Arkhimedes
?ρχιμ?δη? ? Συρακ?σιο?
Domenico Fettin maalaus Arkhimedes (1620)
Henkilotiedot
Syntynyt	n. 287 eaa. Syrakusa , Sisilia
Kuollut	n. 212 eaa. Syrakusa, Sisilia
Koulutus ja ura
Tutkimusalue	Matematiikka , fysiikka , tekniikka , Tahtitiede
Tunnetut tyot	Arkhimedeen laki Arkhimedeen ruuvi
[ Muokkaa Wikidatassa ]
Infobox OK

Arkhimedes Syrakusalainen ( m.kreik. ?ρχιμ?δη? ? Συρακ?σιο? , Arkhim?d?s ho Syrakosios , noin 287 ? 212 / 211 eaa. ) ^[1] oli kreikkalainen filosofi , fyysikko , tahtitieteilija , keksija ja matemaatikko . Han oli yksi suurimmista antiikin Kreikan tieteilijoista. Arkhimedeen tieteellinen tutkimus kasitti hyvin laajan kirjon eri tieteen osa-alueita. Han oli ensimmaisten joukossa, joka kaytti matematiikkaa luonnonilmioiden tutkimiseen eli hanta voidaan kutsua ”matemaattisen fysiikan isaksi”.

Arkhimedes oli niin matematiikassa kuin tekniikassakin aikalaisiaan edella. Hanen menetelmansa enteilivat jo differentiaali- ja integraalilaskentaa , joka kuitenkin syntyi vasta 1 800 vuotta myohemmin. Arkhimedeen tiedetaan ensimmaisena laskeneen paattymattomien sarjojen summia. Hanen kayttamaansa menetelmaa kaytetaan edelleen. Arkhimedes loi pohjan hydrostatiikalle ( Arkhimedeen laki ), statiikassa han selitti vivun tasapainoehdot ja tutki pyknometriaa eli kappaleen tiheytta tai tilavuutta tutkivaa fysiikan haaraa. Arkhimedeen tulokset olivat niin uraauurtavia, etta hanet rinnastetaan Isaac Newtoniin ja Friedrich Gaussiin . ^[2]

Elama ja maine [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Arkhimedes syntyi Sisilian saaren kaakkoisosassa sijaitsevassa Syrakusan kaupungissa. Hanen isansa oli Feidias-niminen tahtitieteilija, joten han sai jo lapsena vahvan kosketuspinnan tieteeseen. Arkhimedeen isasta ei tiedeta juuri mitaan, ainoa maininta hanesta on Arkhimedeen teoksessa Hiekanlaskija ( Psammit?s ). Myoskaan Arkhimedeen aidista tai mahdollisista veljista, siskoista eika jalkelaisista ole jaanyt mainintoja nykypaivaan asti. Arkhimedeen ystava Herakleides kirjoitti kylla Arkhimedeesta elamakerran, mutta se on havinnyt. ^[1] Sydankeskiajalla elaneen historioitsija Johannes Tzetzesin Historioiden kirjan mukaan Arkhimedes oli kuollessaan 75-vuotias, mista on paatelty hanen synnyinvuodekseen 287 eaa. ^[3]

Arkhimedes oli hyvissa valeissa Syrakusan kuninkaan Hieron II :sen kanssa, ja nautti taman suojeluksesta taman hallituskaudella (n. 271 ? 216 eaa .). Ei ole myoskaan poissuljettua Arkhimedeen olleen sukua Syrakusan kuninkaalle. ^[4] Arkhimedes vietti lahes koko elamansa Syrakusassa, ja hanet tunnetaankin lisanimella Syrakusalainen. Han opiskeli Aleksandriassa ja oli kirjeenvaihdossa useiden aikakautensa luonnonfilosofien kanssa. (Naiden joukossa muun muassa Eratosthenes ). Suurimmat saavutuksensa han teki synnyinseudullaan. Arkhimedeella oli suuri merkitys Syrakusan kaupungille, kun roomalaiset yrittivat miehittaa kaupungin vuonna 213 eaa. Hanen keksintonsa auttoivat ratkaisevalla tavalla Syrakusaa puolustautumaan valloittajilta. Tarinoissa Arkhimedes onkin jaanyt elamaan roomalaisten hyokkayksia vastaan kaytettyjen erikoisten sotakoneiden keksijana.

