Archimedes er den perfekte legemliggørelse af en mand forud for sin tid. Selv blandt jævnaldrende, der praktiserede filosofi og kunst såvel som etableret demokrati, overgik Archimedes of Syracuse dem alle.,En sand polyhistor, Arkimedes var aktiv inden for astronomi, geometri, logik, fysik og matematik, og blev anerkendt som den bedste ingeniør og opfinder af sin tid. Som en del af hans store arv er mange af hans opfindelser og opdagelser fra over 2.000 år siden stadig i brug i dag.

Archimedes’ skrue

denne genialt konstruerede enhed blev opfundet af Archimedes for at hjælpe fattige landmænd med at skylle deres afgrøder. Enheden består af en skruemekanisme inde i et hulhus., Når skruen drejes, enten ved vindmølle eller manuel arbejdskraft, skruens nederste ende skubber vand og bevæger den derefter gennem huset mod tyngdekraften, indtil den slipper ud gennem den sidste tråd for at nå vandingskanaler.

i Dag, det samme princip, der anvendes i moderne maskiner til dræning og vanding, og også i nogle typer af high-speed-værktøjer., Det kan også anvendes til håndtering af lette, løse materialer som korn, sand og aske. Selvfølgelig ser disse mere imponerende ud. Siden 1980 bruger te .as City, t., USA otte 12-ft.- diameter Archimedes skruer til at håndtere regnvejr afstrømning. Hver skrue drives af en 750 hk dieselmotor og kan pumpe op til 125.000 gallon pr. SS Archimedes var et skib opkaldt efter den store opfinder, som var det første dampskib, der kom med en skruepropeller.

Brændende spejle

gennem sin karriere som opfinder ville Archimedes ofte blive bestilt af herskerne i Syracuse til at opfinde krigsmaskiner for at beskytte deres retfærdige by., Sådan er tilfældet med hans” brændende spejle ” – et system med store spejle placeret på byens vægge, der koncentrerede solenergi for at brænde alle skibe, der var tåbelige nok til at sejle mod Syracuse. Historien er ekstremt kontroversiel, og selv i dag diskuterer både historikere og ingeniører, om dette er en kendsgerning eller myte.

den tidligste beretning om Archimedes’ gamle dødstråle blev skrevet i det 12.århundrede af andonares og T .et .es, der citerede et tidligere, men nu mistet arbejde kaldet Siege of Syracuse.,

da Marcellus havde placeret skibene en bue skudt af, konstruerede den gamle mand et slags sekskantet spejl. Han placeret på passende afstande fra spejlet andre mindre spejle af samme art, som blev flyttet ved hjælp af deres hængsler og visse plader af metal. Han placerede det midt i solens stråler ved middagstid, både om sommeren og vinteren. Strålerne blev afspejlet af dette, en skræmmende brændende fyring blev ophidset på skibene, og det reducerede dem til aske, fra afstanden af et bueskud. Således forvirrede den gamle mand Marcellus ved hjælp af sine opfindelser.,

faktisk, men skete det virkelig? Spejles evne til at koncentrere solen og opnå høje temperaturer er ingen myte, som ethvert barn, der brugte et forstørrelsesglas til at brænde rester, kan attestere. I år, Marokko åbnede den største koncentreret solenergi (CSP) anlæg i verden, som vil generere nok elektricitet til magten hjem en million mennesker., CSP-planter bruger typisk 12m høje parabolske spejle, der reflekterer sollys på rør, der indeholder en varmeoverførselsvæske (HTF), typisk termisk olie. Dette øger væskens temperatur til næsten 400 C. C. HTF bruges derefter til at opvarme damp i en standard turbinegenerator. Nogle CSP ‘ er opvarmer måltårnet til temperaturer over 1.000 grader Fahrenheit (537 grader Celsius), så det er let at forestille sig, hvordan Archimedes måske har trukket noget, der ligner at brænde fjendens skibe.,

det virkelige spørgsmål er ikke, om det er muligt i sig selv, men om Archimedes faktisk lavede et brændende spejlsystem ved hjælp af de værktøjer og ressourcer, han havde til rådighed for to tusind år siden.

Tilsyneladende, i 1973 en græsk videnskabsmand, Dr. Ioannis Sakkas, blev nysgerrig efter, om Arkimedes, som virkelig kunne have brugt en “brændende glas” til at ødelægge den Romerske flåde, så han oprettet et eksperiment, der involverer 60 græske søfolk, der hver har en aflang 3′ 5′ fladt spejl til at fokusere lys på et træ robåd 160 meter væk., Båden blev sat i brand ret hurtigt, selvom det er værd at nævne, at båden var belagt med tjæremaling, hvilket er meget brandfarligt. Tjæremaling blev ofte brugt til at belægge skibe tilbage i Archimedes’ tid.Men for nylig, da Mythbusters lavede deres egen reenactment, gik tingene ikke lige så glat. I 2010 blev 500 flade spejle kontrolleret af 500 frivillige mellem-og gymnasieelever fokuseret på sejl af et skib, som skulle have forbrændt ved 500 F. F. Efter en time kunne ikke mere end 230.f nås, så holdet klassificerede dette som ‘inkonklusive’., Jamie Hyneman, der var stationeret på mock båd for varigheden af eksperimentet, sagde, at han næppe kunne se, imidlertid. Han foreslår, at Arkimedes ‘ brændende spejle kunne have været reel, men måske blev brugt mere for blændende fjender end brændende både.

