ARCHIMEDES: BIOGRAFI, KONTRIBUSI DAN PENEMUAN - ILMU - 2026

Archimedes dari Syracuse (287 SM - 212 SM) adalah seorang matematikawan Yunani, fisikawan, penemu, insinyur dan astronom dari kota kuno Syracuse, di pulau Sisilia. Kontribusinya yang paling menonjol adalah prinsip Archimedean, pengembangan metode pembuangan, metode mekanis, atau penciptaan planetarium pertama.

Dia saat ini dianggap sebagai salah satu dari tiga tokoh terpenting dalam matematika kuno bersama dengan Euclid dan Apollonius, karena kontribusi mereka berarti kemajuan ilmiah penting untuk saat itu di bidang kalkulus, fisika, geometri, dan astronomi. Pada gilirannya, ini menjadikannya salah satu ilmuwan paling terkemuka dalam sejarah manusia.

Terlepas dari kenyataan bahwa hanya sedikit detail kehidupan pribadinya yang diketahui -dan yang diketahui diragukan keandalannya-, kontribusinya diketahui berkat serangkaian surat yang ditulis tentang pekerjaan dan pencapaiannya yang telah dipertahankan hingga hari ini, milik ke korespondensi yang dia pertahankan selama bertahun-tahun dengan teman-teman dan ahli matematika lainnya pada saat itu.

Archimedes terkenal pada masanya karena penemuannya, yang menarik banyak perhatian dari orang-orang sezamannya, sebagian karena mereka digunakan sebagai perangkat perang untuk berhasil mencegah banyak invasi Romawi.

Namun, dia mengklaim bahwa satu-satunya hal yang sangat penting adalah matematika, dan bahwa penemuannya hanyalah produk dari hobi geometri terapan. Pada anak cucu, karyanya dalam matematika murni lebih dihargai daripada penemuannya.

Biografi

Archimedes dari Syracuse lahir sekitar 287 SM. Tidak banyak informasi yang diketahui tentang tahun-tahun awalnya, meskipun dapat dikatakan bahwa ia lahir di Syracuse, sebuah kota yang dianggap sebagai pelabuhan utama pulau Sisilia, sekarang di Italia.

Saat itu, Syracuse adalah salah satu kota yang disebut Magna Graecia, yaitu ruang yang dihuni oleh pemukim asal Yunani menuju wilayah selatan semenanjung Italia dan di Sisilia.

Tidak ada data spesifik yang diketahui tentang ibu Archimedes. Sehubungan dengan ayahnya, diketahui bahwa ini disebut Phidias dan dia berdedikasi pada astronomi. Informasi tentang ayahnya ini diketahui berkat penggalan buku The Sand Counter, yang ditulis oleh Archimedes, di mana ia menyebutkan nama ayahnya.

Heraclides, yang merupakan seorang filsuf dan astronom Yunani, berteman dekat dengan Archimedes dan bahkan menulis biografi tentangnya. Namun, dokumen ini belum disimpan, jadi semua informasi yang terkandung di dalamnya tidak diketahui.

Di sisi lain, sejarawan, filsuf, dan penulis biografi Plutarco menunjukkan dalam bukunya yang berjudul Parallel Lives bahwa Archimedes memiliki hubungan darah dengan Hiero II, seorang tiran yang berkuasa di Syracuse sejak 265 SM.

Latihan

Sebagai hasil dari sedikit informasi yang dimiliki tentang Archimedes, tidak diketahui secara pasti dari mana dia memperoleh pelatihan pertamanya.

Namun, berbagai ahli historiograf telah menentukan bahwa ada kemungkinan besar bahwa Archimedes belajar di Aleksandria, yang merupakan pusat budaya dan pengajaran Yunani terpenting di wilayah tersebut.

Asumsi ini didukung oleh informasi yang diberikan oleh sejarawan Yunani Diodorus Siculus, yang mengindikasikan bahwa Archimedes kemungkinan belajar di Aleksandria.

Selain itu, dalam banyak karyanya, Archimedes sendiri menyebut ilmuwan lain waktu itu yang karyanya terkonsentrasi di Aleksandria, sehingga dapat diasumsikan bahwa ia benar-benar berkembang di kota itu.

