Splhej.wz.cz - Referáty a čtenářský deník - domů

Archimedes


Archimedes
asi 287 - 212 př.n.l.

Asi nejznámější příběh se do současnosti zachoval díky význačnému římskému architektovi Vitruviu Polliovi. Podle jeho vyprávění se kdysi syrakuský král Hierón II. obrátil na svého přítele Archimeda, aby mu pomohl vyřešit dilema, které měl se svým osobním zlatníkem. Panovník zlatníkovi předal kilogram zlata, aby z něj zhotovil korunu ve tvaru vavřínového věnce. Zlatník se činil a zanedlouho vládci odevzdal překrásnou korunu, jejíž hmotnost odpovídala množství zlata, které od krále obdržel. Panovník však pojal podezření, že klenotník část zlata při tavení nahradil levnějším kovem, třeba stříbrem nebo mědí. Chtěl se o počestnosti nebo naopak o hamižnosti zlatníka přesvědčit, aniž by korunu poničil. Obrátil se proto na přítele Archimeda, který žil na jeho dvoře. Archimedes přemýšlel, kudy chodil. Při návštěvě veřejných lázní si povšiml, že se výška vodní hladiny v kádi měnila podle toho, nakolik se do ní nořil. Tehdy prý Archimeda náhle napadlo řešení. Vyběhl nahý na ulici, namířil si to rovnou do královského paláce a přitom stále vykřikoval Heuréka! (Našel jsem!). Není vyloučeno, že toto vyprávění je pouhým apokryfem, nicméně řecké slovo heuréka se dnes používá na celém světě jako zvolání při náhlém a nečekaném objevu.

V lázních přišel Archimedes na to, že důležitá je nejen hmotnost tělesa, v tomto případě koruny, ale také objem, který zaujímá. K výše zmíněnému příběhu nutno pro pořádek dodat, že zlatník byl nakonec popraven, protože královská koruna vytlačovala více vody, než by způsobila tatáž hmotnost ryzího zlata. Známý Archimedův zákon, že těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která se rovná váze kapaliny tělesem vytlačené, má tedy svůj původ v této možná pravdivé, možná podvržené historce o královské koruně.
O životních osudech Archimeda se toho ví málo. Narodil se kolem roku 287 př.n.l. v Syrakusách na východní Sicílii. Byl synem astronoma Feidia a u otce získal také základy vzdělání. Pak odešel na čas do egyptské Alexandrie, která v té době byla symbolem vzdělanosti. Tam se věnoval především studiu matematiky, zejména geometrie přímo u Euklidových žáků. Poté se vrátil do rodného města, kde žil až do konce života. Část ho prožil na královském dvoře Hieróna II. a později jeho syna.

Podle řeckého filozofa, historika a spisovatele Plutarcha z Chairóneie (asi 50 až 120 n.l.) byla geometrie pro Archimeda opravdovou celoživotní vášní. Byl jí natolik okouzlen a přitahován, že zapomínal na jídlo, na pití a dokonce i na osobní hygienu. Na své znalosti geometrie byl velmi hrdý. Zabýval se kuželosečkami, objevil konstantní vztah mezi obvodem kruhu a jeho průměrem, který stanovil mezi 220/70 a 223/71, tedy Ludolfovo číslo pí.
Archimedův nejvýznamnější vědecký přínos je třeba hledat ve fyzice a mechanice. Nejvíce popularity si získaly některé jeho objevy, jako například postup zvedání těžkých břemen pomocí páky a kladkostroje. Již tehdy byl teoreticky znám princip rovnováhy na páce. Archimedes jej dokázal zformulovat do zákona, podle něhož je síla potřebná ke zdvižení předmětu poloviční při zdvojnásobení délky ramena. K tomuto zákonu se vztahuje další rčení, které se mu rovněž přisuzuje: \"Dejte mi pevný bod a pohnu zeměkoulí\". To není věta nafoukance, ale zevšeobecnění důležitého fyzického zákona. Archimedes zavedl pojmy těžiště, tíhová síla a statický moment a hledal metody pro určení těžiště nejrůznějších těles.

