نبذة عن حياة وإختراعات عالم الرياضيات “أرخميدس”

2016 علوم العصر الكلاسيكي وأوائل العصور الوسطى

جون كلارك مع مايكل ألابي وإيمي جان بيير

KFAS

شخصيّات الفيزياء

يعتبر أرخميدس أحد أعظم علماء الرياضيات عبر العصور، وقد غطت نظرياته وفلسفته أرجاء المعمورة قاطبة، ومنحته اختراعاته الشهرة التي مازالت ترافق اسمه حتى اليوم.

يعتبر أرخميدس (حوالي 287-212 ق.م.) أعظم علماء رياضيات العالم القديم، ولد في مدينة سيركيوز بصقلية (مستعمرة إغريقية حينئذ) لأبٍ فلكي يُسمى فيديس، وكانت العائلة على علاقة صداقة مع ملك سيركيوز الملك هايرون الثاني، ويحتمل وجود نسب بين العائلتين.

تتلمذ أرخميدس في الإسكندرية بمصر على يد معلم من تلامذة عالم الرياضيات الإغريقي إقليدس (اشتهر خلال حوالي 300 ق.م.)، وبإكمال دراسته هناك عاد إلى سيركيوز ليظل فيها بقية حياته.

رغم أن أرخميدس لم يكن أول من استخدم الرافعات، لكنه كان أول من وضع مبادئ عملها، ومن مقولاته أن بإمكانه تحريك العالم باستخدام رافعة طويلة وقوية بما يكفي يركزها في مكان ما (خارج العالم بالطبع)، ويقال أن هذه المقولة أدت إلى تحدي الملك هايرون له بتحريك الأجسام الثقيلة جدا.

 

وبحسب الروايات المنقولة، جاءت استجابة أرخميدس لهذا التحدي بتصميمه نظاماً من الرافعات والبكرات مكن الملك هايرون نفسه من تحريك السفينة الملكية سيركيوز – وبكامل حمولتها من المسافرين وعفشهم – من الحوض الجاف وعبر الأرض المتصلة بالميناء .

ويقال أيضا أن أرخميدس صمم قبة سماوية وكذلك مضخة بريمية للمساعدة في ري المحاصيل (يحتمل أن المصريين اخترعوا المضخة قبل ذلك بكثير)، وتتكون المضخة البريمية من بريم (أو برغي) لولبي داخل أنبوب، وعند إدارة البرغي يرتفع الماء إلى المستويات اللولبية الأعلى، ومازال البعض يستخدم هذه الأداة حتى يومنا هذا.

اخترع أرخميدس أيضا أسلحة بثت الرعب في قلوب الروم عند حصارهم مدينة سيركيوز عام ٢١٥ ق.م.

وتوخياً لهجوم الروم كلف الملك أرخميدس تصميم نظامٍ دفاعي للمدينة، شمل النظام إعادة بناء الأسوار حول المدينة للصمود أمام قذائف المنجنيق القوية ورافعات يمكنها رفع كتل ثقيلة من الجلمود (الصخر الأصم) وقذفها على الجنود المتواجدين أسفل الجدار إلى جانب عددٍ آخر من المبتكرات الحربية.

تمكن نظامه الدفاعي من صد الغزاة على مدى ثلاث سنوات ليتحول الحصار إلى معركة بين الروم وأرخميدس.

 

من بين أكثر الأسلحة التي اخترعها أرخميدس هولاً سلاحٌ أسماه «خطاف أرخميدس» ويتكون من كماشة متصلة برافعة تهوي على كل سفينة في مداه وتطبق عليها لتهزها بعنف أو حتى ترفعها عالياً في الهواء ثم تديرها ليتساقط الجنود منها، ومن ثم تُلقى السفينة على الصخور لتتهشم أجزاءً متناثرة.

لا يعرف أحد بالتحديد آلية عمل هذا السلاح، لكن الاحتمال الأكبرأنه كان خطافاً كبيراً يتم إنزاله ورفعة بواسطة رافعة (كرين)، وبإحكام الخطاف على مقدمة السفينة يمكن رفعها بأنشوطة حتى تأخذ وضعاً عمودياً تقريباً ثم تلين قبضة الخطاف لتسقط السفينة فجأة من علو.

تذهب الأساطير أيضاً إلى الحديث عن المرايا التي عملت كزجاج حارق، وفي هذا الإطار يُروى أن المرايا أحرقت أشرعة كل السفن المعادية في محيط سور المدينة، لكن من المستبعد جداً وجود مثل هذا السلاح.

وفرت اختراعات أرخميدس الشهرة له كما كانت مصدر الكثير من الأساطير، لكن أرخميدس نفسه لم يجد في آلاته الميكانيكية شيئا ذا بال يليق بمكانته، ولذلك لم ينشر إلا أعماله في العلوم الرياضية. ونتيجة لذلك يستحيل الجزم بأن أرخميدس هو فعلياً صاحب كل هذه الاختراعات.

 

كان أرخميدس عالم رياضيات في الدرجة الأولى، ومن إسهاماته في هذا المجال حسابه قيمة (پاي) وتوصل إلى قيمة قريبة من القيمة المعاصرة، كما صمم أسلوباً لحساب الحجوم ومساحات سطوح الأشكال المنحنية – وبذلك توقع مبدأ حساب التكامل قبل (نيوتن ) بحوالي ٢,٠٠٠ سنة.

ووضع أرخميدس أيضا طريقة للتعبير عن الأرقام الكبيرة جداً ضارباً المثل بكيفية كتابة عدد حبات الرمل الموجود في الكون بأسره.

بانهيار مدينة سيركيوز تحت وطأة حصار الروم أخيراً عام 212 ق.م. أمر القائد الروماني مارسيلوس بعدم التعرض بسوء لأرخميدس أو لبيته،

فوجد أحد جنود الروم أرخميدس بينما كان منهمكاً في معالجة مسألة رياضية فأمره أن يصحبه. لكن أرخميدس طلب من الجندي عدم طمس الدائرة التي رسمها على الرمال، ومع نفاذ صبر الجندي قام بقتله.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]