아르키메데스 : 전기, 공헌 및 발명 - 과학 - 2026

시러큐스의 아르키메데스 (기원전 287 년-기원전 212 년)는 그리스의 수학자, 물리학 자, 발명가, 엔지니어, 시칠리아 섬의 고대 도시 시라쿠사 출신의 천문학 자였습니다. 그의 가장 뛰어난 공헌은 아르키메데스의 원리, 소진 방법의 개발, 기계적 방법 또는 최초의 플라네타륨의 창조입니다.

그는 현재 유클리드와 아폴로니우스와 함께 고대 수학에서 가장 중요한 세 인물 중 하나로 간주됩니다. 그들의 공헌은 미적분학, 물리학, 기하학 및 천문학 분야에서 당분간 중요한 과학적 발전을 의미했기 때문입니다. 이것은 그를 인류 역사상 가장 저명한 과학자 중 한 명으로 만듭니다.

그의 개인적인 삶에 대한 세부 사항이 거의 알려져 있지 않고 알려진 것은 의심스러운 신뢰성이라는 사실에도 불구하고 그의 공헌은 오늘날까지 보존 된 그의 작품과 업적에 대해 쓰여진 일련의 편지 덕분에 알려져 있습니다. 그는 당시 친구 및 다른 수학자들과 수년간 유지해 온 서신에.

아르키메데스는 그의 발명품으로 유명했는데, 그 발명품은 로마의 수많은 침략을 성공적으로 막기위한 전쟁 장치로 사용 되었기 때문에 동시대 사람들로부터 많은 관심을 받았습니다.

그러나 그는 정말로 중요한 유일한 것은 수학이며 그의 발명품은 단순히 응용 기하학의 취미의 산물이라고 주장했다고합니다. 후세에 순수 수학에 대한 그의 작품은 그의 발명품보다 훨씬 더 높이 평가되었습니다.

전기

시러큐스의 아르키메데스는 BC 287 년경에 태어났습니다. 그의 어린 시절에 대한 정보는 많지 않지만, 오늘날 이탈리아의 시칠리아 섬의 주요 항구로 간주되는 도시인 시러큐스에서 태어 났다고 말할 수 있습니다.

그 당시 시러큐스는 이탈리아 반도와 시칠리아의 남부 지역을 향한 그리스 출신의 정착민이 거주하는 공간 인 소위 Magna Graecia를 구성 한 도시 중 하나였습니다.

아르키메데스의 어머니에 대한 구체적인 데이터는 알려져 있지 않습니다. 아버지와 관련하여 이것은 Phidias라고 불렸고 그는 천문학에 전념했다고 알려져 있습니다. 그의 아버지에 대한이 정보는 아르키메데스가 그의 아버지의 이름을 언급 한 책 The Sand Counter의 일부 덕분에 알려져 있습니다.

그리스 철학자이자 천문학 자였던 Heraclides는 아르키메데스와 친한 친구였으며 심지어 그에 대한 전기를 썼습니다. 그러나이 문서는 보존되지 않았으므로 그 안에 포함 된 모든 정보를 알 수 없습니다.

반면에 역사가이자 철학자이자 전기 작가 인 플루타르크 (Plutarch)는 '병렬 생활'이라는 책에서 아르키메데스가 기원전 265 년부터 시러큐스에서 지휘하던 폭군 인 히에로 2 세와 혈연 관계를 맺었다 고 지적했습니다.

훈련

아르키메데스에 대한 정보가 거의 없기 때문에 그가 어디에서 첫 훈련을 받았는지 확실하지 않습니다.

그러나 여러 역사가들은 아르키메데스가이 지역에서 가장 중요한 그리스 문화 및 교육 센터 인 알렉산드리아에서 공부할 가능성이 높다고 판단했습니다.

이 가정은 그리스 역사가 Diodorus Siculus가 제공 한 정보에 의해 뒷받침됩니다. 그는 Archimedes가 아마도 Alexandria에서 공부했을 것이라고 지적했습니다.

또한 그의 많은 작품에서 아르키메데스 자신이 알렉산드리아에 연구가 집중된 당시의 다른 과학자들을 언급하므로 실제로 그 도시에서 발전했다고 추측 할 수 있습니다.

아르키메데스가 알렉산드리아에서 상호 작용 한 것으로 여겨지는 인물 중 일부는 지리학자, 수학자, Cyrene의 천문학 자 에라토스테네스, 수학자이자 천문학자인 Conon de Sanos입니다.

가족 동기

반면에 아르키메데스의 아버지가 천문학 자라는 사실은 나중에 그가 보여준 성향에 주목할만한 영향을 미쳤을 수 있습니다. 왜냐하면 나중에 어린 나이부터 과학 분야에 대한 특별한 매력이 그에게 입증 되었기 때문입니다. 과학.