Beberapa tokoh yang diyakini berinteraksi dengan Archimedes di Aleksandria adalah ahli geografi, matematikawan, dan astronom Eratosthenes dari Kirene, serta matematikawan dan astronom Conon de Sanos.

Motivasi keluarga

Di sisi lain, fakta bahwa ayah Archimedes adalah seorang astronom mungkin memiliki pengaruh penting pada kecenderungan yang kemudian dia tunjukkan, karena di kemudian hari dan sejak usia muda, ketertarikan khusus terhadap bidang sains terbukti dalam dirinya. ilmu.

Setelah waktunya di Alexandria, Archimedes diperkirakan kembali ke Syracuse.

Pekerjaan ilmiah

Setelah kembali ke Syracuse, Archimedes mulai merancang artefak berbeda yang segera membuatnya mendapatkan popularitas di kalangan penduduk kota ini. Dalam periode ini ia menyerahkan dirinya sepenuhnya pada karya ilmiah, menghasilkan berbagai penemuan dan menyimpulkan berbagai gagasan matematika jauh sebelumnya.

Misalnya, dengan mempelajari ciri-ciri bangun datar dan lengkung padat, ia memunculkan konsep-konsep yang berkaitan dengan kalkulus integral dan diferensial, yang kemudian dikembangkannya.

Demikian pula, Archimedes adalah orang yang mendefinisikan bahwa volume yang terkait dengan bola sama dengan dua kali ukuran silinder yang memuatnya, dan dialah yang menemukan katrol majemuk, berdasarkan penemuannya tentang hukum tuas.

Konflik di Syracuse

Selama tahun 213 SM tentara Romawi memasuki kota Syracuse dan mengepung pemukimnya untuk membuat mereka menyerah.

Aksi ini dipimpin oleh militer dan politikus Yunani Marco Claudio Marcelo dalam rangka Perang Punisia Kedua. Belakangan, itu dikenal sebagai Pedang Roma, karena akhirnya menaklukkan Syracuse.

Di tengah konflik yang berlangsung selama dua tahun, penduduk Syracuse berperang melawan Romawi dengan keberanian dan keganasan, dan Archimedes memainkan peran yang sangat penting, karena ia mendedikasikan dirinya untuk menciptakan alat dan instrumen yang akan membantu mengalahkan Romawi.

Akhirnya, Marco Claudio Marcelo merebut kota Syracuse. Di hadapan inteligensia besar Archimedes, Marcelo memerintahkan dengan tegas agar mereka tidak menyakiti atau membunuhnya. Namun, Archimedes terbunuh di tangan seorang tentara Romawi.

Kematian

Archimedes meninggal pada 212 SM. Lebih dari 130 tahun setelah kematiannya, pada 137 SM, penulis, politikus, dan filsuf Marco Tulio Cicero menduduki posisi dalam pemerintahan Roma dan ingin menemukan makam Archimedes.

Tugas ini tidak mudah, karena Cicero tidak dapat menemukan siapa pun untuk menunjukkan lokasi tepatnya. Namun, dia akhirnya mendapatkannya, sangat dekat dengan gerbang Agrigento dan dalam kondisi yang menyedihkan.

Cicero membersihkan makam dan menemukan bahwa sebuah bola bertuliskan di dalam silinder, sebagai referensi untuk penemuan volume Archimedes beberapa waktu lalu.

Versi tentang kematiannya

Versi pertama

Salah satu versi menyatakan bahwa Archimedes sedang memecahkan masalah matematika ketika dia didekati oleh seorang tentara Romawi. Dikatakan bahwa Archimedes mungkin meminta sedikit waktu untuk menyelesaikan masalah tersebut, sehingga tentara tersebut akan membunuhnya.

Versi kedua

Versi kedua mirip dengan yang pertama. Dikatakan bahwa Archimedes sedang memecahkan masalah matematika ketika kota itu diambil.

Seorang tentara Romawi memasuki kompleksnya dan memerintahkannya untuk menemui Marcelo, yang dijawab oleh Archimedes dengan mengatakan bahwa dia harus menyelesaikan masalah yang sedang dia tangani. Tentara itu marah karena tanggapan ini dan membunuhnya.

