أرخميدس (Archimedes) هو عالم رياضيات و فيزياء يوناني الأصل ، ولد في سراقوسة في جزيرة سيسيليا اليونانية القديمة عام 287 قبل الميلاد . كان آبأؤه في الخدمة العامة و كانوا يتمتعون بعلاقات جيدة مع الملك هيرو ، و من خلاله استطاع الحصول على تعليم جيد في الرياضيات و الفلسفة و الفيزياء .
و في عام 212 قبل الميلاد ، تمت غزوة مدينة سراقوسة من قبل الرومان و قُتل أرخميدس في هذه الغزوة عن عمر يناهز 75 عاماً .
تُعتبر إنجازات أرخميدس من أهم إنجازات الرياضيات في التاريخ ، و قد اخترع العديد من الأدوات و الآلات التي حسّنت من حسابات الرياضيات ، و أشهر اختراعاته كان "مبدأ أرخميدس" و الذي يتمثل في أنه إذا غمس جسم في سائل فإنه يدفع حجماً من السائل يساوي حجم الجسم ، و باستخدام هذا المبدأ تم اكتشاف الآنية المزججة و الأجراس و الأجهزة الأخرى .
كما اخترع أرخميدس آلات للقياس مثل البارودية القياسية التي كان يستخدمها في قياس كثافة المعادن ، و كذلك ساعة الماء التي تعتمد على عملية تدفق الماء و التي تستخدم للتوقيت و القياس .
إلى جانب إنجازاته في الرياضيات ، فإن أرخميدس كان أيضاً مهتماً بالفلسفة و الفيزياء ، و ترك أثراً قوياً في دراسة التصوير المستقيم و العدسات البصرية و حساب سرعة الأجسام في الفضاء .
يُعتبر أرخميدس من أبرز الرياضيين و العلماء الذين ساهموا بشكلٍ كبير في التقدم الحضاري اليوناني القديم و المساهمة في إقامة الأسس الرياضية و الفلسفية التي كانت من أهم أسباب نهضة العلوم العربية في القرون الوسطى .
قاعدة أرخميدس
قاعدة أرخميدس هي مبدأ هام في الرياضيات و الفيزياء , و خاصة في ميكانيكا الموائع . قاعدة أرخميدس سميت بهذا الاسم نسبة إلى أرخميدس .
تنص قاعدة أرخميدس على أن **أي جسم غارق بالكامل أو جزئياً في مائع يتعرض لقوة تعود للأعلى ( تسمى القوة العائمة ) تساوي وزن المائع المندفع منه**. بمعنى آخر ، تكون القوة العمودية على جسم غارق في الماء مساوية لوزن الماء المزاح . يمكن تطبيق هذا المبدأ على السوائل و الغازات على حد سواء .
هذا المبدأ يفسر لماذا تطفو بعض الأجسام على الماء أو تنقع في الهواء ، بينما تغوص الأجسام الأخرى . إذا كان وزن الجسم أقل من وزن المائع المزاح ، فسيطفو الجسم على سطح المائع . أما إذا كان وزن الجسم أكبر من وزن المائع المزاح ، فسيغوص الجسم .
يمكن تطبيق قاعدة أرخميدس على العديد من المواقف اليومية و التطبيقات الهندسية و العلمية ، مثل تصميم السفن و الغواصات ، و تحليل السلوك العائم للأجسام في مختلف السوائل و الغازات .
أهم اكتشافات و إبتكارات أرخميدس
قدم أرخميدس العديد من الاكتشافات و الابتكارات الهامة في الرياضيات و الفيزياء و التكنولوجيا . و من أهم اكتشافاته :
- قانون العزم : وهو قانون في الفيزياء يتعلق بالرافعات والتحريك الثابت. وقد وضع أرخميدس هذا القانون ووصف كيف يمكن استخدام الرافعات لرفع الأثقال الثقيلة.
- نظام الرافعات : و هو نظام استخدام الرافعات الذي توصل إليه أرخميدس و الذي يستخدم في رفع الأشياء الثقيلة . و يستند هذا النظام على قوة العزم و التحريك الثابت .
- جهاز الصراف : و هو جهاز يستخدم لإجراء العمليات الحسابية الأساسية مثل الجمع و الطرح و الضرب و القسمة . و قد تم اختراع هذا الجهاز من قبل أرخميدس و كان يُعتبر أول آلة حاسبة في التاريخ .
