Arhimedov blistavi um

Najveća tri matematičara u svetskoj istoriji su: Njutn, rođen u XVII veku, Gaus, koji je živeo u XVIII i XIX veku, i najveći od svih, Arhimed, koji je živeo u antičkoj Grčkoj približno 1800 godina pre Njutna i koji je ceo svoj život posvetio istraživanju i nauci.

Arhimed je rođen oko 287. godine pre n.e. u Sirakuzi, tada najnaprednijem gradu na Siciliji. Rođen je u porodici visokog roda. Nikad nisu imali finansijskih poteškoća. Njegov otac Fridija bio je astronom, pa je Arhimed još od malih nogu učio kako da vrši astronomska osmatranja i koristi raznu opremu. Zbog finansijsko dobrog položaja njegove porodice Arhimed je sticao od prvih godina svog života ogromno znanje iz nekoliko oblasti.

U vremenu Arhimedove mladosti Aleksandrija je bila centar nove helenističke kulture. U njemu se nalazio akademski istraživački centar koji se zvao „Muzejon“. U svom sastavu je imao muzej, biblioteku, nekoliko univerzitetskih sala, posebne odaje za naučnike koji su tu živeli i radili, kao i botaničku i zoološku baštu. Tu je Arhimed započeo niz ozbiljnih naučno-istraživačkih aktivnosti, kao i sklapanje novih prijateljstava sa Kononom i Eratostenom.

Tokom svog bogatog i istraživanju posvećenog života Arhimed je imao dosta radova. Za razliku od tadašnjih mislilaca koji su se bavili naukom u apstraktnom smislu, Arhimed je preferirao praktične radove. Zbog toga nije navelikom broju radova stavljao svoju oznaku- Čak je za sebe govorio da ga je sramota što ga interesuju druge oblasti osim matematike. Bavio se ne samo matematikom, već i astronomijom i fizikom. Njegova genijalnost je bila nadaleko čuvena. Čak je Sirakuški vladar Hijeron II bio oduševljen i poverio mu važne zadatke (kao što je da utvrdi dali se njegova kruna sastoji samo iz zlata ili i iz srebra, da smisli i napravi oružja za odbranu grada …).

II Punski rat se završio porazom Sirakužana i to na neobičan način, a najviše zahvaljujući lukavosti Rimskog komadanta Marcela (zvanog Rimski Mač). Građani Sirakuze su bili prilično potišteni zbog neočekivanog poraza nakon mnogo godina uspešnog odolevanja neprijatelju uz pomoć Arhimedovog oružja. Arhimed je bio skoro jedina osoba koja je i dalje bila okupirana svojim istraživanjima kao i pre rata. Jednog dana, kada je rimski vojnik zgazio njegov crtež koji je nacrtao na zemlji, Arhimed je uzviknuo: „Ne kvari mi krugove!“. Vojnik se uvredio zbog ovog komentara i isukao mač. Tako se završio život ovog sedamdesetpetogodišnjaka koji je čitav život posvetio proučavanju i istraživanju.

Njegov doprinos nauci je ogroman i navešću samo par primera koji je većini ljudi poznat: broj pi (π), zapremina i površina lopte, zakon poluge, zakon o telima potopljenim u tečnost, pužna pumpa, katapult… Veliki broj njegovih izuma je našao primenu u skoro svemu – od poljoprivrednih alatki do oružja.

Jedno od njegovih najinteresantnijih izuma koji su našli svoju primenu kao oružje u tadašnjoj vojsci Sirakuze, bilo je „Arhimedovi toplotni zraci“. To je bio uređaj na kome se nalazilo jedno šestostrano i drugo, manje, četvorostrano ogledalo, koja su odbijala sunčevu svetlost u jedno centralno žarište. Arhimed je, nakon proučavanja parabola, došao do saznanja o žarištu konkavnih ogledala i znao je da može da se koristi za koncentrisanje sunčeve energije i tako iznezadi neprijatelj. Pomoću tog uređaja uspešno su spaljivali neprijateljske brodove koji bi se približili utvrđenju. Svoju primenu je našao u II Punskom ratu protiv Rimljana Mit govori da je domet bio jednak dometu ispaljene strele (nekih 50-ak metara).

U modernim vremenima bilo je puno diskusija i pokušaja da se Arhimedov podvig ponovi. Rene Dekart je odbacio mit o toplotnim zracima kao netačan. Diskusije su ukazivale da je Arhimed koristio ogledala od polirane bronze i bakra. Ogledalo se koristi još od davnih vremena. Ljudi su mnogo godina kasnije (možda negde u XVIII veku, nisam siguran) tek smislili ogledalo kakvo danas znamo. Do tad su koristili polirani metal kao ogledalo.

Prvi eksperiment je obavljen 1973. godine od strane Grka Sakasa. Ekspeiment se odigrao u blizini Atine. Koristio je 70 ogledala dimenzija 1,5×1 m. Ogledala su bila okrenuta ka kopiji Rimskog ratnog broda na udaljenosti od oko 50 m (dometa strele prema mitu). Kada su sva ogledala dobro i precizno fokusirana, brod se zapalio u roku od par sekundi. Brod je u sebi sadržao katran pa su smatrali da je on dosta pomogao paljenju vatre.

U dve epizode Razbijača mitova (Mythbusres) Adam i Džejmi su probali da utvrde istinitost ovog mita. U prvoj epizoda (januar 2006.) adam je napravio ogledalo koje se sastojalo iz velikog broja mnjih ogledala na šestougaonom parčetu šperploče. Ogledala su mogla da menjaju svoj ugao u odnosu na šperploču i na taj način su uspeli da upere svetlost sa svih ogledala na jednu tačku. Koritstili su ručno pravljen model Rimskog broda (naravno manjih dimenzija) koji su pravili uz pomoć stručnjaka iz oblasti brodogradnje i svog snimatelja (inače zaljubljenika u brodove). Eksperiment se odigrao u San Francisku. Eksperiment nije uspeo i mit su proglasili provaljenim (busted) jer vremenski uslovi nisu odgovarali, kao i zbog nedostatka vremena.

Kasnije su zajedno sa ljudima sa MIT instituta ponovili eksperiment, ovog puta uspešno. Koristili su specijalna ogledala koja su podsećala na ogledala iz mita koje je Arhimed konstruisao. Rezultat eksperimenta je bio dim i manja količina plamena. Došli su do zaključka da je potrebno da se drvo zagreje do 300oC kako bi se zapalilo i za to je potrebno dosta vremena. Ukazali su da u vremenu II Punskog rata da bi oružje uspešno funkcionisalo Rimljani bi morali da napadnu u jutarnjim satima jer je tad moguđe prikupiti najveću količinu sunčeve energije i usperiti je na brodove (zbog položaja same Sirakuze). Takođe su ukazali da je jednostavnije koristiti vatrene strele ili vatrenu kuglu sa katapulta kako bi se zapalio brod sa manje udaljenosti.

Bilo da su neki Arhimedovi podvizi i radovi mitovi ili stvarnost, nema sumnje da je Arhimed dao veliki doprinos nauci i ljudskom rodu. Bez njegovih pronalazaka i ideja teško da bi smo sad bili na ovom nivou razvijenosti. Pored ovog rada Arhimed ima puno drugih zanimljivih podviga, radova i ideja o kojima će biti više reči u narednim tekstovima.