Plutarkhoksen mukaan Arkhimedes oli kuolinpaivanaan tutkimassa erittain keskittyneesti erasta probleemaa. Han oli keskittanyt ajatuksensa ja silmansa niin syvalle probleemaan, ettei noteerannut kenraali Marcelluksen johtamien roomalaisten hyokkaysta kaupunkiin. Eras roomalainen loysi Arkhimedeen ja kaski tata tulemaan hanen mukaansa. Arkhimedes ei kuitenkaan suostunut lahtemaan mihinkaan ennen kuin probleema oli ratkaistu. Suutuksissaan sotilas surmasi ajatuksiinsa uppoutuneen matemaatikon. Plutarkhos kertoo myos, etta toisen tarinan mukaan sotilas veti miekkansa esiin uhaten tappaa Arkhimedeen ja Arkhimedes pyysi sotilasta odottamaan viela hetken, jottei hanen tarvitsisi jattaa ongelmaa vain osittain ratkaistuksi. Sotilas ei ymmartanyt hanta vaan tappoi Arkhimedeen siihen paikkaan. Kolmas kertomus vaittaa Arkhimedeen olleen matkalla Marcelluksen luokse mukanaan laatikollista tieteellisia instrumentteja. Jotkut roomalaissotilaat kuvittelivat Arkhimedeella olevan hallussa aarre, ja ahneuksissaan tappoivat hanet. ^[3]

Plutarkhos, eika myoskaan hanen aikalaisensa Livius , mainitse sanallakaan Arkhimedeen viimeisista sanoista. Ensimmainen maininta viimeisista sanoista tulee Valerius Maximukselta , joka vaittaa Arkhimedeen pyytaneen sotilaalta: ”Voisitko olla hairitsematta.” ( lat. Noli obsecro istum disturbare ). Kertomukset viimeisista sanoista elivat viela jonkin aikaa omaa elamaansa, kunnes se vakiintui nykyiseen muotoonsa: ”Ala sotke ympyroitani!” ( lat. Noli turbare circulos meos! ). ^[3]

Ennen kuolemaansa Arkhimedes oli pyytanyt laheisiaan ? Tzetzesin mukaan ? laittamaan hautaansa sylinterin, jonka sisalla olisi mahdollisimman suuri pallo (siis sylinterin kohtisuoran leikkauksen pyorahdyskuvio). Marcelluksen kuultua Arkhimedeen kuolemasta han hautasi hanet sukuhautaansa ja ilmeisesti toteutti Arkhimedeen toiveen silla Ciceron tultua etsimaan hautaa han loysi juuri tallaisen haudan. ^[5]

Keksintoja [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kultaisen kruunun aitouden maaritys [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Laajalti tunnetun tarinan mukaan Syrakusan kuningas Hieron II:lle oli taottu uusi kultainen kruunu. Kuningas oli kuitenkin epauskoinen sen suhteen oliko paahine puhdasta kultaa vai olisiko kultaseppa huijannut hanta ja lisannyt joukkoon halvempaa hopeaa. Tehtavan ratkaiseminen uskottiin Arkhimedeen kontolle. Arkhimedeella ei ollut kuitenkaan lupaa vahingoittaa kruunua millaan tavoin, joten kruunun sulattaminen saannollisen muotoiseksi kappaleeksi oli poissuljettua.

Mennessaan kylpyyn Arkhimedes huomasi vedenpinnan kohoavan. Han ymmarsi ilmion tarkoittavan sita, etta hanen kehonsa syrjayttaman veden tilavuus oli sama kuin hanen kehonsa tilavuus. Samalla tavalla upottamalla kruunu veteen han voisi maarittaa epasaannollisen muotoisen paahineen tilavuuden ja mitattuaan paahineen massan han saisi tietaa lopulta tiheyden ja paahineen valmistuksessa kaytetyn materiaalin. Arkhimedes oli loydosta niin innostunut, etta ryntasi kaupungille alastomana huutaen samalla: ” Heureka! ” (Olen loytanyt sen!). ^[6]