알렉산드리아에서 시간을 보낸 후 아르키메데스가 시러큐스로 돌아온 것으로 추정됩니다.

과학적 작업

Syracuse로 돌아온 후 Archimedes는 곧이 도시의 주민들 사이에서 인기를 얻도록 다양한 유물을 고안하기 시작했습니다. 이시기에 그는 자신을 완전히 과학적 연구에 몰두했고, 다양한 발명품을 만들어 냈으며, 시대를 훨씬 앞서 다양한 수학적 개념을 추론했습니다.

예를 들어, 솔리드 커브와 평면 도형의 특성을 연구하여 나중에 개발 된 적분 및 미분 미적분과 관련된 개념을 높이게되었습니다.

마찬가지로, 아르키메데스는 구와 관련된 부피가 그것을 포함하는 원통 크기의 두 배에 해당한다고 정의한 사람이며, 레버의 법칙에 대한 발견을 바탕으로 복합 풀리를 발명 한 사람입니다.

시러큐스의 갈등

기원전 213 년에 로마 군인들은 시라쿠사에 들어 와서 항복하기 위해 정착민들을 포위했습니다.

이 행동은 제 2 차 포 에니 전쟁의 틀에서 그리스 군대이자 정치가 인 마르코 클라우디오 마르셀로가 주도했습니다. 나중에 시러큐스를 정복 한 이후 로마의 검으로 알려졌습니다.

2 년 동안 지속 된 갈등 속에서 시러큐스 주민들은 용감하고 맹렬하게 로마인들과 싸웠고 아르키메데스는 로마인들을 물리 칠 도구와 도구를 만드는 데 헌신하면서 매우 중요한 역할을했습니다.

마침내 마르코 클라우디오 마르셀로가 시러큐스를 점령했습니다. 아르키메데스의 위대한 지식인 이전에 Marcelo는 그를 해치거나 죽이지 않도록 엄격한 방법으로 명령했습니다. 그러나 아르키메데스는 로마 군인의 손에 죽었습니다.

죽음

아르키메데스는 BC 212 년에 사망했습니다. 그가 사망 한 지 130 년이 넘은 기원전 137 년에 작가이자 정치가이자 철학자 인 마르코 툴리오 시세로는 로마 행정부에서 일하면서 아르키메데스의 무덤을 찾고 싶었습니다.

Cicero는 정확한 위치를 표시 할 사람을 찾을 수 없었기 때문에이 작업은 쉽지 않았습니다. 그러나 그는 결국 Agrigento 게이트에 매우 가깝고 비참한 상태로 그것을 얻었습니다.

Cicero는 무덤을 청소하고 얼마 전에 Archimedes가 볼륨을 발견 한 것을 언급하는 실린더 내부에 구체가 새겨 져 있음을 발견했습니다.

그의 죽음에 대한 버전

첫 번째 버전

버전 중 하나는 아르키메데스가 로마 병사에게 접근했을 때 수학적 문제를 해결하는 중이 었다고 말합니다. 아르키메데스가 문제를 해결하기 위해 약간의 시간을 요구했을 수도 있으므로 군인이 그를 죽였을 것입니다.

두 번째 버전

두 번째 버전은 첫 번째 버전과 유사합니다. 그것은 아르키메데스가 도시를 점령했을 때 수학 문제를 풀고 있었다는 것을 알려줍니다.

로마 군인이 자신의 집에 들어가 마르셀 루스를 만나라고 명령했는데 아르키메데스는 먼저 자신이 작업하고있는 문제를 해결해야한다고 대답했습니다. 군인은이 반응의 결과로 화가 나서 그를 죽였습니다.

세 번째 버전

이 가설은 아르키메데스가 매우 다양한 수학 도구를 가지고 있음을 나타냅니다. 그러자 한 군인이 그를보고 귀중한 물건을 들고있을 것 같아서 그를 죽였습니다.

네 번째 버전

이 버전은 아르키메데스가 그가 공부하고있는 몇 가지 계획을 숙고하면서 땅에 가까이 웅크 리고 있음을 보여줍니다. 분명히 로마 군인이 뒤에 와서 아르키메데스라는 것을 모르고 그를 쐈습니다.

아르키메데스의 과학적 공헌

아르키메데스 원리

아르키메데스 원리는 현대 과학에서 고대 시대의 가장 중요한 유산 중 하나로 간주됩니다.

역사를 통틀어 구두로 아르키메데스가 그의 발견에 우연히 도착한 것은 히에 론 왕이 그에게 주문한 금관이 금으로 만 만들어 졌는지 확인하도록 위임 한 덕분에 우연히 발견되었다고 전해진다. 순수하고 다른 금속을 포함하지 않았습니다. 그는 왕관을 파괴하지 않고 이것을해야했다.

