Archimedes Biografi, Kontribusi dan Penemuan



Archimedes dari Syracuse (287 a.C - 212 a.C) adalah seorang ahli matematika, ahli fisika, penemu, insinyur dan astronom Yunani dari kota kuno Syracuse, di pulau Sisilia. Kontribusinya yang paling menonjol adalah prinsip Archimedes, pengembangan metode pembuangan, metode mekanis, atau penciptaan planetarium pertama..

Pada saat itu dianggap sebagai salah satu dari tiga tokoh penting matematika dari Antiquity di sebelah Euclides dan Apolonio, karena kontribusinya berarti kemajuan ilmiah penting untuk waktu di bidang perhitungan, fisika, geometri, dan astronomi. Pada gilirannya, ini menjadikannya salah satu ilmuwan paling terkemuka dalam sejarah kemanusiaan. 

Meskipun beberapa detail kehidupan pribadinya diketahui - dan yang diketahui memiliki keandalan yang meragukan -, kontribusinya diketahui berkat serangkaian surat tertulis tentang karya dan pencapaiannya yang telah dilestarikan hingga saat ini, milik untuk korespondensi yang ia simpan selama bertahun-tahun dengan teman-teman dan matematikawan lainnya saat itu.

Archimedes terkenal pada masanya berkat penemuannya, yang menarik perhatian orang-orang sezamannya, sebagian karena mereka digunakan sebagai alat perang untuk berhasil menghindari berbagai invasi Romawi..

Namun, dikatakan bahwa ia mengklaim bahwa satu-satunya hal yang sangat penting adalah matematika, dan bahwa penemuannya hanyalah produk dari hobi geometri terapan. Dalam keturunan, karya-karyanya dalam matematika murni telah jauh lebih dihargai daripada penemuannya.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Pelatihan
    • 1.2 Karya ilmiah
    • 1.3 Konflik di Syracuse
    • 1.4 Kematian
  • 2 Kontribusi ilmiah dari Archimedes
    • 2.1 Prinsip Archimedes
    • 2.2 Metode mekanis
    • 2.3 Penjelasan hukum tuas
    • 2.4 Pengembangan metode exhaution atau deplesi untuk demonstrasi ilmiah
    • 2.5 Ukuran lingkaran
    • 2.6 Geometri bola dan silinder
  • 3 Penemuan
    • 3.1 Odometer
    • 3.2 Planetarium pertama
    • 3.3 Sekrup Archimedes
    • 3.4 Cakar Archimedes
  • 4 Referensi

Biografi

Archimedes dari Syracuse lahir kira-kira pada tahun 287 SM. Tidak banyak informasi yang diketahui tentang tahun-tahun awalnya, meskipun dapat dikatakan bahwa ia dilahirkan di Syracuse, sebuah kota yang dianggap sebagai pelabuhan utama pulau Sisilia, hari ini di Italia..

Pada waktu itu, Syracuse adalah salah satu kota yang membentuk apa yang disebut Magna Grecia, yang merupakan ruang yang dihuni oleh para pemukim asal Yunani ke daerah selatan semenanjung Italia dan di Sisilia.

Tidak ada fakta yang diketahui tentang ibu Archimedes. Sehubungan dengan sang ayah, diketahui bahwa ini disebut Phidias dan bahwa ia didedikasikan untuk astronomi. Informasi ayahnya ini diketahui berkat sebuah fragmen buku Penghitung pasir, ditulis oleh Archimedes, di mana ia menyebutkan nama ayahnya.

Heraklides, yang adalah seorang filsuf dan astronom Yunani, sangat menyukai Archimedes dan bahkan menulis biografi tentang dia. Namun, dokumen itu belum disimpan, sehingga semua informasi yang terkandung di dalamnya tidak diketahui.

Di sisi lain, sejarawan, filsuf dan penulis biografi Plutarco menunjukkan dalam bukunya yang berjudul Parallel Lives bahwa Archimedes memiliki hubungan darah dengan Hiero II, seorang tiran yang bertanggung jawab di Syracuse sejak 265 SM..

Pelatihan

Sebagai hasil dari sedikit informasi yang kami miliki tentang Archimedes, kami tidak tahu pasti dari mana ia memperoleh pelatihan pertamanya.