- نظام الأقراص الدوارة : و هو نظام من الأقراص الدوارة يستخدم لإجراء الحسابات الرياضية . و كانت هذه التقنية من بين أوائل التقنيات التي تم استخدامها في الحسابات .
- مبدأ تساوي الأوزان : و هو مبدأ في الفيزياء يعبر عنه كالتالي: "إذا كان هناك جسمين بأوزان متساوية و تم تعليقهما على الطرفين المتضادين من عصا ، فإن العصا ستكون في حالة توازن" . و يعتبر هذا المبدأ من أهم مبادئ الفيزياء و تم استخدامه في تطوير العديد من الأجهزة و الآلات .
بشكل عام ، يمكن القول أن اكتشافات أرخميدس كانت محورية في تطور العلوم و التكنولوجيا ، و أنها لا تزال تؤثر حتى اليوم على العديد من المجالات و التطبيقات .
أهم اختراعات أرخميدس في الحرب
يعتبر أرخميدس واحداً من أشهر العلماء و المخترعين في العصور القديمة ، و قد قدم العديد من الاختراعات و الابتكارات التي ساعدت على تطوير الحرب و جعلتها أكثر فعالية و قوة . و من بين أهم اختراعاته في الحرب :
- آلة الحصار : كانت هذه الآلة عبارة عن نظام من الرافعات و الحبال و الأسطوانات الدوارة ، تستخدم لتحريك الحصون و الأسوار التي تمنع دخول الجيش إلى المدينة المحاصرة .
- الكرنك : كان هذا الجهاز يستخدم لرفع الأشياء الثقيلة و التحكم في حركتها ، و كان يستخدم في بناء الأبراج و الحصون و غيرها من المرافق العسكرية .
- الكرة النارية : كانت هذه الكرة تحتوي على مواد قابلة للاشتعال ، و كان يتم إضرام النار فيها و إطلاقها على الأعداء ، مما يتسبب في إشعال النيران و إلحاق الأضرار الكبيرة بالأعداء .
- آلة الأرباب : كانت هذه الآلة تستخدم لإطلاق السهام و الحجارة على الأعداء ، و كانت تعمل بواسطة الرافعات و الأسطوانات الدوارة .
- الأنابيب النارية : كانت هذه الأنابيب تحتوي على مواد قابلة للاشتعال ، و كان يتم إشعالها و إطلاقها على الأعداء ، و كانت تستخدم كسلاح فعال في الحرب .
كانت اختراعات أرخميدس تعتمد على الفيزياء و الرياضيات ، و كان يهدف إلى تطوير الأسلحة و الأدوات العسكرية لتحسين كفاءتها و زيادة فعاليتها في المعارك .
كيف قُتل أرخميدس
تقول الأساطير أن أرخميدس قُتل في أثناء الغزو الروماني لمدينة سراقوسة الإغريقية في عام 212 قبل الميلاد . و في حين أن تفاصيل وفاته ليست موثوقة بشكل كامل ، فإن القصة الشائعة تقول إنه تم قتله من قبل جندي روماني ينهب مدينة سراقوسة .
و حسب القصة ، فإن الجندي الروماني طلب من أرخميدس أن يبني له آلة حربية تمكن الرومان من إنهاء الحرب بسرعة . و عندما قام أرخميدس ببناء الآلة ، أخبر الجندي الروماني أنها لا يمكن تحريكها إلا باستخدام الرافعة التي تقع في أعلى الآلة .
و من ثم ، قال الجندي الروماني إنه سيقوم بحماية أرخميدس أثناء رفع الآلة ، لكن الجندي قام بقتل أرخميدس بنفسه بقطع رأسه بفأس ، و ذلك لأنه كان يخشى أن يستخدم أرخميدس معرفته في الحرب ضد الرومان .
و بالرغم من أن هذا الحادث ليس مؤكد بشكل كامل و أنه مجرد قصة ، فإنه يعكس مدى تأثير أرخميدس على علم الفيزياء و الرياضيات و التكنولوجيا ، و يذكرنا بأن معرفته و ابتكاراته لا تزال حتى اليوم تؤثر على العلوم و التكنولوجيا .
