O Αρχιμήδης (287-212π.Χ.) μαθηματικός, αστρονόμος και διάσημος εφευρέτης, ήταν γιος του αστρονόμου Φειδία, συγγενή του τυράννου των Συρακουσών της Σικελίας. Θεωρείται ο θεμελιωτής της Θεωρητικής Μηχανικής. Ταξίδεψε και σπούδασε την Αίγυπτο. Δάσκαλοί του ήταν οι διάδοχοι του Ευκλείδη και είχε επιστημονική επαφή με τον Ερατοσθένη, διευθυντή της Βιβλιοθήκης της Αλεξανδρείας, ο οποίος μέτρησε με ακρίβεια την περιφέρεια της Γης, η οποία είναι 40 εκατομμύρια μέτρα ή 40 χιλιάδες χιλιόμετρα.
Ο Αρχιμήδης επινόησε τους καταπέλτες, κατασκεύασε μηχανές εκτόξευσης βλημάτων και με τα κάτοπτρα συγκέντρωσε τις ακτίνες του ηλίου και έτσι μπορούσε να κάψει τα εχθρικά πλοία. Επίσης, επινόησε τις τροχαλίες, οδοντικούς τροχούς, αντλητικά συγκροτήματα και τον έλικα που φέρνει το όνομά του. Συνέλαβε τη συστηματική χρήση των μοχλών με τους οποίους έλεγε πως μπορεί να κινήσει όλη τη Γη: «Δος μοι πα στω και τα Γαν κινήσω» (Δώσε μου πού να σταθώ και τη Γη θα κινήσω).
Υπολόγισε τη διάρκεια του έτους, τις αποστάσεις των πλανητών και μέτρησε τη γωνιακή διάμετρο του ήλιου. Ασχολήθηκε με τη Γεωμετρία, υπολόγισε το εμβαδόν της σφαίρας και του κυλίνδρου, έβαλε τα θεμέλια της Υδροστατικής επιστήμης και πολλά άλλα. Θεωρείται ο φορέας ενός ανώτερου φιλοσοφικού πνεύματος και στοχάστηκε πως η αλήθεια βρίσκεται στις ιδέες και στα πιο λεπτά νοητικά επίπεδα.
Ο θάνατος τον βρήκε πάνω σε κάποια σχήματα που είχε σχεδιάσει στην άμμο. Τον πλησίασε κάποιος Ρωμαίος στρατιώτης και ο Αρχιμήδης του είπε: «μείνε μακριά από τα σχήματά μου». Αυτό εξαγρίωσε το στρατιώτη και τον σκότωσε. Το όνομά του Αρχιμήδης σημαίνει αρχή+μήδης (= σκέψη) = κυρίαρχος της σκέψης.
ΕΝΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΡΧΙΜΗΔΗ
Ο επιστήμονας Αρχιμήδης απέκτησε μεγάλη φήμη στις Συρακούσες την πόλη της Σικελίας που ιδρύθηκε από Κορίνθιους αποίκους τον 8ο αιώνα π.Χ. Ο θείος του και τύραννος των Συρακουσών Ιέρων Α’ του έδωσε να λύσει ένα πολύπλοκο πρόβλημα. Ο Ιέρων παρήγγειλε στο μεγαλύτερο καλλιτέχνη της πόλης να του φτιάξει μία βασιλική κορώνα από καθαρό χρυσάφι.
