Archimède est l’incarnation parfaite d’un homme en avance sur son temps. Même parmi les pairs qui pratiquaient la philosophie et les arts ainsi que la démocratie établie, Archimède de Syracuse les a tous éclipsés.,Véritable polymathe, Archimède était actif dans les domaines de l’astronomie, de la géométrie, de la logique, de la physique et des mathématiques, et était reconnu comme le meilleur ingénieur et inventeur de son temps. Dans le cadre de son grand héritage, bon nombre de ses inventions et découvertes d’il y a plus de 2 000 ans sont encore utilisées aujourd’hui.

vis D’Archimède

Ce dispositif ingénieusement conçu a été inventé par Archimède pour aider les agriculteurs pauvres à irriguer leurs cultures. Le dispositif consiste en un mécanisme à vis à l’intérieur d’un boîtier creux., Lorsque la vis est tournée, soit par un moulin à vent ou un travail manuel, l’extrémité inférieure de la vis évacue l’eau, puis la déplace à travers le boîtier contre la gravité jusqu’à ce qu’elle s’échappe par le dernier filetage pour atteindre les canaux d’irrigation.

Aujourd’hui, le même principe est utilisé dans les machines modernes de drainage et d’irrigation, ainsi que dans certains types d’outils à grande vitesse., Il peut également être appliqué pour manipuler des matériaux légers et lâches tels que le grain, le sable et les cendres. Bien sûr, ceux-ci semblent plus impressionnants. Depuis 1980, Texas City, TX, USA utilise huit 12-ft.- vis D’Archimède de diamètre pour gérer le ruissellement pluvial. Chaque vis est alimentée par un moteur diesel de 750 ch et peut pomper jusqu’à 125 000 gallons par minute. Le SS Archimède était un navire nommé d’après le grand inventeur, qui a été le premier navire à vapeur à hélice.

miroirs brûlants

tout au long de sa carrière d’inventeur, Archimède sera souvent chargé par les dirigeants de Syracuse d’inventer des machines de guerre pour protéger leur ville de foire., C’est le cas de ses « miroirs brûlants” – un système de grands miroirs placés sur les murs de la ville qui concentraient l’énergie solaire afin de brûler tous les navires assez stupides pour naviguer contre Syracuse. L’histoire est extrêmement controversée, et même à ce jour, les historiens et les ingénieurs débattent s’il s’agit d’un fait ou d’un mythe.

le premier récit de l’ancien rayon de la mort D’Archimède a été écrit au 12ème siècle par Zonares et Tzetzes qui citaient un ouvrage antérieur, mais maintenant perdu, appelé le siège de Syracuse.,

lorsque Marcellus avait placé les navires à l’avant, le vieil homme construisit une sorte de miroir hexagonal. Il a placé à des distances appropriées du miroir d’autres miroirs plus petits du même genre, qui ont été déplacés au moyen de leurs charnières et de certaines plaques de métal. Il le plaça au milieu des rayons du soleil à midi, été comme hiver. Les rayons étant réfléchis par cela, un feu de feu effroyable était excité sur les navires, et il les réduisait en cendres, à la distance d’un tir d’Arc. Ainsi, le vieil homme dérouta Marcellus, au moyen de ses inventions.,

Vieil homme rusé, en effet, mais est-ce vraiment arrivé? La capacité des miroirs à concentrer le soleil et à obtenir des températures élevées n’est pas un mythe, comme peut l’attester tout enfant qui a utilisé une loupe pour brûler des restes. Cette année, le Maroc a inauguré la plus grande centrale solaire à concentration (CSP) au monde qui produira suffisamment d’électricité pour alimenter les foyers d’un million de personnes., Les plantes CSP utilisent généralement des miroirs paraboliques de 12 m de haut qui réfléchissent la lumière du soleil sur la tuyauterie contenant un fluide caloporteur (HTF), généralement de l’huile thermique. Cela augmente la température du fluide à près de 400°C. Le HTF est ensuite utilisé pour chauffer la vapeur dans un générateur à turbine standard. Certains CSP chauffent la tour cible à des températures supérieures à 1 000 degrés Fahrenheit (537 degrés Celsius), il est donc facile d’imaginer comment Archimède aurait pu tirer quelque chose de similaire pour brûler les navires ennemis.,

la vraie question n’est pas de savoir si C’est possible en soi, mais si Archimède a réellement fabriqué un système de miroir brûlant en utilisant les outils et les ressources à sa disposition il y a deux mille ans.

