پاورپوینت تاریخ علم فیزیک

***3

ارشمیدس

اَرَشمیدُس (به یونانی: Αρχιμηδης، تلفظ: آرخیمِدِس) دانشمند و ریاضیدان یونانی در سال ۲۱۲ قبل از میلاد  در شهر سیراکوز یونان چشم  به  جهان گشود و در جوانی برای  آموختن دانش به  اسکندریه رفت.  بیشتر دوران زندگیش را در زادگاهش گذراند و با فرمانروای این شهر دوستی نزدیک داشت.
کارها و اختراعات
ارشمیدس در رشته ریاضیات از ظرفیت‌ های هوشی بسیار بالا وچشمگیری برخوردار بود. او منجنیق‌های  شگفت‌آوری برای دفاع از سرزمین‌های خود اختراع کرد که بسیار سودمند افتاد. اوتوانست سطح و حجم جسم‌هایی مانند کره، استوانه و  مخروط را حساب کند وروش نوینی  برای اندازه ‌گیری در دانش ریاضی پدید آورد. همچنین بد ست آوردن عدد  نیز از کارهای گرانقدروی است او کتابهایی درباره‌ی  خصوصیات وروش‌های اندازه‌گیری اشکال واحجام هندسی از قبیل مخروط منحنی حلزونی، خط مارپیچ، سهمی، سطح کره «ماده غذایی» و استوانه می‌دانست علاوه بر آن او قوانینی در باره سطح شیب‌دار، پیچ اهرم و مرکز ثقل  کشف کرد . یکی از روش‌های نوین ارشمیدس در  ریاضیات به دست آوردن عدد پی بود.  وی  برای محاسبه عدد پی، یعنی نسبت  محیط  دایره به  قطر آن روشی به دست آورد و ثابت کرد  که عدد محصور مابین  ۱/۷*۳ و ۱۰/۷۱*۳ است. گذشته از آن  روش‌های  مختلف  برای  تعیین  جذر تقریبی  اعداد  به دست آورد که از مطالعه آنها معلوم می‌شود که وی قبل از ریاضی‌دانان هندی با کسر های متصل یا مداوم متناوب آشنایی داشته است. در حساب روش غیر عملی و چند عملی یونانیان را که برای نمایش اعداد از علائم متفاوت استفاده می‌‌کردند، به کنار گذاشت و پیش خود دستگاه شمارشی اختراع کرد که به کمک آن ممکن بود هر عدد بزرگی را بنویسیم و بخوانیم.

***4
دانش تعادل  مایعات  بوسیله ارشمیدس کشف شد  و وی توانست قوانین آنرا برای تعیین  وضع  تعادل اجسام  غوطه ور  به  کار برد. همچنین  برای اولین   بار  برخی  از اصول «مکانیک»  را به  وضوح  و دقت بیان کرد  و قوانین اهرم را کشف کرد.در سال ۱۹۰۶ ج.ل. هایبرگ مورخ، دانشمند و متخصص  تاریخ  ریاضیات  یونانی در  شهر  قسطنطنیه  موفق به  کشف  مدرک  با ارزشی شد. این مدرک کتابی  است به نام قضایای مکانیک و روش آنها که ارشمیدس  برای  دوست  خود اراتوستن فرستاده  بود. موضوع این  کتاب مقایسه  حجم  یا سطح  نامعلوم  شکلی  با احجام و سطوح  معلوم اشکال  دیگر است که بوسیله آن ارشمیدس  موفق  به تعیین  نتیجه  مطلوب می‌شد. این  روش یکی از عناوین افتخار ارشمیدس است  که  به  ما اجازه می‌دهد که وی  را به مفهوم صاحب فکر جدید و امروزی  بدانیم. زیرا وی همه چیز و هر چیزی را که استفاده از آن به  نحوی ممکن بود به کار می‌بُرد  تا  بتواند  به  مسائلی  که  ذهن او  را مشغول  می‌داشتند  حمله ور گردد. دومین  نکته‌ای که  ما را مجاز می‌دارد که عنوان متجدد  به ارشمیدس  بدهیم  روش‌های محاسبه‌ی اوست. وی  دو هزار  سال  قبل از اسحاق نیوتن ولایب نیتس موفق به اختراع  حساب انتگرال  شد وحتی درحل  یکی از مسائل خویش نکته‌ای را به کار برد که می‌‌توان او را از پیش قدمان فکر ایجاد حساب دیفرانسیل دانست.