guldkronen og ” Eureka!”

ifølge den romerske arkitekt Vitruvius bestilte den Syracusanske konge Hiero II en guldkrone formet som en laurbærkrans, der skulle placeres i et tempel. Kongen selv vejede guldet og gav Guldsmeden materialet for at gøre det til et kunstværk., På den fastsatte dag præsenterede Guldsmeden sit mesterværk — en guldkrone formet som en laurbærkrans, nøjagtigt som kongen beordrede. Når den blev vejet, havde den nøjagtig samme masse som målt tidligere. Kongen var glad, men kun få dage før tempelceremonien hørte han rygter om, at Guldsmeden havde snydt ham og givet ham en krone ikke af rent guld, men af guld, der havde sølv blandet med det.,

Hiero mente, at der var kun én mand i Syracuse i stand til at opdage sandheden og løse hans problem — hans fætter, Arkimedes, en ung mand på 22, der allerede markerede sig i den smukke by for hans arbejde i matematik, fysik og teknik.

når Archimedes stod over for udfordringen, udtænkte Archimedes et smart videnskabseksperiment for at komme til bunden af tingene, men først efter at have grundigt overvejet situationen.

legenden siger, at Archimedes tænkte på den gyldne krone, mens han badede i de offentlige bade en dag., Da han begyndte at gå ind i et koldt badekar til sin sidste dukkert, han bemærkede, at vand begyndte at dryppe på siderne. Da han fortsatte med at sænke sin krop ned i badet, løb endnu mere vand ud over karbadets sider. I dette øjeblik, han genkendte løsning til Hiero ‘ s problem, sprang ud af karret på én gang, og løb hele vejen hjem uden at huske at sætte sit tøj på, alt imens de råber, ‘Eureka, Eureka!’- hvilket på græsk betyder, ‘ Jeg har fundet det! Jeg har fundet det!’

ak, den “Eureka!,”historien i sig selv er sandsynligvis en fabrikation, men Archimedes krediteres virkelig som den første til at angive lovene om opdrift.

han vidste, at hvis kronen var rent guld, ville dens volumen være den samme som guldklumpen (som han havde sørget for, at den vejede den samme som kronen), uanset form, og den ville fortrænge den samme mængde vand som guldet., Hvis Guldsmeden virkelig havde snydt og erstattet noget af guldet med sølv, ville mængden af guld og sølv være større, og dermed ville kronen fortrænge mere vand. Ifølge Vitruvius brugte Archimedes denne metode og fandt, at Guldsmeden faktisk havde snydt.

skeptikere var dog ikke overbeviste. Så langt tilbage som 1586, Galileo skrev en kort afhandling kaldet La Bilancetta, eller den lille Balance, hvor han fremførte denne metode ikke kunne arbejde, fordi forskellene i guld og sølv mængder er for små., I stedet foreslog han Arkimedes brugt en lignende, men mere snu teknik. Kort sagt suspenderede Archimedes sandsynligvis guldkronen i den ene ende af en skala og en klump guld med samme masse i den anden ende.

skalaen ville have været derefter nedsænket i vand, med begge indhold stadig på enderne af skalaen. Da et legeme nedsænket i vand bøjes op af en kraft svarende til vægten af det vand, der forskydes af kroppen, ville det tættere legeme, der har et mindre volumen for den samme vægt, synke lavere i vandet end det mindre tætte., Hvis kronen var rent guld, ville skalaerne fortsætte med at balancere selv under vand.

The Iron CLA.

Vi fortsætter med endnu en krigsmaskine designet af Archimedes: den såkaldte Iron CLA.. Tro mod sit navn blev denne mekaniske enhed installeret på væggene i den gamle by Syracuse. Det nøjagtige design er gået tabt i tide, men vi ved, at dens formål var at vælte ivrige romerske skibe., Når kløen fastgøres til et skibs underliv, ville den blive trukket opad og derefter frigivet fra en afstand. I 2005 udfordrede producenterne af Discovery Channel ‘ s Supereaeapons of the Ancient Worldorld ingeniører til at replikere denne mystiske enhed under forudsætning af, at de kun ville bruge teknikker og materialer, der vides at være tilgængelige i det 3.århundrede f. kr. Inden for syv dage var de i stand til at teste deres skabelse, og det lykkedes dem at vælte en model af et romersk skib for at få det til at synke.,

Kilometertælleren

Det samme Vitruvius, der tegnede sig Archimedes’ “Eureka!”moment rapporterede også, at Archimedes havde” monteret et stort hjul med kendt omkreds i en lille ramme, på samme måde som hjulet er monteret på en trillebør; da det blev skubbet langs jorden med hånden, faldt det automatisk en sten i en beholder ved hver revolution, hvilket gav et mål for den tilbagelagte afstand. Det var faktisk det første kilometertæller,” ifølge Encyclopedia Britannia., Denne mekanisme siges at være blevet opfundet af Archimedes under den første puniske krig. Det ser ud til at have været brugt indtil kejser Commodus (192A.D.) og derefter gik tabt i Europa indtil midten af det femtende århundrede.