apparemment, en 1973, un scientifique grec, le Dr Ioannis Sakkas, est devenu curieux de savoir si Archimède aurait vraiment pu utiliser un « verre brûlant » pour détruire la flotte romaine, alors il a mis en place une expérience impliquant 60 marins grecs utilisant chacun un miroir plat oblong de 3′ par 5′ pour concentrer la lumière sur une chaloupe en bois, Le bateau a été incendié assez rapidement, mais il convient de mentionner que le bateau était recouvert de peinture au goudron, qui est hautement inflammable. La peinture au goudron était fréquemment utilisée pour enduire les navires à L’époque D’Archimède.Cependant, plus récemment, lorsque les Mythbusters ont fait leur propre reconstitution, les choses ne se sont pas déroulées aussi bien. En 2010, 500 miroirs plats contrôlés par 500 collégiens et lycéens volontaires étaient concentrés sur la voile d’un navire, qui aurait dû brûler à 500°F. après une heure, pas plus de 230°F n’a pu être atteint, l’équipe a donc classé cela comme « non concluant »., Jamie Hyneman, qui était stationné sur le bateau simulé pendant la durée de l’expérience, a dit qu’il pouvait à peine voir, cependant. Il suggère que les miroirs brûlants D’Archimède étaient peut-être réels, mais qu’ils étaient peut-être plus utilisés pour éblouir les ennemis que pour brûler les bateaux.

La couronne d’or et « Eureka! »

selon L’architecte romain Vitruve, le roi Syracusain Hiéron II a commandé une couronne d’or en forme de couronne de laurier à placer dans un temple. Le roi lui-même Pesa l’or et donna à l’orfèvre le matériau pour le transformer en une œuvre d’art., Au jour fixé, l’orfèvre a présenté son chef-d’œuvre-une couronne d’or en forme de couronne de laurier, exactement comme le roi l’a ordonné. Quand il a été pesé, il avait exactement la même masse mesurée précédemment. Le roi était satisfait, mais seulement quelques jours avant la cérémonie du temple, il entendit des rumeurs selon lesquelles l’orfèvre l’avait trompé et lui avait donné une couronne non pas d’or pur, mais d’or mélangé à de l’argent.,

Hiero croyait qu’il n’y avait qu’un seul homme à Syracuse capable de découvrir la vérité et de résoudre son problème — son cousin, Archimède, un jeune homme de 22 ans qui s’était déjà distingué dans la belle ville pour son travail en mathématiques, en physique et en ingénierie.

face au défi, Archimède a conçu une expérience scientifique intelligente pour aller au fond des choses, mais pas avant d’avoir soigneusement réfléchi à la situation.

la légende raconte Qu’Archimède pensait à la couronne d’or en se baignant dans les Bains publics Un jour., Alors qu’il commençait à entrer dans une baignoire froide pour sa dernière trempette, il remarqua que de l’eau commençait à couler sur les côtés. Alors qu’il continuait à baisser son corps dans le bain, encore plus d’eau s’écoulait sur les côtés de la baignoire. Dans cet instant, il a reconnu la solution au problème de Hiero, a sauté de la baignoire immédiatement et a couru jusqu’à la maison sans se souvenir de mettre ses vêtements, tout en criant: « Eureka, Eureka!- ce qui signifie en grec: « je l’ai trouvé! Je l’ai trouvé! »

hélas, le  » Eureka!, »l’histoire elle-même est probablement une fabrication, mais Archimède est véritablement crédité comme le premier à énoncer les lois de la flottabilité.

