– >

Arkimedes er den perfekte legemliggjørelsen av en mann forut for sin tid. Selv blant jevnaldrende som trente filosofi og kunst, samt etablerte demokrati, Arkimedes av Syracuse outshined dem alle.,En sann kyndig innenfor flere fag, Arkimedes var aktiv innen astronomi, geometri, logikk, fysikk og matematikk, og ble anerkjent som den beste ingeniør og oppfinner av sin tid. Som en del av sin store arv, mange av hans oppfinnelser og oppdagelser fra over 2000 år siden er fortsatt i bruk i dag.

Arkimedes’ skrue

Dette genialt kunstige enheten ble oppfunnet av Arkimedes å hjelpe fattige bønder vanne sine avlinger. Enheten består av en skrue mekanismen inne i en hule casing., Når skruen er rotert, enten ved vindmølle eller manuell arbeidskraft, den nederste enden av skruen øser vann, deretter går den gjennom deksel mot tyngdekraften før det slippes ut gjennom den siste tråden nå vannkanalene.

i Dag, det samme prinsippet er brukt i moderne maskiner for drenering og vanning, og også i enkelte typer av high-speed verktøy., Det kan også brukes for behandling av lys, løse materialer, for eksempel korn, sand og aske. Selvfølgelig, disse ser mer imponerende. Siden 1980, Texas City, TX, USA bruker åtte 12-ft.-diameter Arkimedes skruene for å administrere regnvær avrenning. Hver skrue er drevet av en 750 hk dieselmotor og kan pumpe opp til 125 000 liter per minutt. SS Arkimedes var et skip oppkalt etter den store oppfinneren, som var det første dampskipet til å komme med en skrue propell.

Brennende speil

gjennom Hele sin karriere som oppfinner, Arkimedes vil ofte være bestilt av herskerne i Syracuse til å oppfinne krigen maskiner for å beskytte sine rettferdige byen., Slik er tilfellet med hans «brennende speil» – et system av store speil plassert på veggene i byen som konsentrert solenergi for å brenne alle skip dum nok til å seile mot Syracuse. Historien er svært kontroversiell, og selv den dag i dag historikere og ingeniører likt debatt om dette er fakta eller myte.

Den tidligste konto av Arkimedes’ gamle død ray ble skrevet i det 12. århundre av Zonares og Tzetzes som var sitere en tidligere, men nå tapt verk kalt Beleiringen av Syracuse.,

Når Marcellus hadde plassert skip en bue bildet av den gamle mannen som bygget en form av sekskantede speil. Han plassert på riktig avstander i forhold til the mirror andre mindre speil av samme slag, som ble flyttet ved hjelp av sine hengsler og visse plater av metall. Han plasserte den midt stråler fra solen midt på dagen, både sommer og vinter. Stråler som reflekteres av dette, ble en fryktelig flammende tenningen var spent på skip, og det redusert dem til aske, fra avstand av en pil skutt. Derfor den gamle mannen forbløffet Marcellus, ved hjelp av hans oppfinnelser.,

Crafty gammel mann, ja, men gjorde det virkelig skje? Evne til speil til å konsentrere seg solen og få høye temperaturer er ingen myte, som en gutt som brukte et forstørrelsesglass for å forbrenne rester kan bevitne. Dette året, Marokko åpnet største konsentrert solkraft (CSP) planten i verden som vil generere nok strøm til å drive hjem av en million mennesker., CSP planter bruker vanligvis 12m høy parabolske speil som reflekterer sollys på ledningsnettet som inneholder et heat transfer fluid (HTF), vanligvis termisk olje. Dette øker temperaturen på væsken til nesten 400°C. Den HTF er deretter brukt til å varme dampen i en standard turbin generator. Noen CSPs varme mål-tårnet for å temperaturer i overkant av 1 000 grader Fahrenheit (537 grader Celsius), så det er lett å forestille seg hvordan Arkimedes kan ha trukket noe lignende til å brenne fiendtlige skip.,

Det virkelige spørsmålet er ikke om det er mulig per se, men om Arkimedes faktisk gjort en brennende speil-systemet ved å bruke verktøy og ressurser som er til rådighet for to tusen år siden.

Tydeligvis, i 1973 en gresk vitenskapsmann, Dr. Ioannis Sakkas, ble nysgjerrig på om Arkimedes kunne virkelig ha brukt en «brennende glass» å ødelegge den Romerske flåten, så han satte opp et eksperiment som involverer 60 greske sjøfolk hver med en avlang 3′ 5′ flate speil for å fokusere lyset på en tre robåt 160 meter unna., Båten ble satt i brann ganske raskt, selv om det er verdt å nevne båten var belagt i tjære, maling, som er meget brannfarlig. Tjære, maling ble brukt til å belegge skip tilbake i Arkimedes’ tid.Imidlertid, mer nylig, når Mythbusters laget sin egen rekonstruksjon, ting gikk ikke helt som på skinner. I 2010, 500 flatskjerm speil kontrollert av 500 frivillige midtre og high school-elever var fokusert på den seile av et skip, som skal ha forbrent på 500°C. Etter en time, ikke mer enn 230°F kan være nådd, så laget klassifisert dette som ‘usikker’., Jamie Hyneman, som var stasjonert på mock båt for varigheten av forsøket, sa at han kunne knapt se, men. Han antyder at Arkimedes’ brennende speil kan ha vært ekte, men kanskje ble brukt mer for blendende fiender enn å brenne båter.

gull krone og «Eureka!»