Namun, berbagai ahli sejarah telah menentukan bahwa ada kemungkinan besar bahwa Archimedes belajar di Alexandria, yang merupakan pusat kebudayaan dan pengajaran Yunani yang paling penting di wilayah tersebut..

Asumsi ini didukung oleh informasi yang ditawarkan oleh sejarawan Yunani Diodoro Sículo, yang mengindikasikan bahwa Archimedes mungkin belajar di Alexandria.

Selain itu, dalam banyak karyanya, Archimedes sendiri menyebutkan tentang ilmuwan lain pada masa itu yang karyanya terkonsentrasi di Aleksandria, sehingga dapat diasumsikan bahwa ia benar-benar berkembang di kota itu..

Beberapa kepribadian yang diyakini Archimedes berinteraksi di Alexandria adalah ahli geografi, matematikawan, dan astronom Eratosthenes dari Kirene, dan ahli matematika dan astronom Conon de Sanos.

Motivasi keluarga

Di sisi lain, fakta bahwa ayah Archimedes adalah seorang astronom mungkin memiliki pengaruh signifikan terhadap kecenderungan yang kemudian ditunjukkannya, karena di kemudian hari dan sejak usia muda, ada daya tarik khusus di bidang ilmu pengetahuan.

Setelah waktunya di Alexandria, diperkirakan Archimedes kembali ke Syracuse.

Karya ilmiah

Setelah kembali ke Syracuse, Archimedes mulai merancang berbagai artefak yang segera membuatnya mendapatkan popularitas di antara penduduk kota ini. Dalam periode ini ia menyerahkan dirinya sepenuhnya untuk karya ilmiah, menghasilkan berbagai penemuan dan menyimpulkan beberapa konsep matematika sangat maju ke masanya.

Misalnya, ketika dia mengabdikan dirinya pada studi tentang karakteristik sosok melengkung dan datar, dia datang dengan konsep yang berkaitan dengan kalkulus integral dan diferensial, yang dikembangkan kemudian.

Juga, Archimedes adalah orang yang mendefinisikan bahwa volume yang terkait dengan bola sesuai dengan dua kali ukuran silinder yang memuatnya, dan adalah orang yang menemukan katrol komposit, berdasarkan penemuannya tentang hukum tuas..

Konflik di Syracuse

Selama tahun 213 SM, tentara Romawi memasuki kota Syracuse dan mengepung pemukimnya untuk membuat mereka menyerah.

Tindakan ini dipimpin oleh politisi militer dan Yunani Marco Claudio Marcelo dalam rangka Perang Punisia Kedua. Kemudian, itu dikenal sebagai Pedang Roma, karena akhirnya menaklukkan Syracuse.

Di tengah-tengah konflik, yang berlangsung dua tahun, penduduk Syracuse bertempur melawan orang Romawi dengan keberanian dan keganasan, dan Archimedes memainkan peran yang sangat penting, mengingat ia mendedikasikan dirinya untuk menciptakan alat dan instrumen yang membantu mengalahkan orang Romawi..

Akhirnya, Marco Claudio Marcelo merebut kota Syracuse. Di hadapan intelektualitas Archimedes yang hebat, Marcelo memerintahkan agar mereka tidak disakiti atau dibunuh. Namun, Archimedes terbunuh di tangan seorang prajurit Romawi.

Kematian

Archimedes meninggal pada tahun 212 SM. Lebih dari 130 tahun setelah kematiannya, pada tahun 137 SM, penulis, politisi dan filsuf Marco Tulio Cicero menduduki posisi dalam pemerintahan Roma dan ingin menemukan makam Archimedes.

Tugas ini tidak mudah, karena Cicero tidak dapat menemukan siapa pun untuk menunjukkan tempat yang tepat. Namun, dia akhirnya mendapatkannya, sangat dekat dengan pintu Agrigento dan dalam kondisi menyedihkan.

Cicero membersihkan makam itu dan menemukan bahwa makam itu tertulis dengan sebuah bola di dalam sebuah silinder, sebagai referensi pada penemuan tentang volume yang dibuat Archimedes beberapa waktu lalu..

Versi tentang kematiannya

Versi pertama

Salah satu versi menyatakan bahwa Archimedes berada di tengah penyelesaian masalah matematika ketika dia didekati oleh seorang prajurit Romawi. Dikatakan bahwa Archimedes bisa memintanya beberapa waktu untuk menyelesaikan masalah, sehingga prajurit itu akan membunuhnya.

