Arkhimedes

Elämä ja maine

Arkhimedes syntyi Sisilian saarella sijaitsevassa Syrakusan kaupungissa. Hänen isänsä oli Fidias, ammatiltaan tähtitieteilijä. Hän tä ei pidä sekoittaa saman nimiseen kuvanveistäjään. Arkhimedeen isästä ei tiedetä juuri mitään, ainoa maininta hänestä on Arkhimedeen teoksessa Psammites. Myöskään Arkhimedeen äidistä tai mahdollisista veljistä, siskoista ja jälkeläisistä ei ole jäänyt mainintoja nykypäivään asti. Arkhimedeen ystävä Herakleides kirjoitti kyllä Arkhimedeestä elämäkerran, mutta teos on hävinnyt.}}

Arkhimedes oli hyvissä väleissä Syrakusan kuninkaan Hieron II:sen kanssa, ja nautti tämän suojeluksesta tämän hallituskaudella (n. 271 eaa. - 216 eaa.). Arkhimedes viettikin lähes koko elämänsä Syrakusassa, ja hänet tunnetaankin lisänimellä Syrakusalainen. Tämän lisäksi hänen tiedetään käyneen Egyptissä, ja olleen kirjeenvaihdossa useiden aikakautensa luonnonfilosofian kanssa. Näiden joukossa muun maussa Eratosthenes). Arkhimedeen tiedetään myös opiskelleen nuorena Aleksandriassa Eukleideen seuraajien opettamana. Arkhimedeellä oli suuri merkitys Syrakusan kaupungille, kun roomalaiset yrittivät miehittää kaupungin vuonna 213 eaa

Tarinoissa Arkhimedes on jäänyt elämään roomalaisten hyökkäyksiä vastaan käytettyjen erikoisten sotakoneiden keksijänä. Kuuluisimpia näistä olivat sotalaivojen purjeita sytyttänyt linssisysteemi. Tarinan mukaan Arkhimedeelta ovat myös lähtöisin lentävät lauseet 'Heureka!' (kreikaksi 'Olen löytänyt sen!') ja 'Noli turbare circulos meos!' (latinaksi 'Älä sotke ympyröitäni!'). Jälkimmäisten kerrotaan olleen Arkhimedeen viimeiset sanat Syrakusaa vallanneelle roomalaiselle sotilaalle, joka löi hänet kuoliaaksi hyökkäyksen yhteydessä. Edellinen taas liittyy Arkhimedeen kuninkaalta saamaan tehtävään keksiä keino esineiden hopea- ja kultapitoisuuden määrittelemiseen. Tarun mukaan Arkhimedeen lakiin johtanut oivallus syntyi kylvyssä.

Saavutuksia

Useimmat Arkhimedeen keksinnöistä yhdistivät matematiikkaa, fysiikkaa ja insinööritaitoa. Tällaisia ovat mm. Arkhimedeen ruuvi, talja ja katapultin kehittäminen. Matemaattisia keksintöjä olivat mm. paikkanumerojärjestelmä, jolla hän pystyi ilmoittamaan lukuja aina 10⁶⁴ saakka sekä vanhin tunnettu geometrisen sarjan käyttö. Arkhimedes osoitti, että ympyrän kehän ja halkaisijan pituuksien suhde (pii) on lukujen

3\frac{10}{71}

3\frac{10}{70}

(eli n. 3,1408 ja 3,1429) välillä. Vasta uuden ajan alussa matematiikan taso Euroopassa saavutti ja ohitti Arkhimedeen saavuttaman tason.

Arkhimedes on kuuluisa erityisesti keksimästään nimeään kantavasta fysiikan laista, joka ilmoittaa, että kappale menettää painostaan syrjäyttämänsä nesteen painon verran. Tätä voidaan hyödyntää kappaleiden tilavuuksien ja tiheyksien mittaamisessa sekä tätä kautta myös aineiden, esim. kullan, puhtauden mittauksessa. Arkhimedeen lakiin liittyy myös käsite noste, joka on kappaleen syrjäyttämän nestetilavuuden painon suuruinen.

Arkhimedeen laki pätee myös kaasuihin sovellettuna, eli yleisesti väliaineisiin, jotka olomuotonsa vuoksi täyttävät tarjolla olevan tilan.

Kirjallinen tuotanto

Meille on säilynyt Arkhimedeen teksteistä yhdeksän kreikan kielellä, tämän lisäksi hänen yksi varmasti ja kaksi mahdollisesti kirjoittamaansa tekstiä on säilynyt arabialaisten käännösten kautta (ks. alla). Lisäksi yksi mahdollisesti hänen kirjoittama tekstinsä on säilynyt latinaksi arabialaisen käännöksen kautta välittyneenä (Lemmojen kirja). Hänen astronomiaa käsittelevät kirjoituksensa ovat kadonneet yhtä lukuun ottamatta (Hiekanlaskija). Lisäksi tunnetaan mainintoja tai sitaatteja yhteensä kuudesta meille muuten tuntematomasta Arkhimedeen tekstistä, jotka käsittelevät taivaankappaleiden etäisyyksien mittaamista, planetaariota, monisärmiöitä, alkeismekaniikkaa, peiliheijastusta sekä eräänlaista neliönosituspeliä.

Nykyään tunnetut tieteelliset tutkielmat

Metodi
Hiekanlaskija (lat. Arenarius)
Spiraaleista
Paraabelin neliöimisestä
Sferoideista ja konoideista
Pallosta ja lieriöstä
Tasapainosta
Kelluvista kappaleista
Ympyrän mittaamisesta
Seitsenkulmio ja ympyrä (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)

Autenttisuudeltaan epävarmat kirjoitukset

Lemmojen kirja (lat. Liber assumptorum)(säilynyt arabiankielisen käännöksen latinankielisenä käännöksenä)
Toisiaan sivuavista ympyröistä (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)
Oletusten kirja (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)

Sitaatteja

'Arkhimedeellä oli enemmän mielikuvitusta kuin Homeroksella.' -Voltaire (Boyer 2000)