Versi ketiga

Hipotesis ini menunjukkan bahwa Archimedes memiliki beragam instrumen matematika di tangannya. Kemudian, seorang tentara melihatnya dan sepertinya dia membawa barang-barang berharga, jadi dia membunuhnya.

Versi keempat

Versi ini menggambarkan bahwa Archimedes sedang berjongkok di dekat tanah, memikirkan beberapa rencana yang sedang dia pelajari. Rupanya, seorang tentara Romawi muncul di belakang dan, tanpa menyadari bahwa itu adalah Archimedes, menembaknya.

Kontribusi ilmiah Archimedes

Prinsip Archimedes

Prinsip Archimedean dianggap oleh ilmu pengetahuan modern sebagai salah satu warisan terpenting dari era Kuno.

Sepanjang sejarah, dan secara lisan, telah ditransmisikan bahwa Archimedes tiba pada penemuannya secara tidak sengaja berkat Raja Hieron yang menugaskannya untuk memeriksa apakah sebuah mahkota emas, yang diperintahkan untuk dibuat olehnya, hanya terbuat dari emas. murni dan tidak mengandung logam lain. Dia harus melakukan ini tanpa merusak mahkotanya.

Dikatakan bahwa ketika Archimedes sedang memikirkan bagaimana mengatasi masalah ini, dia memutuskan untuk mandi, dan ketika dia memasuki bak mandi, dia menyadari bahwa permukaan air meningkat ketika dia menenggelamkan dirinya di dalamnya.

Dengan cara ini, ia akan menemukan prinsip ilmiah yang menyatakan bahwa "setiap benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu cairan (cairan atau gas) menerima dorongan ke atas, sama dengan berat fluida yang dikeluarkan oleh benda tersebut".

Prinsip ini berarti bahwa fluida mengerahkan gaya ke atas - mendorong ke atas - pada benda apa pun yang terendam di dalamnya, dan jumlah gaya dorong ini sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda yang terendam, terlepas dari beratnya.

Penjelasan prinsip ini menjelaskan fenomena flotasi, dan ditemukan dalam Risalahnya tentang benda mengambang.

Prinsip Archimedes telah banyak diterapkan pada anak cucu untuk mengapung benda-benda yang digunakan secara massal seperti kapal selam, kapal, pelindung kehidupan dan balon udara panas.

Metode mekanis

Kontribusi terpenting Archimedes lainnya untuk sains adalah dimasukkannya metode mekanis murni - yaitu, teknis - dalam penalaran dan argumentasi masalah geometris, yang berarti cara yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk memecahkan jenis masalah ini pada saat itu.

Dalam konteks Archimedes, geometri dianggap sebagai ilmu teoritis eksklusif, dan hal yang umum adalah bahwa dari matematika murni diturunkan ke ilmu praktis lainnya di mana prinsip-prinsipnya dapat diterapkan.

Untuk alasan ini, saat ini dianggap sebagai cikal bakal mekanika sebagai disiplin ilmu.

Dalam tulisan di mana ahli matematika memaparkan metode baru kepada temannya Eratosthenes, ia menunjukkan bahwa metode itu memungkinkan kita untuk menjawab pertanyaan matematika melalui mekanika, dan dengan cara tertentu lebih mudah untuk membangun bukti teorema geometris jika sudah ada. Anda memiliki pengetahuan praktis sebelumnya, yang jika Anda tidak mengetahuinya.

Metode penelitian baru yang dilakukan oleh Archimedes ini akan menjadi pendahulu bagi tahap penemuan informal dan perumusan hipotesis dari metode ilmiah modern.

Penjelasan hukum tuas

Meskipun tuas adalah mesin sederhana yang digunakan jauh sebelum Archimedes, dialah yang merumuskan prinsip yang menjelaskan operasinya dalam risalahnya Tentang keseimbangan bidang.

Dalam perumusan undang-undang ini, Archimedes menetapkan prinsip-prinsip yang menggambarkan perilaku tuas yang berbeda ketika menempatkan dua benda di atasnya, tergantung pada beratnya dan jaraknya dari titik penyangga.

Dengan cara ini, dia menunjukkan bahwa dua benda yang mampu diukur (sepadan), ditempatkan pada tuas, seimbang ketika mereka berada pada jarak yang berbanding terbalik dengan beratnya.