Versi kedua

Versi kedua mirip dengan yang pertama. Akun yang Archimedes sedang memecahkan masalah matematika ketika pengambilan kota terjadi.

Seorang prajurit Romawi memasuki kompleksnya dan memerintahkannya untuk bertemu Marcelo, dan Archimedes menjawab bahwa ia harus menyelesaikan masalah yang sedang dikerjakannya terlebih dahulu. Tentara itu menjadi marah karena respons ini dan membunuhnya.

Versi ketiga

Hipotesis ini menunjukkan bahwa Archimedes memiliki beragam instrumen khas matematika di tangannya. Kemudian, seorang prajurit melihatnya dan dia pikir dia mungkin membawa barang-barang berharga, jadi dia membunuhnya.

Versi keempat

Versi ini menggambarkan bahwa Archimedes berjongkok di dekat tanah, merenungkan rencana yang sedang ia pelajari. Rupanya, seorang prajurit Romawi datang dari belakang dan, tidak menyadari bahwa itu Archimedes, menembaknya.

Kontribusi ilmiah dari Archimedes

Prinsip Archimedes

Prinsip Archimedes dianggap oleh ilmu pengetahuan modern sebagai salah satu peninggalan terpenting dari zaman kuno.

Sepanjang sejarah, dan secara lisan, dilaporkan bahwa Archimedes datang ke penemuannya secara tidak sengaja berkat Raja Hieron yang ditugaskan untuk melihat apakah sebuah mahkota emas, yang dikirim untuk diproduksi olehnya, dibuat hanya emas murni dan tidak mengandung logam lain. Saya harus melakukan ini tanpa merusak mahkota.

Dikatakan bahwa ketika Archimedes sedang bermeditasi bagaimana mengatasi masalah ini, dia memutuskan untuk mandi, dan ketika dia memasuki bak mandi dia menyadari bahwa airnya naik ketika dia membenamkan dirinya ke dalamnya..

Dengan cara ini, ia akan menemukan prinsip ilmiah bahwa "setiap tubuh yang terendam seluruhnya atau sebagian dalam cairan (cairan atau gas) menerima dorongan ke atas, sama dengan berat fluida yang dicabut oleh objek".

Prinsip ini berarti bahwa fluida memberikan gaya naik - mendorong ke atas - pada benda apa pun yang terbenam di dalamnya, dan bahwa jumlah gaya dorong ini sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh benda yang terendam, terlepas dari beratnya.

Penjelasan prinsip ini menggambarkan fenomena flotasi, dan ditemukan di dalamnya Perjanjian tentang benda mengambang.

Prinsip Archimedes telah banyak diterapkan di anak cucu untuk mengapung benda-benda yang digunakan secara besar-besaran seperti kapal selam, kapal, penjaga pantai dan balon..

Metode mekanis

Kontribusi lain yang paling penting dari Archimedes untuk sains adalah dimasukkannya metode yang murni mekanis - yaitu, metode teknis dalam penalaran dan argumentasi masalah geometris, yang berarti cara yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menyelesaikan masalah jenis ini pada saat itu..

Dalam konteks Archimedes, geometri dianggap sebagai ilmu teori eksklusif, dan yang umum adalah bahwa matematika murni diturunkan ke ilmu-ilmu praktis lainnya di mana prinsip-prinsipnya dapat diterapkan..

Untuk alasan ini, hari ini dianggap sebagai cikal bakal mekanik sebagai disiplin ilmu.

Dalam tulisan di mana ahli matematika memaparkan metode baru kepada temannya Eratosthenes, menunjukkan bahwa ini memungkinkan untuk mengatasi masalah matematika melalui mekanika, dan bahwa agak mudah untuk membangun demonstrasi teorema geometri jika sudah memiliki pengetahuan praktis sebelumnya, bahwa jika Anda tidak memiliki ide tentang itu.

Metode penyelidikan baru yang dilakukan oleh Archimedes ini akan menjadi awal dari tahap penemuan informal dan perumusan hipotesis dari metode ilmiah modern..

Penjelasan hukum tuas

Sementara tuas adalah mesin sederhana yang digunakan sejak jauh lebih awal dari Archimedes, dialah yang merumuskan prinsip yang menjelaskan operasinya dalam risalahnya..