아르키메데스는이 문제를 해결하는 방법을 고민하던 중 목욕을하기로 결심했고, 욕조에 들어 가자 몸을 담그면 수위가 올라간다는 것을 깨달았다 고합니다.

이러한 방식으로 그는 "유체 (액체 또는 기체)에 완전히 또는 부분적으로 잠긴 모든 신체가 물체에 의해 빠져 나가는 유체의 무게와 동일한 상향 추력을 받는다"는 과학적 원리를 발견하게 될 것입니다.

이 원리는 유체가 그 안에 잠긴 물체를 위로 밀어 올리는 힘을가한다는 것을 의미하며,이 밀어내는 힘의 양은 무게에 관계없이 잠긴 물체에 의해 옮겨진 액체의 무게와 동일합니다.

이 원리에 대한 설명은 부유 현상을 설명하며 부 유체에 대한 그의 논문에서 찾을 수 있습니다.

아르키메데스의 원리는 잠수함, 선박, 구명 조끼 및 열기구와 같은 대량 사용 물체의 부유를 위해 후세에 엄청나게 적용되었습니다.

기계적 방법

아르키메데스의 과학에 대한 또 다른 가장 중요한 공헌은 기하학적 문제의 추론과 논증에 순전히 기계적인 방법, 즉 기술적 방법을 포함시킨 것이 었는데, 이는 당분간 이러한 유형의 문제를 해결하는 전례없는 방법을 의미했습니다.

아르키메데스의 맥락에서 기하학은 배타적으로 이론적 과학으로 간주되었으며, 일반적인 것은 순수한 수학에서 그 원리를 적용 할 수있는 다른 실용적인 과학으로 내려 왔다는 것입니다.

이러한 이유로 오늘날 과학 분야로서 역학의 선구자로 간주됩니다.

수학자가 그의 친구 에라토스테네스에게 새로운 방법을 폭로하는 글에서 그는 그것이 우리가 역학을 통해 수학의 문제를 해결할 수있게 해주 며, 이미 존재한다면 어떤 방식으로 기하학적 정리의 증명을 구성하는 것이 더 쉽다는 것을 나타냅니다. 당신은 그것에 대해 전혀 모르는 경우에 사전 실용적인 지식을 가지고 있습니다.

아르키메데스가 수행 한이 새로운 연구 방법은 현대 과학적 방법의 발견 및 가설 공식화의 비공식 단계의 선구자가 될 것입니다.

레버 법칙의 설명

레버는 아르키메데스보다 오래 전에 사용 된 단순한 기계지만, 비행기 균형에 관한 그의 논문에서 그 작동을 설명하는 원리를 공식화 한 것은 바로 그 사람이었습니다.

이 법칙의 공식화에서 아르키메데스는 무게와 지지점으로부터의 거리에 따라 두 개의 몸체를 놓을 때 레버의 다른 동작을 설명하는 원칙을 설정합니다.

이런 식으로 그는 측정 할 수있는 (비교할 수있는) 두 개의 몸체를 레버에 놓고 무게에 반비례하는 거리에있을 때 균형을 이룬다 고 지적합니다.

같은 방식으로 측정 할 수없는 신체 (측정 할 수 없음)도 마찬가지지만이 법칙은 첫 번째 유형의 신체로만 아르키메데스에 의해 입증되었습니다.

그가 도시 테오에게 보낸 편지에서 설명한 바에 따르면 처음에는 그가 실천에 넣은 기계적인 방법을 통해 발견 되었기 때문에 그가 지렛대의 원리에 대한 공식화는 기계적인 방법을 적용한 좋은 예입니다.

나중에 그는 기하학 (이론적) 방법을 사용하여 그것들을 공식화했습니다. 몸에 대한이 실험에서 무게 중심 개념도 등장했습니다.

과학적 실증을위한 탈진 또는 탈진 방법 개발

소진 (Exhaustion)은 비문과 외접을 통해 해당 영역을 알려야하는 다른 영역에 비해 해당 영역이 알려진 기하학적 도형의 근사치로 구성된 기하학에서 사용되는 방법입니다.

아르키메데스는이 방법의 창시자가 아니었지만이를 통해 Pi의 정확한 값을 계산할 수 있도록 훌륭하게 개발했습니다.

아르키메데스는 소진 방법을 사용하여 육각형을 직경 1의 ​​원주에 내 접하고 외접하여 육각형의 면적과 원주의 면적의 차이를 부조리하게 줄였습니다.

이를 위해 이전 그림과 같이 육각형을 양분하여 최대 16 개의면을 가진 다각형을 만듭니다.

이런 식으로 그는 pi 값 (원주 길이와 지름 사이의 관계)이 3.14084507…과 3.14285714… 사이에 있음을 명시했습니다.