Ifølge den Romerske arkitekten Vitruvius, den Syracusan king Hiero II bestilt en gull krone formet som en krans av laurbær å bli plassert i et tempel. Kongen selv veide gull og ga gullsmeden materiale for å slå den inn i en del av art., På fastsatt dag, gullsmeden presentert sitt mesterverk — en gull krone formet som en krans av laurbær, akkurat som kongen bestilt. Når det ble veid, det hadde nøyaktig samme masse som er målt tidligere. Kongen var glad, men bare dager før templet seremoni, han har hørt rykter om at gullsmeden hadde lurt ham og gitt ham en krone ikke er av rent gull, men gull, som hadde sølv blandet med det.,

Hiero trodde det var bare én mann i Syracuse, i stand til å oppdage sannheten og løse problemet hans — hans fetter, Arkimedes, en ung mann på 22 som allerede markert seg i virkelig byen for sitt arbeid i matematikk, fysikk og ingeniørvitenskap.

Når møtt med utfordringen, Arkimedes utviklet en smart vitenskap eksperiment for å komme til bunns i ting, men ikke før etter grundig overveielse av situasjonen.

Legenden sier at Arkimedes var å tenke på golden crown mens bading i offentlige bad en dag., Da han begynte å angi en kald badekar for hans siste dukkert, la han merke til vann i gang drypper på sidene. Så fortsatte han å senke kroppen i badekaret, enda mer vann rant ut over sider av badekaret. I dette øyeblikk, han anerkjent løsning for å Hiero er problemet, hoppet ut av badekaret på en gang, og løp hele veien hjem, uten å huske å sette klærne på, all den stund til å rope » Eureka, Eureka!»–som på gresk betyr » jeg har funnet det! Jeg har funnet det!’

Akk, den «Eureka!,»historien i seg selv er sannsynligvis en fabrikasjon, men Arkimedes er genuint er kreditert som først til statlige lover oppdrift.

Han visste at dersom kronen var rent gull, dens volum ville være det samme som for de klump av gull (som han hadde gjort at veide det samme som kronen), uavhengig av form, og det ville fortrenge den samme mengden vann som gull., Hvis gullsmeden hadde faktisk har jukset og erstattet noen av de gull med sølv, og deretter volumet av gull og sølv vil være større, og dermed kronen ville fortrenge mer vann. I henhold til Vitruvius, Arkimedes brukte denne metoden og funnet gullsmeden hadde faktisk har jukset.

Skeptikere var ikke overbevist. Så langt tilbake som i 1586, Galileo skrev en kort avhandling kalt La Bilancetta, eller Den Lille Balanse, der han hevdet at denne metoden ikke kunne arbeide, fordi forskjellene i gull og sølv, volumene er for små., I stedet foreslo han Arkimedes brukte en lignende, men mer crafty teknikk. Kort sagt, Arkimedes sannsynligvis suspendert gull krone på den ene enden av en skala, og en klump med gull på lik massen på den andre enden.

skalaen ville ha vært så nedsenket i vann, med både innholdet fortsatt på endene av skalaen. Siden et legeme nedsenket i vann er løft opp med en kraft som er lik vekten av vannet fortrengt av kroppen, desto tettere kroppen, som har et mindre volum for samme vekt, ville synke lavere i vannet enn i mindre tett man., Hvis kronen var rent gull, skalaer ville fortsette å balanse, selv under vann.

Jern Klo

Vi fortsetter med enda en krig maskin designet av Arkimedes: den såkalte Jern Klo. Tro mot sitt navn, denne mekaniske enheten ble montert på veggene av det gamle sentrum i Syracuse. Den nøyaktige utformingen har blitt tapt i tid, men vi vet at dens formål var å velte ivrige etter Romerske skip., Når klo festet seg til skipets understells, ville det være slet i en oppadgående mote og deretter ut fra en avstand. I 2005, produsentene av Discovery Channel er Superweapons av den Gamle Verden utfordret ingeniører til å replikere denne uforståelige enheten på betingelse av at de ville bruke bare teknikker og materialer som er kjent for å være tilgjengelig i det 3. århundre F.KR. Innen sju dager, var de i stand til å teste deres skapelse, og de gjorde lykkes i velte en modell av en Romersk skipet for å gjøre det synker.,

Kilometertelleren

Det samme Vitruvius som sto Arkimedes’ «Eureka!»- øyeblikk også rapportert Arkimedes å ha «montert en stor hjulet av kjente omkrets i en liten ramme, på samme måte som hjul er montert på en trillebår, når det ble dratt langs bakken med hånden at den automatisk falt en stein inn i en container på hver revolusjon, noe som gir et mål på avstanden. Det var i praksis den første kilometerteller,» ifølge Encyclopedia Britannia., Denne mekanismen sies å ha blitt oppfunnet av Arkimedes i løpet av den Første Puniske Krigen. Det ser ut til å ha vært brukt til den tiden av Keiser Commodus (192A.D.) og så var tapt i Europa frem til midten av det femtende århundre.