***5
درباره زندگی او
در اینجا  سخن از معروفترین استحمامی است که یک انسان در تاریخ بشریت انجام داده است. در داستان‌ها چنین آمده است که  بیش  از ۲۰۰۰ سال   پیش  در  شهر  سیراکوز  پایتخت  ایالت یونانی  سیسیل  آن  زمان ارشمیدس  مکانیک‌دان  و ریاضی‌دان و مشاور دربارِ پادشاه یمرون یکی  از معروفترین  کشف‌های خود  را در خزینه  حمام انجام  داد. روزی که  او در حمامی عمومی  به داخل خزینه پا نهاد  و در آن نشست و حین این کار بالا آمدن آب  خزینه  را مشاهده  کرد ناگهان فکری به مغزش  خطور کرد. او  بلافاصله لنگی را به دور خود پیچید و با این شکل و شمایل به سمت خانه روان شد و مرتب فریاد می‌‌زد «یافتم، یافتم». او چه  چیزی را یافته  بود؟ پادشاه  به او ماموریت  داده بود  راز جواهر ساز خیانتکار دربار را کشف و او را رسوا کند. شاه  هیرون  بر کار جواهر ساز شک  کرده بود  و چنین  می‌پنداشت  که او  بخشی  از طلایی  را که  برای ساختن  تاج شاهی به  وی داده  بود  برای  خود  برداشته  و  باقی  آن  را  با  فلز نقره ( که  بسیار ارزانتر بود ) مخلوط  کرده  و  تاج  را  ساخته است. هر چند  ارشمیدس  می‌‌دانست  که فلزات گوناگون وزن مخصوص متفاوت  دارند  ولی او  تا آن لحظه این طور فکر می‌‌کرد که مجبور است تاج شاهی را  ذوب کند،  آن را به صورت شمش طلا قالب ریزی  کند  تا بتواند  وزن آن  را با شمش طلای نابی به همان اندازه مقایسه کند  اما در این روش تاج  شاهی  از  بین می‌‌رفت.  پس  او  مجبور  بود  راه  دیگری  برای  این  کار  بیابد.

***6
در  آن  روز  که  در خزینه  حمام  نشسته  بود  دید  که  آب  خزینه   بالاتر آمد  و  بلافاصله  تشخیص  داد  که  بدن  او  میزان  معینی  از  آب  را  در  خزینه  حمام  پس زده  و جا به جا  کرده است. او  با  عجله  و سراسیمه  به  خانه  بازگشت  و  شروع  به  آزمایش  عملی  این  یافته  کرد. او چنین اندیشید که اجسام هم اندازه، مقدار آب یکسانی را جا به جا می‌کنند ولی اگر  از  نظر  وزنی  به موضوع نگاه کنیم یک شمش  نیم کیلویی  طلا  کوچکتر از یک  شمش  نقره  به  همان  وزن ا ست ( طلا  تقریباً  دو برابر  نقره  وزن  دارد ) بنابراین  باید مقدار  کمتری  آب  را  جا به جا  کند. این  فرضیه ارشمیدس بود و  آزمایش‌های او این فرضیه را  اثبات  کرد.  او  برای  این  کار  نیاز  به  یک  ظرف آب  و  سه  وزنه  با  وزن‌های  مساوی  داشت  که این  سه  وزنه  عبارت  بودند از : تاج شاهی،  هم‌وزن آن  طلای ناب  و  دوباره  هم‌وزن  آن  نقره ناب . او در آزمایش  خود  تشخیص  داد  که  تاج  شاهی  میزان  بیشتری آب  را  نسبت  به  شمش طلای  هم ‌وزنش  پس می‌‌راند  ولی  این  میزان  آب  کمتر از میزان  آبی است  که  شمش نقره  هم‌وزن آن را جا به جا می‌‌کند. به  این ترتیب  ثابت  شد که  تاج شاهی  از  طلای  ناب و خالص ساخته  نشده  بلکه  جواهر ساز  متقلب  و خیانتکار آن  را  از مخلوطی  از طلا و نقره  ساخته است و  به  این ترتیب ارشمیدس  یکی از چشمگیرترین راز های  طبیعت  را  کشف  کرد. آن هم  اینکه می‌‌توان  وزن اجسام سخت را با کمک مقدار آبی که جا به جا می‌کنند  اندازه گیری  کرد  این  قانون  وزن  مخصوص  را (  که  امروزه  به  آن  چگالی  می‌‌گویند )  اصل ارشمیدس  می‌نامند .  حتی  امروز هم  هنوز  پس  از  ۲۳ قرن  بسیاری  از  دانشمندان  در محاسبات  خود  متکی  به  این  اصل  هستند.