Za svého života napsal Archimedes řadu knih, které patří k pokladům antické vědy. Většina se bohužel nedochovala. Známé jsou Psammítés (O počtu zrn písku, která by vyplnila vesmír, úvahy o nekonečnu), či Metoda, spis objevený až roku 1906, který zajímavě popisuje, jak Archimedes využíval spojení matematiky a mechaniky.

Archimedova sláva dosáhla vrcholu, když sám držel dlouhou dobu v šachu římskou armádu vedenou Marcusem Marcellusem, která se snažila dobýt jeho rodné Syrakusy. K urputnému boji početného vojska proti jedinému nadanému muži došlo během druhé punské války. Archimedovy důmyslné vynálezy pomohly Syrakusám vzdorovat útokům Římanů celé tři roky. Strely z různých typů katapultů decimovaly římské legie, obrovské balvany zavěšené na jeřábech rozbíjely římské lodě, jiné galéry byly pomocí kladkostrojů zachyceny a převráceny jako skořápky. Soustavy zrcadel soustřeďující sluneční paprsky způsobovaly požáry na nepřátelských lodích. Nakonec Římané obránce Syrakus vyhladověli a přece jen zvítězili. V roce 212 město padlo. Přestože římský generál nařídil, aby byl Archimedův život ušetřen, slavný učenec zahynul mečem jednoho z dobyvatelů. Podle Čapkových Apokryfů to prý nebyl opilý vojín, který přišel plenit, jak se všeobecně traduje, ale setník Lucius, který si byl dobře vědom významu Archimedova díla. Zastihl Archimeda když si kreslil v písku nějaké obrazce. Aniž pohlédl vzhůru, pravil: Noli tangere circulos meos (Nedotýkej se mých kruhů). Které podle jedné verze měl narýsovány v písku, podle Čapka na voskové destičce. Archimedes totiž právě řešil daleko důležitější problém než otázky světovlády. Snažil se vypočítat plochu kruhové výseče. Setníkovi zřejmě selhaly nervy. Podle Plutarcha římský generál Archimedovy smrti velmi litoval, vystrojil mu pohřeb se všemi poctami, a vojáka, který jej zavraždil, dal potrestat.

Na Archimedův hrob byla položena deska s rytinou představující kouli ve válci, což byl objev, kterého si nejvíce cenil. Spočíván v tom, že sestrojíme-li kouli, obalíme-li ji těsně válcem a nakonec sestrojíme-li i kužel, který má stejnou základnu a výšku jako onen válec, jsou obsahy těchto těles v jednoduchém poměru 2:3:1. Jako první stanovil plochu elipsy. Stejně dobře zvládnul i výpočet objemu rotačního paraboloidu - tedy tělesa vzniklého rotací paraboly kolem její osy souměrnosti - a dále také rotačního elipsoidu a hyperboloidu. Archimédes dovedl odhadnout druhé odmocniny různých čísel, kdy šlo o iracionální čísla. Uvědomoval si nepraktičnost zápisu čísel a snažil se vymyslet vhodný zápis, především pro velká čísla. Vytvářel oktády, přičemž první oktáda obsahovala čísla od jedné do 108, druhá oktáda od 108+1 do 1016, atd.

Vynalezl vodní šnek se šroubovou trubicí navinutou kolem osy, jejímž otáčením lze zdvíhat do malých výšek vodu. Tento vynález našel uplatnění v zavlažování a v dolech a v řadě zemí se užívá dodnes. Pro astronomická pozorování sestrojil planetárium poháněné vodní energií, na němž znázorňoval pohyb nebeských těles. Díky unikátním experimentálním metodám můžeme Archimeda označit za prvního vědeckého inženýra v historii. Jako první důsledně spojil matematiku s fyzikou a teorii s experimentem.

Vysoká škola manažerské informatiky a ekonomiky Praha.