Dengan cara yang sama, benda-benda tak terukur (yang tidak dapat diukur) dapat dilakukan, tetapi hukum ini dibuktikan oleh Archimedes hanya dengan tubuh jenis pertama.

Rumusan prinsip tuasnya merupakan contoh yang baik dari penerapan metode mekanis, karena menurut penjelasannya dalam surat yang ditujukan kepada Dositeo, hal itu ditemukan pada awalnya melalui metode mekanis yang ia praktikkan.

Kemudian ia merumuskannya menggunakan metode geometri (teoritis). Dari eksperimen pada benda ini, gagasan tentang pusat gravitasi juga muncul.

Pengembangan metode kelelahan atau kelelahan untuk demonstrasi ilmiah

Exhaustion adalah metode yang digunakan dalam geometri yang terdiri dari perkiraan figur geometris yang luasnya diketahui, melalui prasasti dan lingkar, di atas beberapa lainnya yang luasnya dimaksudkan untuk diketahui.

Meskipun Archimedes bukan pencipta metode ini, dia mengembangkannya dengan ahli, berhasil menghitung nilai Pi yang tepat melalui metode ini.

Archimedes, dengan menggunakan metode pembuangan, segi enam bertuliskan dan dibatasi ke keliling diameter 1, mengurangi perbedaan antara luas segi enam dan luas keliling menjadi absurditas.

Untuk melakukan ini, dia membagi dua segi enam membuat poligon sampai dengan 16 sisi, seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelumnya.

Dengan cara ini, ia datang untuk menentukan bahwa nilai pi (hubungan antara panjang keliling dan diameternya) adalah antara nilai 3.14084507… dan 3,14285714….

Archimedes dengan ahli menggunakan metode pembuangan karena tidak hanya berhasil mendekati kalkulasi nilai Pi dengan margin kesalahan yang cukup rendah, dan oleh karena itu, diinginkan-, tetapi juga, karena Pi adalah bilangan irasional, melalui Metode ini dan hasil yang diperoleh meletakkan dasar yang akan berkecambah dalam sistem kalkulus sangat kecil, dan kemudian, dalam kalkulus integral modern.

Ukuran lingkaran

Untuk menentukan luas sebuah lingkaran, Archimedes menggunakan metode yang terdiri dari menggambar persegi yang pas di dalam lingkaran.

Mengetahui bahwa luas bujur sangkar adalah jumlah sisi-sisinya dan luas lingkaran lebih besar, dia mulai bekerja untuk mendapatkan perkiraan. Dia melakukan ini dengan mengganti poligon bersisi 6 untuk bujur sangkar dan kemudian mengerjakan poligon yang lebih kompleks.

Archimedes adalah ahli matematika pertama dalam sejarah yang hampir membuat perhitungan serius dari bilangan Pi.

Geometri bola dan silinder

Di antara sembilan risalah yang menyusun karya Archimedes tentang matematika dan fisika, ada dua volume tentang geometri bola dan silinder.

Pekerjaan ini berkaitan dengan penentuan bahwa luas setiap bola dengan jari-jari adalah empat kali lipat dari lingkaran terbesarnya, dan bahwa volume bola adalah dua pertiga dari volume silinder tempat bola itu tertulis.

Penemuan

Odometer

Juga dikenal sebagai penghitung kilometer, itu adalah penemuan pria terkenal ini.

Perangkat ini dibuat berdasarkan prinsip sebuah roda yang, ketika berputar, mengaktifkan roda gigi yang memungkinkan penghitungan jarak yang ditempuh.

Menurut prinsip yang sama, Archimedes merancang berbagai jenis odometer untuk keperluan militer dan sipil.

Planetarium pertama

Berdasarkan kesaksian dari banyak penulis klasik seperti Cicero, Ovid, Claudian, Marciano Capela, Cassiodorus, Sextus Empiricus, dan Lactantius, banyak ilmuwan saat ini menghubungkan penciptaan planetarium yang belum sempurna dengan Archimedes.

Ini adalah mekanisme yang terdiri dari serangkaian "bola" yang berhasil meniru pergerakan planet. Sejauh ini detail mekanisme ini belum diketahui.