Ο καλλιτέχνης έφτιαξε την κορώνα, αλλά ταυτόχρονα κυκλοφόρησαν φήμες ότι κορόιδεψε τον τύραννο και κράτησε μέρος από το χρυσάφι το οποίο αντικατέστησε με άλλο μέταλλο. Η κορώνα όμως είχε το ίδιο βάρος με το χρυσάφι του τυράννου. Εδώ έρχεται ο Αρχιμήδης για να εξετάσει και να λύσει το επίμαχο ζήτημα και πολύπλοκο πρόβλημα. Ήταν όλο το χρυσάφι στην κορώνα ή ήταν μόνο επιχρυσωμένη;
Η ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ
Παίρνουμε ένα σώμα και το ζυγίζουμε. Μετά βυθίζουμε το σώμα αυτό –ας πούμε μία πέτρα– σε ένα δοχείο που είναι τελείως γεμάτο με νερό. Τότε θα ξεχειλίσει μία ποσότητα νερού. Αυτό το νερό το μαζεύουμε όλο και το ζυγίζουμε. Μετά ζυγίζουμε το ίδιο σώμα μέσα στο νερό. Το σώμα δέχεται άνωση και για’ αυτό το βάρος του είναι μικρότερο. Αν πάρουμε αυτό το βάρος και το βάρος του εκτοπισμένου νερού, θα δούμε ότι είναι ίσο με το αρχικό βάρος του σώματος έξω από το νερό. Αυτή είναι η Αρχή του Αρχιμήδη.
Ένας απλουστευμένος ορισμός αυτής της αρχής μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:
Κάθε σώμα που βυθίζεται μέσα στο νερό
Χάνει τόσο από το βάρος του
Όσο το βάρος του νερού που εκτοπίζει
Ο Αρχιμήδης επινόησε το σύστημα του ειδικού βάρους: το πηλίκο του βάρους ενός σώματος προς τον όγκο του. Δηλαδή από το βάρος ενός σώματος στον αέρα αφαιρούσε το βάρος που είχε μέσα στο νερό. Αυτή ήταν η απώλεια. Μετά διαιρούσε το βάρος του στερεού σώματος στον αέρα με την απώλεια που είχε το σώμα μέσα στο νερό. Έμαθε έτσι ότι ένας δοσμένος όγκος από χρυσάφι ζυγίζει 19 φορές τον ίσο όγκο νερού. Αυτό είναι το ειδικό βάρος. Κάθε στέρεο σώμα έχει διαφορετικό ειδικό βάρος: σίδερο, πέτρα, χρυσάφι.
ΕΥΡΗΚΑ! ΕΥΡΗΚΑ!
Ο Αρχιμήδης δούλευε το πρόβλημα του Ιέρωνα στο μυαλό και σκέψη του και σηκώθηκε μια μέρα να πάει στο λουτρό για να ξεκουραστεί. Εκεί βρήκε τη λύση. Ενθουσιασμένος, βγήκε γυμνός στους δρόμους φωνάζοντας: Εύρηκα! Εύρηκα!
Γύρισε το εργαστήριό του και ζύγισε την κορώνα έξω και μέσα στο νερό. Το ειδικό βάρος δεν ήταν 19. Άρα, η κορώνα δεν ήταν όλη από καθαρό χρυσάφι. Έτσι ο Αρχιμήδης έλυσε το πρόβλημα και απέδειξε, ταυτόχρονα, ότι ο… καλλιτέχνης ήταν ένας μεγάλος απατεώνας. Η Αρχή του Αρχιμήδη έχει μεγάλη εφαρμογή στα πλοία, τα υποβρύχια, τη ναυπηγική και αεροστατική σήμερα.
ΕΤΣΙ ΓΕΝΝΗΘΗΚΕ ΤΟ «EUREKA»
Κάθε λύση που βρίσκουμε μετά από πολλή σκέψη, αναζήτηση και έρευνα είναι το «Eureka» μας. Η λέξη στα Αγγλικά χρησιμοποιείται υπερβολικά. Ο Αρχιμήδης είναι ζωντανός παντού σε κάθε πόλη και χωριό του κόσμου.
Η αυστραλιανή Δημοκρατία άρχισε με το Eureka Stockade στα χρυσωρυχεία του Ballarat το 1854. Αυτήν την εξέγερση απαθανάτισε ο Έλληνας αρχιτέκτονας Νόντας Κατσαλίδης στο ψηλότερο κτίριο της Μελβούρνης, το Eureka Tower, με τα δύο χρώματα μπλε και άσπρο, τα χρώματα της πρώτης αυστραλιανής σημαίας!