أرخميدس

أَرْخَميدِسْ (287؟ - 212ق.م). عالم رياضيات إغريقي ومخترع قام ببعض الاكتشافات العلمية الأساسية. يطلق عليه بعض المؤرخين لقب أبي العلم التجريبي لأنه اختبر أفكاره بتجارب. كان أرخميدس معروفًا في الزمن الذي عاش فيه، باختراعاته العديدة. لكنه كان ينظر إلى الاختراع كنوع من التسلية. بينما كان يعتبر الرياضيات عمله الحقيقي.

 

اكتشف أرخميدس قوانين الروافع والبكرات. هذه الاكتشافات قادت إلى صنع الآلات القادرة على تحريك الأحمال الثقيلة بسهولة. لقد افتخر مرّة قائلاً: ¸أعطني مكانًا أقف عليه وسأحرِّك لك الأرض·.كان يشير بهذا إلى الطريقة التي تساعد الناس على تحريك أشياء حجمها يساوي أضعاف حجمهم.

 

عاش أرْخميدس في سيراقوسة، بصقلية. وأنجز معظم أعماله لملك سيراقوسة هيروا. ووفقًا للأسطورة، فإن هيروا شك أن صائغًا لم يصنع له تاجه الجديد من خالص الذهب، بل إنه خلط بعض الفضة قليلة التكلفة. فطلب الملك من أرخميدس أن يكشف له عمّا إذا كان الصائغ غشاشًا أم لا.

 

قرر أرخميدس حلّ المعضلة بعقد مقارنة بين حجم (حيّز الفضاء الذي يشغله شيء من الأشياء) التاج وحجم قطعة من الذهب الخالص تزِنْ نفس وزن التاج، مُستدلاَّ على أن تاج الذهب سيكون له نفس الحجم.كما استدلّ على أن أوقية الذهب سيقل حجمها عن أوقية الفضة، لكوْن الذهب أثقل من الفضة. ومن ثم، فتاج الذهب سيكون حجمه أقلّ من تاج له نفس الوزن، لكنه مصنوع من الذهب والفضة.

 

كانت المعضلة التالية أن يقيس حجم التاج. إذْ من السهل حساب حجم قطعة ذهب ذات شكل منتظم. لكن شكل التاج كان غير منتظم إلى درجة لاتسمح بقياسه. وجد أرخميدس الإجابة وهو يستحمّ. فقد لاحظ أنّه حين دخل في الحوض الممتلئ ماء فاض بعض الماء متدفقًا على الجوانب. فاستدل على أن الماء المتدفق لو أنه حُبِس في إناء وقيس حجمه، فإنه سيكون مساويًا لحجم جسمه هو.

 

هذا الاكتشاف دل أرخميدس على طريقة لقياس حجم التاج. وقد انفعل لدرجة أنه ركض إلى الشارع دون أن يرتدي ملابسه وجعل يصيح "وجدتها!" وقصد بذلك أنه وجد الإجابة عن لغز التاج. وضع أرخميدس التاج في الماء، فأزاح ماء أكثر من الوزن المساوي للذهب الخالص. لقد كان الصائغ غشاشًا.

 

اكتشف أرخميدس أيضًا القوانين الأساسية لعلم السوائل الراكدة. وعلم السوائل الراكدة (الهيدروستاتيكا) فرع من الفيزياء يتناول السوائل. ويفسر أحد هذه القوانين، ويسمّى قانون أرْخميدسْ، قابلية الطفوْ. وقابلية الطفو هي فقدان للوزن يتعرض له الجسم عندما يوضع في سائل. يقرّر قانون أرخميدس أن الجسم الذي يوضع في سائل يبدو أنه يفقد قدرًا من وزنه مساويًا لوزن السائل الذي يزيحه. من نفس هذه الفكرة الأساسية، استنتج أيضًا أن الجسم الطافي يزيح كمية من السائل مساوية لحجمه هو نفسه.

 

قام أرْخميدس باكتشافات في الرياضيات والفيزياء أيضًا. لقد وجد طريقة تحدد القيمة الأكثر دقة لنسبة محيط الدائرة إلى قطرها. فقد بين أن قيمة باي، أي نسبة محيط الدائرة إلى قطرها، تقع بين 1/7 3 و 10/71 3. هذا الاكتشاف جعل من الممكن حل كثير من المعضلات التي تتعلق بمساحة الدوائر وحجم الأسطوانات.

 

واكتشف أرخميدس نظام ترقيم كان أكثر قابلية للتعامل مع الأعداد الضخمة عما كان عليه النظامان اليوناني والروماني. فقد كان أول شخص يستخدم المناهج التي تستخدم الآن في حساب التفاضل والتكامل، وهو شكل أرفع للرياضيات.

 

يعود الفضل إلى أرخميدس في اختراع شادوف أرخميدس، وهو أداة مازالت تستخدم لرفع الماء للري. واخترع أيضًا الآلات التي طردت جيش القائد الروماني مارْسيلوس عن أسوار سيراقوسة. إحدى هذه الآلات كانت منجنيقًا، وهو سلاح يقذف الحجارة على الأعداء. وأوْرد بعض الكُتِّاب القدماء أن أرخميدسْ صمّم نظامًا للمَرايا، يركز أشعة الشمس لإشعال النار في سفن الأعداء.