Menurut Cicero, planetarium yang dibangun oleh Archimedes ada dua. Di salah satunya, bumi dan berbagai konstelasi di dekatnya terwakili.

Di sisi lain, dengan satu rotasi, matahari, bulan, dan planet-planet melakukan pergerakannya sendiri dan independen dalam hubungannya dengan bintang-bintang tetap dengan cara yang sama seperti yang mereka lakukan pada hari nyata. Sebagai tambahan, fase terakhir dan gerhana bulan dapat diamati.

Sekrup Archimedean

Sekrup Archimedean adalah alat yang digunakan untuk mengalirkan air dari bawah ke atas melalui lereng, dengan menggunakan tabung atau silinder.

Menurut sejarawan Yunani Diodorus, berkat penemuan ini, irigasi di tanah subur yang terletak di sepanjang Sungai Nil di Mesir kuno difasilitasi, karena peralatan tradisional membutuhkan tenaga fisik yang sangat besar yang melelahkan para pekerja.

Silinder yang digunakan memiliki di dalam sekrup dengan panjang yang sama, yang mempertahankan sistem baling-baling atau sirip yang saling berhubungan yang melakukan gerakan berputar yang digerakkan secara manual oleh tuas putar.

Dengan cara ini, baling-baling berhasil mendorong zat apa pun dari bawah ke atas, membentuk semacam sirkuit tak terbatas.

Cakar Archimedes

Cakar Archimedes, atau yang juga dikenal sebagai tangan besi, adalah salah satu senjata perang paling menakutkan yang dibuat oleh ahli matematika ini, menjadi yang paling penting untuk pertahanan Sisilia dari invasi Romawi.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh profesor Universitas Drexel Chris Rorres (Departemen Matematika) dan Harry Harris (Departemen Teknik Sipil dan Arsitektur), itu adalah tuas besar yang memiliki kait bergulat yang terpasang pada tuas. melalui rantai yang tergantung darinya.

Melalui tuas, pengait dimanipulasi sehingga jatuh ke kapal musuh, dan tujuannya adalah untuk mengaitkannya dan mengangkatnya sedemikian rupa sehingga ketika dilepaskan akan dapat membalikkannya sepenuhnya, atau membuatnya menabrak batu di pantai.

Rorres dan Harris mempresentasikan pada Simposium "Mesin Luar Biasa dan Struktur Kuno" (2001), representasi miniatur dari artefak ini berjudul "Mesin perang yang tangguh: Konstruksi dan pengoperasian tangan besi Archimedes"

Untuk melaksanakan pekerjaan ini mereka mengandalkan argumen dari sejarawan kuno Polybius, Plutarch dan Tito Livio.

Referensi

1. ASSIS, A. (2008). Archimedes, pusat gravitasi, dan hukum mekanika pertama. Diakses 10 Juni 2017 di bourabai.ru.
2. DIJKSTERHUIS, E. (1956). Archimedes. Diakses pada 9 Juni 2015 di World Wide Web: books.google.co.ve/books.
3. MOLINA, A. (2008). Metode investigasi Archimedes of Syracuse: intuisi, mekanik, dan kelelahan. Dikonsultasikan pada 10 Juni 2017 di World Wide Webproduccioncientifica.luz.edu.
4. O'CONNOR, J. & ROBERTSON, R. (1999). Archimedes dari Syracuse. Diperoleh 9 Juni 2017 dari history.mcs.st-and.ac.uk.
5. PARRA, E. (2009). Archimedes: kehidupan, karya, dan kontribusinya pada matematika modern. Diakses tanggal 9 Juni 2017 di lfunes.uniandes.edu.co.
6. QUINN, L. (2005). Archimedes dari Syracuse. Diperoleh 9 Juni 2017, dari math.ucdenver.edu.
7. RORRES, C. & HARRIS, H. (2001). Mesin Perang yang Tangguh: Konstruksi dan Operasi Tangan Besi Archimedes. Diperoleh 10 Juni 2017 dari cs.drexel.edu.
8. VITE, L. (2014). Prinsip Archimedes. Diakses 10 Juni 2017 di repository.uaeh.edu.mx.