il savait que si la couronne était en or pur, son volume serait le même que celui du morceau d’or (dont il s’était assuré qu’il pesait le même poids que la couronne), quelle que soit sa forme, et qu’il déplacerait la même quantité d’eau que l’or., Si l’orfèvre avait effectivement triché et remplacé une partie de l’or par de l’argent, alors le volume d’or et d’argent serait plus grand, et ainsi la couronne déplacerait plus d’eau. Selon Vitruve, Archimède a utilisé cette méthode et a constaté que l’orfèvre avait effectivement triché.

les sceptiques n’étaient cependant pas convaincus. Dès 1586, Galilée a écrit un court traité appelé la Bilancetta, ou le petit équilibre, dans lequel il a soutenu que cette méthode ne pouvait pas être un travail parce que les différences dans les volumes d’or et d’argent sont trop petites., Au lieu de cela, il a suggéré Qu’Archimède utilisait une technique similaire, mais plus astucieuse. En bref, Archimède a probablement suspendu la couronne d’or à une extrémité d’une échelle, et un morceau d’or de masse égale à l’autre extrémité.

la balance aurait ensuite été immergée dans l’eau, les deux contenus étant toujours aux extrémités de la balance. Depuis un corps immergé dans l’eau est porté par une force égale au poids de l’eau déplacée par le corps, la densité des corps, qui a un volume plus petit pour le même poids, s’enfonce moins dans l’eau que les moins denses d’une., Si la couronne était en or pur, les écailles continueraient à s’équilibrer même sous l’eau.

La Griffe de Fer

Nous continuons avec une autre machine de guerre conçue par Archimède: la griffe de fer. Fidèle à son nom, Cet appareil mécanique a été installé sur les murs de la vieille ville de Syracuse. La conception exacte a été perdue avec le temps, mais nous savons que son but était de renverser les navires romains désireux., Une fois la griffe fixée au ventre d’un navire, elle serait tirée vers le haut, puis relâchée à distance. En 2005, les producteurs de superweapons Of The Ancient World de Discovery Channel ont mis au défi les ingénieurs de reproduire ce dispositif arcane à la condition qu’ils n’utilisent que des techniques et des matériaux connus pour être disponibles au 3ème siècle avant JC. En sept jours, ils ont pu tester leur création, et ils ont réussi à basculer sur une maquette d’un navire Romain pour le faire couler.,

Le compteur kilométrique

sur Le même Vitruve, qui représentait Archimède « Eureka! »moment a également rapporté Archimède d’avoir » monté une grande roue de circonférence connue dans un petit cadre, de la même manière que la roue est montée sur une brouette; quand il a été poussé le long du sol à la main, il a automatiquement laissé tomber un caillou dans un récipient à chaque révolution, donnant une mesure de la distance parcourue. C’était, en effet, le premier odomètre”, selon L’Encyclopedia Britannia., Ce mécanisme aurait été inventé par Archimède pendant la Première Guerre punique. Il semble avoir été utilisé jusqu’à l’époque de L’empereur Commode (192A.D.) et a ensuite été perdu en Europe jusqu’au milieu du XVe siècle.

le système de poulie de bloc et d’attaque

« donnez-moi un endroit où me tenir debout, et je peux déplacer la terre”, a dit Archimède en parlant de la puissance du levier., Bien qu’il n’ait pas inventé le levier, il a donné une explication du principe impliqué dans ses travaux sur l’équilibre des plans.

Le Roi familier Hiéron a été très impressionné par cette déclaration et a demandé à Archimède de le prouver., L’occasion semblait très appropriée parce que Syracuse à L’époque mordait plus qu’elle ne pouvait mâcher. La ville a construit un magnifique navire de 55 mètres de long appelé le Syracusia emballé avec un décor somptueux de bois exotiques et de marbre avec des tours, des statues, un gymnase, une bibliothèque et même un temple. Oh, et le navire a été conçu par Archimède. Selon Plutarque, Archimède a réussi à mettre le Syracuse hors du port en utilisant un système complexe de poulies, bien que son récit semble un peu trop poétique.,