Tarina ei loydy Arkhimedeen sailyneista teoksista, mutta Kelluvista kappaleista -teoksessa han kuvaa nykyisin Arkhimedeen lakina tunnetun hydrostatiikan lain, jonka mukaan nesteeseen upotettuun kappaleeseen kohdistuva noste on yhta suuri kuin kappaleen syrjayttaman nestemaaran paino. Laki ilmaistaan usein myos niin, etta kappale menettaa painostaan syrjayttamansa nesteen painon verran. Arkhimedeen laki patee myos kaasuihin sovellettuna, eli yleisesti fluideihin.

Arkhimedeen ruuvi [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Paaartikkeli: Arkhimedeen ruuvi

Iso osa Arkhimedeen tekniikan toista ovat saaneet alkunsa hanen kotikaupunkinsa tarpeiden tyydyttamisesta. Nain oli myos niin kutsutun Arkhimedeen ruuvin kohdalla, jonka keksimista kreikkalainen kirjoittaja Athenaios kuvaa seuraavasti. Kuningas Hieron II pyysi Arkhimedesta suunnittelemaan suuren laivan nimelta Syracusia , joka soveltuisi niin ylellisille matkoille, tarvikkeiden kuljettamiseen kuin sodankayntiinkin. Syracusian sanotaan olleen koko antiikinaikaisista laivoista kookkain. Athenaioksen kirjoituksen mukaan laivaan mahtui noin 600 ihmista, yksi gymnasion ja Afrodite -jumalalle omistettu temppeli. Laivan pilssiveden varalle Arkhimedes rakensi laitteen, jolla vesi saataisiin nopeasti ja tehokkaasti pois, Arkhimedeen ruuvin. Laite koostui sylinterista, jonka sisalla oli paikallaan pyoriva ruuvinmuotoinen osa. Koje toimi kasivoimalla. Arkhimedeen ruuvia kaytetaan monissa paikoissa edelleen kuljettamaan nesteita tai kiinteita aineita, kuten vaikkapa leikkuupuimureissa tai kasteluveden nostamiseen kehitysmaissa. ^[7]

Mekaaniset tahtitieteelliset laitteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Cicero kertoo, etta roomalainen sotapaallikko Marcellus otti Arkhimedeelta Syrakusan valtauksen yhteydessa vuonna 212 eaa. jonkinlaisen pronssista tehdyn mekaanisen tahtitieteellisen laitteen, joka mallinsi Auringon, Kuun ja viiden planeetan liikkeet ja esitti auringon- ja kuunpimennykset. ^[8] Arkhimedeen tiedetaan myos kirjoittaneen kadonneen teoksen tahtitieteellisista koneista. Ciceron kuvaus koneesta muistuttaa suuresti Antikytheran konetta . Arkhimedeen tekema laite saattaa olla sen edeltaja, mutta se ei kuitenkaan varmuudella ole sama kone, silla Antikytheran kone hyodyntaa Arkhimedeen kuoleman jalkeen tehtyja tahtitieteen keksintoja. Naista merkittavin on Apollonioksen ja Hipparkhoksen kehittama episyklimalli, joka selitti ja mallinsi Kuun kiertonopeuden naennaista vaihtelua. On ehdotettu, etta Arkhimedes olisi joka tapauksessa antanut suunnittelemansa koneen jonkun tyopajan valmistettavaksi, ja tallainen tyopaja on voinut jatkaa koneiden valmistamista ja jatkokehitysta myos Arkhimedeen kuoleman jalkeen. ^{[9] [10] [11]}

Matematiikka [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Matemaattisia keksintoja olivat mm. paikkanumerojarjestelma, jolla han pystyi ilmoittamaan lukuja aina 10 ⁶⁴ saakka seka vanhin tunnettu geometrisen sarjan kaytto. Arkhimedes osoitti, etta ympyran kehan ja halkaisijan pituuksien suhde ( pii ) on lukujen ${\displaystyle \scriptstyle 3{\frac {10}{71}}}$ ja ${\displaystyle \scriptstyle 3{\frac {10}{70}}}$ (eli n. 3,1408?3,1429) valilla.