Dalam perumusan undang-undang ini, Archimedes menetapkan prinsip-prinsip yang menggambarkan perilaku tuas yang berbeda ketika menempatkan dua benda di atasnya, tergantung pada berat dan jaraknya dari titik dukungan..

Dengan cara ini, ia menunjukkan bahwa dua benda yang dapat diukur (sebanding), terletak pada tuas, diseimbangkan ketika mereka berada pada jarak berbanding terbalik dengan beratnya..

Dengan cara yang sama, badan yang tak terukur (yang tidak dapat diukur) melakukannya, tetapi hukum ini hanya dapat dibuktikan oleh Archimedes dengan jenis tubuh pertama..

Perumusan prinsip tuas adalah contoh yang baik dari penerapan metode mekanis, karena menurutnya menjelaskan dalam surat yang diarahkan ke Dositeo, yang ini ditemukan pada saat pertama melalui metode mekanika yang dipraktikkan.

Kemudian dia merumuskannya menggunakan metode geometri (teoretis). Dari eksperimen ini pada tubuh juga gagasan pusat gravitasi terlepas.

Pengembangan metode exhaution atau exhaustion untuk demonstrasi ilmiah

Kelelahan adalah metode yang digunakan dalam geometri yang terdiri dari perkiraan angka-angka geometris yang luasnya diketahui, dengan cara prasasti dan batasan, pada yang lain yang luasnya dimaksudkan untuk diketahui..

Meskipun Archimedes bukan pencipta metode ini, ia mengembangkannya dengan ahli, mengelola untuk menghitung dengan cara itu nilai Pi yang tepat..

Archimedes, menggunakan metode exhaution, hexagon berinskripsi dan terbatas pada keliling diameter 1, mereduksi menjadi tidak masuk akal perbedaan antara area hexagon dan kelingkaran.

Untuk melakukan ini, ia membagi dua segi enam membuat poligon hingga 16 sisi, seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelumnya.

Dengan cara ini, ia datang untuk menentukan bahwa nilai pi (hubungan antara panjang lingkaran dan diameternya) adalah antara nilai 3.14084507 ... dan 3.14285714 ... .

Archimedes mahir menggunakan metode exhaución karena tidak hanya berhasil memperkirakan perhitungan nilai Pi dengan margin kesalahan agak rendah, dan karena itu diinginkan, tetapi juga, karena Pi adalah bilangan irasional, melalui metode ini dan hasil yang diperoleh meletakkan dasar yang akan bertunas dalam sistem perhitungan yang sangat kecil, dan kemudian, dalam kalkulus integral modern.

Ukuran lingkaran

Untuk menentukan luas lingkaran, Archimedes menggunakan metode yang terdiri dalam menggambar kotak yang pas di dalam lingkaran. 

Mengetahui bahwa luas alun-alun adalah jumlah sisi-sisinya dan bahwa luas lingkaran lebih besar, ia mulai bekerja untuk mendapatkan perkiraan. Ini dia lakukan dengan mengganti persegi dengan poligon 6-sisi dan kemudian bekerja dengan poligon yang lebih kompleks.

Archimedes adalah ahli matematika pertama dalam sejarah yang melakukan pendekatan dalam membuat perhitungan serius dari angka Pi.

Geometri bola dan silinder

Di antara sembilan risalah yang menyusun karya Archimedes dalam matematika dan fisika, ada dua volume tentang geometri bola dan silinder..

Karya ini berkaitan dengan tekad bahwa permukaan setiap bola jari-jari adalah empat kali dari lingkaran terbesarnya, dan bahwa volume bola adalah dua pertiga dari silinder di mana ia tertulis..

Penemuan

Odometer

Juga dikenal sebagai kilometer, itu adalah penemuan pria terkenal ini.

Perangkat ini dibangun berdasarkan prinsip roda yang, ketika berputar, mengaktifkan roda gigi yang memungkinkan untuk menghitung jarak yang ditempuh..

Menurut prinsip yang sama ini, Archimedes merancang beberapa jenis odometer untuk keperluan militer dan sipil.

Planetarium pertama

Berdasarkan kesaksian banyak penulis klasik seperti Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Casiodoro, Sexto Empirico dan Lactantius, banyak ilmuwan sekarang mengaitkan dengan Archimedes penciptaan planetarium rudimenter pertama.

