Архимед от Сиракуза (ок. 287 - ок. 212 пр.н.е.) е гръцки учен. Той е изобретател, астроном и математик. Роден е в град Сиракуза в Сицилия.

Баща му е бил астрономът Фидий и може би е бил в семейството на сиракузкия цар. Сиракуза е богат гръцки град, разположен на брега на морето в Сицилия. Когато Архимед бил на около десет години, той напуснал Сиракуза, за да учи в Александрия, Египет. Бил е в школата на Евклид, известен математик. Не се знае много за личния живот на Архимед, например дали е бил женен и дали е имал деца.

Ранни години и образование

В Александрия Архимед вероятно общува с водещи умове на епохата и усвоява най-новите достижения на геометрията и астрономията. След завръщането си в Сиракуза той работи под покровителството на цар Хиерон II и неговия наследник Гелон, като прилага знанието си и в теорията, и в практиката.

Основни изобретения и инженерни решения

  • Архимедов винт – устройство за повдигане на вода, широко използвано за напояване и отводняване; работи чрез въртящ се спираловиден канал в цилиндър.
  • Лостове и сложни макари – прецизно формулира закона на лоста и демонстрира системи от макари, с които един човек може да повдига много тежки товари. На него се приписва изразът: „Дайте ми опорна точка и ще повдигна Земята.“
  • „Железната ръка“ (нокътят на Архимед) – краноподобна бойна машина, която захваща и преобръща нападателски кораби.
  • Огледалата (т.нар. „слънчеви лъчи“) – легендарна идея за запалване на кораби с концентрирана светлина; историчността ѝ се обсъжда и днес.
  • Планетарий/орери – според антични описания Архимед конструира механизъм, който показва движенията на небесните тела.

Приноси в математиката

  • Метод на изчерпването – предшественик на интегралното смятане; с него Архимед намира площи и обеми с висока точност.
  • Числото π – огражда π между 223/71 и 22/7, използвайки правилни многоъгълници до 96 страни.
  • Сфера и цилиндър – доказва, че обемът и повърхността на сфера са 2/3 от тези на ограждащ цилиндър (с височина 2r). Архимед желае върху гроба му да бъде изобразена сфера в цилиндър като символ на този резултат.
  • Архимедова спирала – изследва свойства на нова крива и намира дължини на дъги, тангенти и площи, свързани с нея.
  • Квадратура на параболата – намира площта под параболична дъга като безкрайна геометрична сума.
  • Център на тежестта – определя центрове на тежест на плоски фигури и тела, поставя основите на статиката.
  • Комбинаторика и аритметика – разглежда „Стомахион“ (пъзел) и проблеми за броене; в „Пясъкописа“ създава система за запис на гигантски числа и изчислява колко „пясък“ би побрал Вселената.
  • „Методът“ (познат от Архимедовия палимпсест) – използва механични идеи и „баланс“ за да прозре резултати, които после доказва строго геометрично.

Хидростатика и прочутият принцип

Архимед формулира принципа на Архимед: всяко тяло, потопено в течност, е подложено на нагоре насочена подемна сила, равна на тежестта на изместената течност. В легендарната история с короната на Хиерон той осъзнава, че чрез сравнение на маса и изместен обем може да се установи дали златото е примесено с по-лек метал – прозрение, свързвано с възклицанието „Еврика!“

Съчинения

  • За равновесието на плоскостите
  • За измерването на кръга
  • За сферата и цилиндъра
  • За спиралите
  • За квадратурата на параболата
  • За плаващите тела
  • Пясъкопис
  • За коноидите и сфероидите
  • Стомахион
  • Методът на механичните теореми (възстановен от палимпсеста)

Обсада на Сиракуза и смърт

По време на Втората пуническа война (214–212 пр.н.е.) римляните обсаждат Сиракуза. Изобретенията на Архимед значително затрудняват щурма. Когато градът пада, древните извори съобщават, че генерал Марцел забранява да бъде наранен великият учен. Въпреки това Архимед е убит от римски войник в суматохата. Преданието приписва последни думи: „Не нарушавай моите кръгове!“ – произнесени, докато чертаел диаграма. Историческите детайли са несигурни, но уважението към неговия гений е безспорно.

Наследство и влияние

  • Върху науката – идеите му предвещават интегралното смятане и вдъхновяват Галилей, Нютон и по-късните математици и физици.
  • Архимедовият палимпсест – през XX–XXI век съвременни техники разкриват изгубени текстове, които показват колко смело е мисленето му.
  • Епоними – понятия като „Архимедов винт“, „Архимедова спирала“, „принцип на Архимед“ и „архимедова аксиома“ носят името му.
  • Културна памет – Цицерон съобщава, че е открил и възстановил гроба на Архимед с изобразена сфера в цилиндър, както самият учен е пожелал.

Архимед съчетава изключителна теоретична дълбочина с практическа находчивост. Неговите доказателства, методи и машини продължават да бъдат отправна точка за това как мислим за математика, физика и инженерство.