Den blokere og tackle pulley system

“Giv mig et sted at stå på, og jeg kan flytte jorden,”Archimedes sagde engang at tale om magt i armen., Mens han ikke opfandt håndtaget, gav han en forklaring på princippet involveret i hans arbejde med ligevægten af fly.

Det velkendte kong Hieron var meget imponeret over dette udsagn og bedt om Arkimedes til at bevise det., Anledningen syntes meget passende, fordi Syracuse på det tidspunkt bider af mere, end det kunne tygge. Byen byggede et storslået 55 meter langt skib kaldet Syracusia pakket med en overdådig indretning af eksotiske skove og marmor sammen med tårne, statuer, et gymnasium, et bibliotek og endda et tempel. Åh, og skibet er designet af Archimedes. Ifølge Plutarch formåede Archimedes at sætte Syracuse ud af havnen ved hjælp af et indviklet system af remskiver, selvom hans konto virker lidt for poetisk.,

” havde sagt, at i betragtning af den kraft, enhver given vægt, kan flyttes, og selv pralede med, får vi at vide, at stole på styrken af demonstration, at hvis der var en anden jord, ved at gå ind i det, han kunne fjerne denne.,iero bliver slået med forundring over dette, og entreating ham til at gøre godt dette problem ved faktisk eksperiment, og vis vægt, flyttet af en lille motor, han rettet i overensstemmelse hermed ved et skib af byrden ud af kongens arsenal, som ikke kunne trækkes ud af docken, uden store arbejdskraft, og mange mænd; og, ilægning af hende med mange passagerer og en fuld fragt og sidde selv, mens langt væk, uden stor indsats, men kun holde hovedet i skive i hans hånd og trække de ledninger ved grader, og han trak skibet i en lige linje, så glat og jævnt, som hvis hun havde været i havet.,”

“Archimedes valgte til sin demonstration på en tre-mastet merchantman af den kongelige flåde, som havde været hauledashore med enorme arbejde af en stor bande af mænd, og han fortsatte med at have skibet lastet med sin sædvanlige fragt og indledt et stort antal af passagerer., Derefter satte han sig i nogen afstand væk og uden at bruge nogen mærkbar kraft, men udøvede blot trækkraft med hånden gennem et komplekst system af remskiver, han trak fartøjet mod ham med så glat og endda en bevægelse, som om hun glider gennem vandet., “Plutarch.,

Geometri af kugler og flasker

Ifølge Plutarch, den berømte græske biograf, Archimedes havde en lav udtalelse af den mekaniske tingester, som han har opfundet, og som han blev anerkendt i hele den antikke verden. I stedet, han nød i hans teoretiske udforskninger af matematik og fysik. Archimedes krediteres for ni eksisterende afhandlinger, blandt hvilke er to-volumen på kuglen og cylinderen., I dette fantastiske arbejde, Archimedes bestemmes overfladearealet af enhver kugle med radius r er fire gange så stor som den største cirkel (i moderne notation, S = 4nr2), og at volumen af en kugle, er to-tredjedele af den cylinder, som det er indskrevet ( V = 4/3nr3). Archimedes var så stolt af denne præstation, at han forlod instruktioner for hans grav at være indskrevet med “en kugle indskrevet i en cylinder.”Marcus Tullius Cicero (106-43 fvt.) fandt graven, overgroet med vegetation, halvandet århundrede efter Archimedes’ død.,

måling af cirkel

at Bestemme arealet af en cirkel, der engang var en stor matematisk udfordring. Archimedes fandt en måde at tilnærme den med en metode kaldet “kvadrering af cirklen”. Han først skabt et kvadrat indskrevet inde i cirklen (indskrevet betyder, at det præcist passer inde, med sine knudepunkter bare røre kanten af cirklen)., Da han vidste, at arealet af pladsen er (produktet af to sider), var det klart, at arealet af cirklen er større end arealet af den indskrevne firkant. Han derefter monteret en polygon med seks sider i stedet for fire inden for cirklen og beregnet sit område, han gradvist arbejdede sig op med mere komplekse polygoner at komme endnu tættere på cirklen sande område.

i sidste Ende, Archimedes fik rigtig god på dette og opdagede, at π (pi) — forholdet mellem omkreds til diameteren af en cirkel., Hans beregninger ved hjælp af en forbløffende 96-sidet polygon for at antyde, at pi ligger “mellem grænserne på 3 og 10/71 og 3 og 1/7”. Med andre ord beregnede han et skøn, der var lig med pi til to cifre (3.14). Indtil fremkomsten af calculus og computing uendelig række 1.500 år senere, ikke mange cifre blev føjet til dem, der findes af Arkimedes.Et stort gennembrud blev foretaget i 1655, når den engelske matematiker afledt en formel for pi som et produkt af en uendelig række nøgletal.