용하여 오늘날 우리가 점진적으로 한계에 접근하는 방법이라고 부르는 "소진 방법"을 발명했으며 따라서 그 창시자로 인정받고 있습니다. 그는 또한 이 방법을 사용하여 ∏ 값이 과 사이에 있다는 것을 추정하고 고대 그리스의 복잡한 수치 표현 방법에 직면하여 일련의 중요한 등급별 솔루션을 제안했습니다. 역학 분야에서 아르키메데스가 이룩한 업적은 주로 정역학과 유체정역학에 집중되어 있으며, 이를 이용해 많은 수학적 문제를 해결하였다. 그는 부유체를 연구하는 과정에서 부력의 법칙을 발견했고, 이는 유명한 아르키메데스의 법칙이기도 하다.
아르키메데스는 천문학에서도 뛰어난 업적을 남겼다. 구체를 끈과 나무 막대로 연결하여 태양, 달, 별의 움직임을 모방하고 수력을 사용하여 회전하게 만드는 방식으로 일식과 월식을 생생하게 표현할 수 있습니다. 태양 중심의 지진 이론은 1,800년 전의 것이다. 당시의 상황으로 인해 그는 이 문제에 대해 깊이 있고 체계적인 연구를 수행하지 못했다. 그러나 주목할 만하다. 아키 미드(Aki Mead)는 이미 기원전 3세기에 그러한 견해를 제시했으며 수학자로서 "구와 원통에 대하여", "쪼개진 원뿔과 구에 대하여", "포물선의 4차화"와 같은 수학적 저작을 썼습니다. ", "On Spirals". 역학으로서 그는 "On the Balance of Flat Plate", "On Floating Bodies", "On Lever" 및 "On Center of Gravity"와 같은 기계 작품의 저자입니다. "On '평판의 균형'에서는 지렛대의 원리를 체계적으로 증명했고, '부유체에 관하여'에서는 부유체의 법칙을 증명했다.
아르키메데스는 이론상으로 눈부신 업적을 남겼을 뿐만 아니라, 풍부한 실용 정신을 지닌 엔지니어. 그는 평생 동안 레버를 제외한 많은 메커니즘과 기계를 설계하고 제조했습니다.
시스템 외에도 군에서 사용하는 리프팅 도르래, 관개 기계, 워터 리프터 및 프로젝터가 있다는 점을 언급할 가치가 있습니다. "아르키메데스 워터 리프팅 스크류"로 알려진 워터 리프터는 객실에서 물을 이동하는 데 사용됩니다. 물을 중앙에서 배출하기 위해 고안된 물펌프는 나사를 이용해 물을 높은 곳까지 운반할 수 있는 것으로 이집트에서 널리 사용되었으며 현대식 나사펌프의 전신이다. 내가 지구를 움직일 것이다"
아르키메데스는 이론가일 뿐만 아니라 실천가이기도 했습니다. 그는 자신의 과학적 발견을 평생 동안 실천에 적용하고 이를 통해 두 가지를 결합하는 데 열중했습니다. 이집트에서는 기원전 1,500년경 , 어떤 사람들은 무거운 물건을 들어올리기 위해 지렛대를 사용했지만, 아르키메데스는 이 현상을 열심히 연구하여 지렛대 원리를 발견했습니다.
헤르논 왕은 아르키메데스의 이론에 대해 늘 회의적이었습니다. 태도. 그는 아르키메데스에게 사람들을 설득하기 위해 "지점을 주면 지구를 움직일 수 있습니다. "라고 말했습니다. "와서 나를 도와 해안에 있는 큰 배를 예인하게 하라." 이 배는 헤르논 왕이 애굽 왕을 위해 만든 배였는데 움직일 수 없어서 해안에 좌초되어 있었습니다. 아르키메데스 그는 진심으로 동의했고, 아르키메데스는 복잡한 레버 도르래 시스템을 설계하여 배에 설치하고, 헤르논 왕에게 밧줄의 한쪽 끝을 부드럽게 잡아당겼고, 기적이 일어났고, 배는 천천히 움직였습니다. , 그리고 마침내 바다로 들어갔습니다. 왕은 아르키메데스를 매우 존경하며 사람을 보내 "이제부터 아르키메데스가 무슨 말을 하든 그를 믿어야 합니다."라는 통지문을 보냈습니다.
신비의 금관
헤르논 왕은 금세공인에게 순금 왕관을 만들어 달라고 부탁하여 완성한 후, 왕은 장인이 금관에 은을 섞은 것이 아닐까 의심했지만, 금관은 금관이었습니다. 원래 금세공인이 준 순금 왕관과 똑같았는데, 장인이 뭔가 잘못한 걸까요? 이 질문은 왕을 당황하게 했을 뿐만 아니라, 나중에 왕은 그것을 아르키메데스에게 넘겨주었다. 아르키메데스는 여러 가지 방법을 생각해 보았지만 어느 날 목욕을 하러 목욕탕에 갔다. 욕조에서 물이 넘쳐 흐르는 것을 보고 몸이 살짝 끌려 올라가는 것을 느낀 그는 문득 그것을 깨닫고 옷도 입지 않은 채 큰 소리로 “유레카”라고 외치며 곧장 궁궐로 뛰어 나갔다”고 말했다. 유레카(알아요, 찾았어요). 그는 왕관을 물에 넣으면 마침내 배출되는 물의 양이 같은 무게의 금이 배출하는 물의 양과 같지 않으면, 이것은 다른 금속과 혼합되어야 한다는 유명한 부력의 법칙입니다. 액체에 담긴 물체가 위쪽으로 부력을 받으면 그 크기는 물체가 배출하는 액체의 무게와 같습니다. 법은 아르키메데스의 법칙으로 명명되었습니다.
