Arkhimedes

Wikipedia

Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee kreikkalaista matemaatikko Arkhimedestä. Arkhimedes-lehdestä on erillinen artikkeli.
Arkhimedes
Domenico Fettin maalaus Arkhimedes (1620)
Domenico Fettin maalaus Arkhimedes (1620)
Syntynyt n. 287 eaa.
Syrakusa, Sisilia
Kuollut n. 212 eaa.
Syrakusa, Sisilia
Tutkimusalue Matematiikka, fysiikka,
tekniikka, astronomia
Tunnetuimmat työt Arkhimedeen laki
Arkhimedeen ruuvi

Arkhimedes Syrakusalainen (muinaiskreikaksi Ἀρχιμήδης, noin 287 eaa.—212 eaa. tai 211 eaa.) oli kreikkalainen filosofi, fyysikko, astronomi, matemaatikko ja insinööri. Häntä pidetään yhtenä suurimmista antiikin Kreikan tieteilijöistä. Arkhimedeen tieteellinen tutkimus käsitti hyvin laajan kirjon eri tieteen osa-alueita, ja häntä pidetään ensimmäisenä, joka käytti matematiikkaa luonnon ymmärtämiseen eli häntä peidetään ”matemaattisen fysiikan isänä”. Hän teki useita löytöjä matematiikassa ja geometriassa sekä rakensi useita aikaansa edellä olevia laitteita. Hänen menetelmänsä enteilivät jo differentiaali- ja integraalilaskentaa. Arkhimedeen tiedetään ensimmäisenä laskeneen päättymättömien sarjojen summia. Hänen käyttämää menetelmää käytetään edelleen. Arkhimedes loi pohjan hydrostatiikalle, statistisessa mekaniikassa hän selitti vivun tasapainoehdot ja tutki pyknometriaa eli kappaleen tiheyttä tai tilavuutta tutkivaa fysiikan haaraa. Arkhimedestä pidetään yhtenä historian kolmesta suuresta matemaatikosta, hänen lisäksi niihin kuuluvat Isaac Newton ja Friedrich Gauss.[1] Arkhimedes oli poikkeuksellinen aikansa tieteilijä, sillä hänen tutkimuksensa nojautuivat paljolti kokeelliseen havainnointiin eikä teoreettiseen ajatteluun.

Sisällysluettelo

[muokkaa] Elämä ja maine

Arkhimedes syntyi Sisilian saarella sijaitsevassa Syrakusan kaupungissa. Hänen isänsä oli Fidias, ammatiltaan tähtitieteilijä. Häntä ei pidä sekoittaa saman nimiseen kuvanveistäjään. Arkhimedeen isästä ei tiedetä juuri mitään, ainoa maininta hänestä on Arkhimedeen teoksessa Psammites. Myöskään Arkhimedeen äidistä tai mahdollisista veljistä, siskoista eikä jälkeläisistä ole jäänyt mainintoja nykypäivään asti. Arkhimedeen ystävä Herakleides kirjoitti kyllä Arkhimedeestä elämäkerran, mutta teos on hävinnyt.[2]

Arkhimedes oli hyvissä väleissä Syrakusan kuninkaan Hieron II:sen kanssa, ja nautti tämän suojeluksesta tämän hallituskaudella (n. 271 eaa. - 216 eaa.). Arkhimedes viettikin lähes koko elämänsä Syrakusassa, ja hänet tunnetaankin lisänimellä Syrakusalainen. Tämän lisäksi hänen tiedetään käyneen Egyptissä, ja olleen kirjeenvaihdossa useiden aikakautensa luonnonfilosofian kanssa. Näiden joukossa muun maussa Eratosthenes). Arkhimedeen tiedetään myös opiskelleen nuorena Aleksandriassa Eukleideen seuraajien opettamana. Arkhimedeellä oli suuri merkitys Syrakusan kaupungille, kun roomalaiset yrittivät miehittää kaupungin vuonna 213 eaa.

Tarinoissa Arkhimedes on jäänyt elämään roomalaisten hyökkäyksiä vastaan käytettyjen erikoisten sotakoneiden keksijänä. Kuuluisimpia näistä olivat sotalaivojen purjeita sytyttänyt linssisysteemi. Tarinan mukaan Arkhimedeelta ovat myös lähtöisin lentävät lauseet "Heureka!" (kreikaksi "Olen löytänyt sen!") ja "Noli turbare circulos meos!" (latinaksi "Älä sotke ympyröitäni!"). Jälkimmäisten kerrotaan olleen Arkhimedeen viimeiset sanat Syrakusaa vallanneelle roomalaiselle sotilaalle, joka löi hänet kuoliaaksi hyökkäyksen yhteydessä. Edellinen taas liittyy Arkhimedeen kuninkaalta saamaan tehtävään keksiä keino esineiden hopea- ja kultapitoisuuden määrittelemiseen. Tarun mukaan Arkhimedeen lakiin johtanut oivallus syntyi kylvyssä.