Kirjallinen tuotanto [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Meille on sailynyt Arkhimedeen teksteista yhdeksan kreikan kielella, taman lisaksi hanen yksi varmasti ja kaksi mahdollisesti kirjoittamaansa tekstia on sailynyt arabialaisten kaannosten kautta (ks. alla). Lisaksi yksi mahdollisesti hanen kirjoittamansa teksti on sailynyt latinaksi arabialaisen kaannoksen kautta valittyneena ( Lemmojen kirja ). Hanen tahtitiedetta kasittelevat kirjoituksensa ovat kadonneet yhta lukuun ottamatta ( Hiekanlaskija ). Lisaksi tunnetaan mainintoja tai sitaatteja yhteensa kuudesta meille muuten tuntemattomasta Arkhimedeen tekstista, jotka kasittelevat taivaankappaleiden etaisyyksien mittaamista, planetaariota, monisarmioita, alkeismekaniikkaa, peiliheijastusta seka eraanlaista nelionosituspelia.

Autenttisuudeltaan varmat teokset:

• Metodi
• Hiekanlaskija ( Psammit?s , lat. Arenarius )
• Spiraaleista
• Paraabelin nelioimisesta
• Sferoideista ja konoideista
• Pallosta ja lieriosta
• Tasapainosta
• Kelluvista kappaleista
• Ympyran mittaamisesta
• Seitsenkulmio ja ympyra (sailynyt arabiankielisena kaannoksena)

Autenttisuudeltaan epavarmat kirjoitukset:

• Lemmojen kirja (lat. Liber assumptorum ; sailynyt arabiankielisen kaannoksen latinankielisena kaannoksena)
• Toisiaan sivuavista ympyroista (sailynyt arabiankielisena kaannoksena)
• Oletusten kirja (sailynyt arabiankielisena kaannoksena)

Lahteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

• McElroy, Tucker:  A to Z of Mathematicians . Facts on File, 2005. ISBN 978-081-605-338-4 .
• Stein, Sherman K.:  Archimedes: What Did He Do Besides Cry Eureka? . MAA, 1999. ISBN 978-088-385-718-2 .
• The Archimedes' orrery
• Antikythera mechanism (Italian and English versions)

Viitteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Aiheesta muualla [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Arkhimedes Wikimedia Commonsissa

Kirjallisuutta [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

• Boyer, Carl B. & Merzbach, Uta C.:  Tieteiden kuningatar ? Matematiikan historia, osa I . Suomentanut Kimmo Pietilainen. Helsinki: Art House, 1994. ISBN 951-884-150-0 .
• Thompson, Jan & Martinsson, Thomas:  Matematiikan kasikirja , s. 34. Suomentanut Virpi Kauko. Helsinki: Tammi, 1994. ISBN 951-31-0471-0 .
• Heikkila, Jukka M.:  Arkhimedes syrakusalainen . Karisto, 2003. ISBN 951-23-4425-4 . Fiktiivinen romaani nuoresta Arkhimedeesta.
• Heikkila, Jukka M.:  Tyranni . WSOY, 1997. ISBN 951-02-2222-4 . Fiktiivinen romaani Arkhimedeen viimeisista vuosista.
• Salmi, Tapio:  Teknillisen mekaniikan perusteet . Tampere: Klingendahl Paino Oy, 2006. ISBN 952-9835-80-9 .
• Toomer, G.J.: ' Archimedes', teoksessa S. Hornblower and A. Spawforth (toim.), Oxford Classical Dictionary (3rd ed.), s. 146?147 . Oxford & New York: Oxford University Press, 1996. ISBN 0-19-866172-X .

Auktoriteettitunnisteet Kansainvaliset FAST ISNI VIAF 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WorldCat Kansalliset Norja Espanja Ranska BnF data Argentiina Katalonia Saksa Italia Israel Belgia Yhdysvallat Ruotsi Latvia Japani T?ekki Australia Kreikka Korea Kroatia Alankomaat Puola Portugali Vatikaani Tieteilijat CiNii MathSciNet zbMATH Taiteenala ULAN Henkilot Deutsche Biographie Trove Muut SNAC IdRef