애국자 아르키메데스
아르키메데스 말년에 로마 군대가 시라쿠사를 침공했습니다. 고대에 아르키메데스는 동포들을 이끌고 수많은 공격 및 방어 무기를 만들었습니다. 침략군 사령관 마르셀루스가 군대를 이끌고 도시를 공격했을 때, 그가 설계한 투석기는 적을 쳐서 눈물을 흘리게 했습니다. 전설에 따르면 그는 시라쿠사 사람들을 이끌고 거대한 오목 거울을 만들어 접근하는 적 선박에 햇빛을 집중시켜 불태웠다고 합니다. 그들은 도시에서 밧줄이나 통나무가 던져지는 것을 보자마자 "아르키메데스가 오고 있다"고 외치며 급히 도망쳤고, 마침내 기원전 212년에 로마군은 오랫동안 도시 안으로 들어가지 못하게 되었다. 로마인들은 고대 도시 시라쿠사의 방어에 약간의 허술함을 틈타 도시에 대규모 공격을 가했다. 이때 아르키메데스는 심오한 수학 문제를 연구하는 데 집중하고 있었는데, 로마 군인이 도시에 침입했다. 그리고 그가 그린 그래픽을 발로 짓밟았습니다. 잔인한 군인들은 그의 말을 듣지 않았습니다. 그는 칼을 들고 빛나는 과학 별을 휘둘렀습니다.
그의 소문과 공헌에 대해:
p>역학의 지렛대 법칙을 확립한 후 "나에게 발판을 주면 땅을 움직일 수 있다!"라는 영웅적인 말을 한 적이 있다고 합니다. 시라큐스의 헤아 왕이 금세공인에게 부탁했습니다. 그는 그 안에 은이 들어 있을 것이라고 생각하여 그것을 알아보라고 아르키메데스에게 물었고, 물통 밖으로 물이 넘쳤고, 그는 재료가 서로 다르다는 것을 깨달았습니다.
원의 내접 및 내접 96각형을 사용하여 로그 연산과 밀접하게 관련된 많은 수의 패턴을 나타냅니다. 파이 비율 π는 22/7 <π <223/입니다. 도 71을 통해 그는 오차한계를 명확하게 지적한 수학 역사상 최초의 π값으로 원의 넓이는 원주를 밑변으로 한 정삼각형의 넓이와 같다는 것을 증명했다. 반경을 높이로 하고, "구와 원통"을 사용하여 구의 표면적이 구의 대원 면적의 4배와 같다는 것을 능숙하게 사용했습니다. 구의 부피는 원뿔 부피의 4배이고, 원뿔의 밑면은 구의 대원과 같고 높이는 구의 반지름과 같다고 아르키메데스도 지적했습니다. 이 연구에서 그는 또한 유명한 "아르키메데스의 공리"인 "포물선 구적법"을 제안했습니다. 곡선 도형의 구적법 문제를 연구하고 소진법을 사용하여 다음과 같은 결론을 내렸습니다. "직선과 직각 원뿔 단면으로 둘러싸인 모든 호(즉, 포물선)는 면적의 3/4의 면적을 갖습니다. 밑변이 같고 높이가 같은 삼각형의 법칙.” 그는 또한 이 결론을 다시 검증하기 위해 기계적 무게법을 사용하여 수학과 역학을 성공적으로 결합했습니다. “On Spirals”는 수학에 대한 아르키메데스의 뛰어난 공헌입니다. 그는 나선과 나선의 넓이를 계산하는 방법. 같은 연구에서 아르키메데스는 또한 기하급수와 산술급수의 합에 대한 기하학적 방법을 도출했는데, 이는 '평면의 균형'에 관한 최초의 과학 논문입니다. 역학은 평면과 입체도형의 무게중심을 결정하는 학문이다. 『부유체』는 유체정역학에 관한 최초의 논문으로, 위에서 설명한 부유체의 균형을 분석하기 위해 수학적 추론을 성공적으로 적용하였고, 이를 수학적 공식으로 표현하였다. "원뿔과 구형체에 관하여"는 축을 중심으로 포물선과 쌍곡선을 회전시켜 형성된 원뿔의 부피를 결정하는 것과 타원의 장축과 단축을 중심으로 부피를 결정하는 방법에 대해 설명합니다. 1906년 덴마크의 수학 역사가 하이베르그(Heiberg)는 아르키메데스가 에라토스테에게 보낸 편지의 사본과 아르키메데스의 다른 작품들을 연구를 통해 발견했습니다. 그에게 부족한 것은 극한의 개념이었지만, 그의 사상의 본질은 17세기에 성숙해진 극소해석학 분야까지 확장되어 미적분학의 탄생을 예고한 것이다. 미국의 벨은 『수학적 인물들』에서 아르키메데스에 대해 다음과 같이 언급했다. 역사상 가장 위대한 수학자 3인의 명단에는 반드시 아르키메데스가 포함될 것이다. 나머지 두 사람은 대개 뉴턴과 가우스이다. 그러나 그들의 위대한 업적과 시대적 배경을 비교해 보면, 또는 현대와 미래 세대에 대한 심오하고 오래 지속되는 영향을 비교하려면 아르키메데스를 먼저 추천해야 합니다.