De taljer trinse-system

«Gi meg en plass å stå på, og jeg kan flytte jorden,»Arkimedes sa en gang å snakke om kraften i spaken., Mens han oppfant ikke spak, han ga en forklaring av prinsippet som er involvert i arbeidet med Likevekt av Fly.

Den kjente king Hieron var veldig imponert av denne uttalelsen og bedt om Arkimedes å bevise det., I den anledning virket veldig passende fordi Syracuse på den tiden var å bite av mer enn det kan tygge. Byen bygget et fantastisk 55 meter lange skipet kalt Syracusia fullpakket med en overdådig innredning av eksotiske trær og marmor sammen med tårn, statuer, en gymsal, bibliotek, og enda et tempel. Oh, og skipet ble designet av Arkimedes. Ifølge Plutark, Arkimedes klarte å sette Syracuse ut av havnen ved hjelp av et intrikat system av trinser, selv om hans konto virker litt for poetisk.,

» hadde uttalt at gitt kraft, en gitt vekt kan flyttes, og selv skrøt, blir vi fortalt, å stole på styrken av demonstrasjonen, som om det var en annen jord, ved å gå inn i det han kunne fjerne dette.,iero blir slått med undring på dette, og entreating ham til å gjøre godt dette problemet ved selve eksperimentet, og viser noen stor vekt flyttet av en liten motor, han fast følgelig på et skip av byrde ut av kongens arsenal, som ikke kunne dratt ut av dock uten stor arbeidskraft og mange menn, og legge henne med mange passasjerer og en full frakt, som sitter seg selv mens de langt borte, med ingen stor affære, men bare å holde hodet over skivene i sin hånd og trekke ledninger av grader, han trakk skipet i en rett linje, så glatt og jevnt som om hun hadde vært i sjøen.,»

«Arkimedes valgte for sin demonstrasjon en tre-mastet merchantman av den kongelige flåte, som hadde vært hauledashore med enorm arbeidskraft av en stor gjeng med menn, og han fortsatte å ha skipet lastet med sin vanlige frakt og la ut et stort antall passasjerer., Han sitter selv på et stykke unna, og uten å bruke noen merkbar kraft, men bare øve trekkraft med hånden gjennom et komplekst system av trinser, trakk han fartøyet mot ham med så glatt og til og med en bevegelse som om hun var gli gjennom vannet.,» Plutark.,

Geometri av kuler og sylindere

Ifølge Plutark, den berømte greske biograf, Arkimedes hadde en lav oppfatning av mekaniske innretninger oppfant han, og som han ble anerkjent i hele den gamle verden. I stedet, han frydet meg over i hans teoretiske undersøkelser av matematikk og fysikk. Arkimedes er kreditert for ni bevarte tekster, blant disse er to-volum På Kule og Sylinder., I dette fantastiske arbeidet, Arkimedes bestemt areal på noen kule med radius r er fire ganger det som sin største sirkel (i moderne notasjon, S = 4nr2), og at volumet av en kule er to tredjedeler av sylinder der det er innskrevet ( V = 4/3nr3). Arkimedes var så stolt av denne prestasjonen at han forlot instruksjoner for hans grav å bli innskrevet med «en sfære som er innskrevet i en sylinder.»Marcus Tullius Cicero (106-43 f.kr.) fant graven, overgrodd med vegetasjon, et og et halvt århundre etter at Arkimedes’ død.,

målingen av krets

å Bestemme arealet av en sirkel ble betraktet som en stor matematisk utfordring. Arkimedes fant en måte å simulere det med en metode som kalles «kvadrere sirkelen». Han opprettet et kvadrat innskrevet på innsiden av sirkelen (innskrevet betyr at det egentlig passer inn, med sine hjørner bare å berøre kanten av sirkelen)., Siden han visste at arealet av kvadratet er (produktet av to sider), var det klart at arealet av en sirkel er større enn området som innskrevet square. Han montert et polygon med seks sider i stedet for fire innenfor sirkelen og beregnet sitt område;han gradvis jobbet seg opp med mer komplekse polygoner for å komme enda nærmere sirkelen er sant område.

til Slutt, Arkimedes fikk veldig god på dette, og oppdaget π (pi) — forholdet mellom omkretsen til diameteren av en sirkel., Hans beregninger med en utrolig 96–sidig polygon til å foreslå at pi ligger «mellom grensene for 3 10/71 og 3 og 1/7». Med andre ord, han beregnet et estimat som var lik pi til to sifre (3.14). Inntil ankomsten av matematisk analyse og databehandling uendelig serien 1500 år senere, ikke mange sifre ble lagt til de funnet av Arkimedes.Et viktig gjennombrudd var laget i 1655, da den engelske matematikeren utledet en formel for pi som produktet av en uendelig rekke forholdstall.