[muokkaa] Saavutuksia

Useimmat Arkhimedeen keksinnöistä yhdistivät matematiikkaa, fysiikkaa ja insinööritaitoa. Tällaisia ovat mm. Arkhimedeen ruuvi, talja ja katapultin kehittäminen. Matemaattisia keksintöjä olivat mm. paikkanumerojärjestelmä, jolla hän pystyi ilmoittamaan lukuja aina 1064 saakka sekä vanhin tunnettu geometrisen sarjan käyttö. Arkhimedes osoitti, että ympyrän kehän ja halkaisijan pituuksien suhde (pii) on lukujen 3\frac{10}{71} ja 3\frac{10}{70} (eli n. 3,1408 ja 3,1429) välillä. Vasta uuden ajan alussa matematiikan taso Euroopassa saavutti ja ohitti Arkhimedeen saavuttaman tason.

Arkhimedes on kuuluisa erityisesti keksimästään nimeään kantavasta fysiikan laista, joka ilmoittaa, että nesteeseen upotettuun kappaleeseen kohdistuva noste on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän nestemäärän paino. Laki ilmaistaan usein myös niin, että kappale menettää painostaan syrjäyttämänsä nesteen painon verran. Tätä voidaan hyödyntää kappaleiden tilavuuksien ja tiheyksien mittaamisessa sekä tätä kautta myös aineiden, esim. kullan, puhtauden mittauksessa.

Arkhimedeen laki pätee myös kaasuihin sovellettuna, eli yleisesti väliaineisiin, jotka olomuotonsa vuoksi täyttävät tarjolla olevan tilan.

[muokkaa] Kirjallinen tuotanto

Meille on säilynyt Arkhimedeen teksteistä yhdeksän kreikan kielellä, tämän lisäksi hänen yksi varmasti ja kaksi mahdollisesti kirjoittamaansa tekstiä on säilynyt arabialaisten käännösten kautta (ks. alla). Lisäksi yksi mahdollisesti hänen kirjoittama tekstinsä on säilynyt latinaksi arabialaisen käännöksen kautta välittyneenä (Lemmojen kirja). Hänen astronomiaa käsittelevät kirjoituksensa ovat kadonneet yhtä lukuun ottamatta (Hiekanlaskija). Lisäksi tunnetaan mainintoja tai sitaatteja yhteensä kuudesta meille muuten tuntematomasta Arkhimedeen tekstistä, jotka käsittelevät taivaankappaleiden etäisyyksien mittaamista, planetaariota, monisärmiöitä, alkeismekaniikkaa, peiliheijastusta sekä eräänlaista neliönosituspeliä.

[muokkaa] Nykyään tunnetut tieteelliset tutkielmat

  • Metodi
  • Hiekanlaskija (lat. Arenarius)
  • Spiraaleista
  • Paraabelin neliöimisestä
  • Sferoideista ja konoideista
  • Pallosta ja lieriöstä
  • Tasapainosta
  • Kelluvista kappaleista
  • Ympyrän mittaamisesta
  • Seitsenkulmio ja ympyrä (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)

[muokkaa] Autenttisuudeltaan epävarmat kirjoitukset

  • Lemmojen kirja (lat. Liber assumptorum)(säilynyt arabiankielisen käännöksen latinankielisenä käännöksenä)
  • Toisiaan sivuavista ympyröistä (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)
  • Oletusten kirja (säilynyt arabiankielisenä käännöksenä)

[muokkaa] Sitaatteja

"Arkhimedeellä oli enemmän mielikuvitusta kuin Homeroksella." -Voltaire (Boyer 2000)

[muokkaa] Lähteet

  • Boyer, C.: Tieteiden kuningatar, matematiikan historia osa I, 3. painos, Suom. Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Art House, 2000. ISBN 951-884-150-0.
  • Toomer, G.J.: 'Archimedes', teoksessa S. Hornblower and A. Spawforth (toim.), Oxford Classical Dictionary (3rd ed.), s. 146-147. Oxford & New York: Oxford University Press, 1996. ISBN 0-19-866172-X.

[muokkaa] Viitteet

  1. ↑ Chris Rorres: Quick facts about Archimedes . . . Viitattu 4. syyskuuta 2007. (englanniksi)
  2. ↑ J. J. O'Connor ja E. F. Robertson: Archimedes of Syracuse Mathematics Genealogy Project. Viitattu 4. syyskuuta 2007. (englanniksi)

[muokkaa] Katso myös

Haettu osoitteesta http://fi.wikipedia.org/wiki/Arkhimedes
Henkilökohtaiset työkalut