Ini adalah mekanisme yang dibentuk oleh serangkaian "bola" yang berhasil meniru pergerakan planet-planet. Sejauh ini rincian mekanisme ini tidak diketahui.

Menurut Cicero, planetarium yang dibangun oleh Archimedes adalah dua. Di salah satu dari mereka tanah dan berbagai rasi bintang di dekatnya diwakili.

Di sisi lain, dengan satu putaran, matahari, bulan dan planet-planet membuat gerakan independen mereka sendiri dalam kaitannya dengan bintang-bintang tetap dengan cara yang sama mereka lakukan di hari yang nyata. Dalam yang terakhir, di samping itu, bisa diamati fase dan gerhana bulan berturut-turut.

Sekrup Archimedes

Sekrup Archimedes adalah perangkat yang digunakan untuk mengangkut air dari bawah ke atas melalui lereng, menggunakan tabung atau silinder.

Menurut sejarawan Yunani Diodoro, berkat penemuan ini difasilitasi irigasi tanah subur yang terletak di sepanjang Sungai Nil di Mesir kuno, karena alat tradisional membutuhkan upaya fisik yang sangat besar yang membuat para pekerja kelelahan..

Silinder yang digunakan memiliki di dalam sekrup dengan panjang yang sama, yang menjaga sistem baling-baling atau sirip yang saling berhubungan yang melakukan gerakan putar yang digerakkan secara manual oleh tuas putar.

Dengan cara ini, heliks berhasil mendorong zat apa pun dari bawah ke atas, membentuk semacam rangkaian tak terbatas.

Cakar Archimedes

Cakar Archimedes, atau tangan besi seperti yang juga dikenal, adalah salah satu senjata perang paling menakutkan yang diciptakan oleh ahli matematika ini, menjadi yang paling penting bagi pertahanan Sisilia dari invasi Romawi..

Menurut penelitian yang dilakukan oleh profesor Universitas Drexel Chris Rorres (Departemen Matematika) dan Harry Harris (Departemen Teknik Sipil dan Arsitektur), itu adalah tuas besar yang memiliki kait pengait yang melekat pada tuas tersebut. melalui rantai yang tergantung padanya.

Melalui tuas kait itu dimanipulasi sehingga jatuh di kapal musuh, dan tujuannya adalah untuk mengaitkannya dan mengangkatnya sedemikian rupa sehingga ketika melepaskannya, itu bisa sepenuhnya terbalik, atau menabrak batu-batu di pantai..

Rorres dan Harris hadir di Simposium "Mesin dan Struktur Luar Biasa dari Purbakala" (2001), sebuah representasi mini dari artefak ini yang berjudul "Mesin perang yang tangguh: Konstruksi dan Operasi Tangan Besi Archimedes"

Untuk realisasi karya ini mereka mengandalkan argumen dari sejarawan kuno Polibio, Plutarco dan Tito Livio.

Referensi

  1. ASSIS, A. (2008). Archimedes, pusat gravitasi, dan hukum mekanika pertama [online]. Diakses 10 Juni 2017 di bourabai.ru.
  2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes [online]. Diakses pada 9 Juni 2015 di World Wide Web: books.google.co.ve/books.
  3. MOLINA, A. (2008). Metode penelitian Archimedes of Syracuse: intuisi, mekanika dan exhaution [online]. Diakses pada 10 Juni 2017 di World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
  4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes of Syracuse [online]. Diakses pada 9 Juni 2017 di history.mcs.st-and.ac.uk.
  5. PARRA, E. (2009). Archimedes: hidupnya, karya dan kontribusi untuk matematika modern [online]. Diperoleh pada 9 Juni 2017 di lfunes.uniandes.edu.co.
  6. QUINN, L. (2005). Archimedes of Syracuse [online]. Diakses 9 Juni 2017 di math.ucdenver.edu.
  7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). Mesin Perang yang Tangguh: Konstruksi dan Operasi Tangan Besi Archimedes [online]. Diperoleh pada 10 Juni 2017 di cs.drexel.edu.
  8. VITE, L. (2014). Prinsip Archimedes [online]. Diperoleh pada 10 Juni 2017 di repository.uaeh.edu.mx.