Archimedes는 상당히 낮은 오차 한계로 Pi 값 계산에 접근 할 수 있었을뿐만 아니라 Pi가 비합리적인 숫자이기 때문에 Pi 값 계산에 접근 할 수 있었기 때문에 고갈 방법을 능숙하게 사용했습니다. 이 방법과 얻은 결과는 극소 미적분 시스템에서, 그리고 나중에 현대 적분 미적분에서 발아 할 토대를 마련했습니다.

원의 측정

원의 면적을 결정하기 위해 Archimedes는 원 안에 정확히 맞는 사각형을 그리는 방법을 사용했습니다.

사각형의 면적이 변의 합이고 원의 면적이 더 크다는 것을 알고 근사치를 얻기 시작했습니다. 그는 정사각형을 6면 다각형으로 대체 한 다음 더 복잡한 다각형으로 작업하여이를 수행했습니다.

아르키메데스는 Pi의 진지한 계산에 가까워진 역사상 최초의 수학자였습니다.

구체와 실린더의 기하학

수학과 물리학에 관한 아르키메데스의 연구를 정리 한 9 개의 논문 중 구와 원통의 기하학에 관한 두 권의 책이 있습니다.

이 작업은 반경의 모든 구의 면적이 가장 큰 원의 4 배이고 구의 부피가 새겨진 원통의 2/3라는 결정을 다룹니다.

발명품

주행 거리계

킬로미터 카운터라고도하는이 유명한 사람의 발명품이었습니다.

이 장치는 바퀴가 회전 할 때 이동 거리를 계산할 수있는 기어를 활성화하는 바퀴의 원리를 기반으로 제작되었습니다.

이 동일한 원칙에 따라 아르키메데스는 군사 및 민간 목적을 위해 다양한 유형의 주행 거리계를 설계했습니다.

최초의 플라네타륨

Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus 및 Lactantius와 같은 많은 고전 작가들의 증언을 바탕으로 오늘날 많은 과학자들은 최초의 초보적인 플라네타륨의 탄생을 아르키메데스에 기인합니다.

행성의 움직임을 모방 한 일련의 "구체"로 구성된 메커니즘입니다. 지금까지이 메커니즘의 세부 사항은 알려져 있지 않습니다.

Cicero에 따르면 아르키메데스가 지은 플라네타륨은 2 개였습니다. 그들 중 하나에는 지구와 그 근처의 다양한 별자리가 표현되었습니다.

다른 하나는 한 번의 회전으로 태양, 달 및 행성이 고정 된 별과 관련하여 실제와 같은 방식으로 자체적이고 독립적 인 움직임을 수행했습니다. 후자에서는 또한 달의 연속적인 위상과 일식을 관찰 할 수 있습니다.

아르키메데스 나사

아르키메데스 나사는 튜브 또는 실린더를 사용하여 바닥에서 경사면을 통해 물을 운반하는 데 사용되는 장치입니다.

그리스 역사가 Diodorus에 따르면,이 발명 덕분에 고대 이집트의 나일강을 따라 위치한 비옥 한 땅의 관개가 용이 해졌습니다. 전통적인 도구는 노동자를 지치게하는 엄청난 물리적 노력이 필요했기 때문입니다.

사용 된 실린더는 동일한 길이의 나사 내부에 있으며, 이는 회전 레버에 의해 수동으로 구동되는 회전 운동을 수행하는 프로펠러 또는 핀 시스템을 상호 연결된 상태로 유지합니다.

이런 식으로 프로펠러는 모든 물질을 바닥에서 위로 밀어 일종의 무한 회로를 형성합니다.

아르키메데스 발톱

아르키메데스의 발톱 또는 철손은이 수학자가 만든 가장 무서운 전쟁 무기 중 하나였으며, 로마 침략으로부터 시칠리아를 방어하는 데 가장 중요한 역할을했습니다.

Drexel University의 Chris Rorres 교수 (수학과)와 Harry Harris (토목 공학과)의 조사에 따르면, 레버에 갈고리가 달린 큰 레버였습니다. 그것에 매달린 사슬로.

레버를 통해 갈고리를 조작하여 적군함에 떨어지도록했고, 그 목적은 갈고리가 풀릴 때 완전히 뒤집 히거나 해안의 암석에 충돌 할 수있을 정도로 갈고리를 들어 올리는 것이었다.

Rorres와 Harris는 심포지엄 "Extraordinary Machines and Structures of Antiquity"(2001)에서 "강력한 전쟁 기계 : 아르키메데스의 철 손의 건설 및 작동"이라는 제목의이 유물을 축소하여 표현했습니다.

이 작업을 수행하기 위해 그들은 고대 역사가 인 Polybius, Plutarch 및 Tito Livio의 주장에 의존했습니다.

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