 » avait déclaré que compte tenu de la force, tout poids donné pourrait être déplacé, et même se vantait, nous dit-on, en s’appuyant sur la force de la démonstration, que s’il y avait une autre terre, en y entrant, il pourrait l’enlever.,Iero, frappé d’étonnement à ce sujet, et le suppliant de résoudre ce problème par une expérience réelle, et de montrer un grand poids déplacé par un petit moteur, il fixa en conséquence sur un navire de charge hors de l’arsenal du roi, qui ne pouvait être tiré hors du quai sans un grand travail et beaucoup d’hommes; et, la chargeant avec de nombreux passagers et une cargaison complète, Assis lui-même le long de la distance, sans grand effort, mais tenant seulement la tête de la poulie dans sa main et tirant les cordes par degrés, il tira le navire en ligne droite, aussi doucement et uniformément que si elle avait été dans la mer.,”

« Archimède a choisi pour sa démonstration un trois-mâts marchand de la flotte royale, qui avait été transporté à la mer avec un travail immense par une grande bande d’hommes, et il a procédé à faire charger le navire avec son fret habituel et a embarqué un grand nombre de passagers., Il s’assit alors à une certaine distance et sans utiliser de force notable, mais simplement en exerçant une traction avec sa main à travers un système complexe de poulies, il attira le navire vers lui avec un mouvement aussi lisse et uniforme que si elle glissait dans l’eau.,” Plutarque.,

géométrie des sphères et des cylindres

selon Plutarque, le célèbre biographe grec, Archimède avait une mauvaise opinion de la mécanique des engins qu’il a inventés et pour lesquels il a été reconnu dans tout le monde antique. Au lieu de cela, il savourait ses explorations théoriques des mathématiques et de la physique. Archimède est crédité pour neuf traités existants, parmi lesquels le deux volumes sur la sphère et le cylindre., Dans ce travail fantastique, Archimède a déterminé que la surface de toute sphère de rayon r est quatre fois celle de son plus grand cercle (en notation moderne, S = 4nr2) et que le volume d’une sphère est deux tiers de celui du cylindre dans lequel elle est inscrite ( V = 4/3nr3). Archimède était si fier de cette réalisation qu’il a laissé des instructions pour que sa tombe soit inscrite avec « une sphère inscrite dans un cylindre. »Marcus Tullius Cicero (106-43 AEC) a trouvé la tombe, envahie par la végétation, un siècle et demi après la mort D’Archimède.,

La mesure du cercle

Déterminer l’aire d’un cercle a été une fois considéré comme un grand challenge mathématique. Archimède a trouvé un moyen de l’approximer avec une méthode appelée « Quadrature du cercle”. Il a d’abord créé un carré inscrit à l’intérieur du cercle (inscrit signifie qu’il correspond exactement à l’intérieur, avec ses sommets à seulement toucher le bord du cercle)., Depuis qu’il savait que l’aire du carré est (le produit des deux côtés), il était clair que l’aire du cercle est plus grand que la surface de ce carré inscrit. Il a ensuite ajusté un polygone avec six côtés au lieu de quatre dans le cercle et a calculé son aire;il a progressivement travaillé son chemin avec des polygones plus complexes pour se rapprocher encore plus de la vraie zone du cercle.

finalement, Archimède est devenu vraiment bon dans ce domaine et a découvert π (pi) — le rapport de la circonférence au diamètre d’un cercle., Ses calculs utilisant un étonnant polygone à 96 côtés suggèrent que pi se situe  » entre les limites de 3 et 10/71 et 3 et 1/7”. En d’autres termes, il a calculé une estimation qui était égale à pi à deux chiffres (3.14). Jusqu’à l’avènement du calcul et du calcul des séries infinies 1 500 ans plus tard, peu de chiffres ont été ajoutés à ceux trouvés par Archimède.Une percée majeure a été faite en 1655 lorsque le mathématicien anglais a dérivé une formule pour pi comme le produit d’une série infinie de rapports.