کشف و شناسایی دست خط «ارشمیدس»

«نقطه ی اتکایی به من بدهید، تا به کمک یک اهر جهان را از جا بلند کنم»

ریاضیات عصر مدرن، مدیون مطالعات، تحقیقات و اکتشافات این دانشمند بزرگ می باشد.

کشف و شناسایی دست خط «ارشمیدس»

    بیست و دو قرن پیش، دانشمندی پرآوازه با تلاش و کوشش توانست، در آن دوران که همه، فقط به فکر جنگ و سلطه طلبی بودند، درهای علوم ریاضی و فیزیک را به روی آیندگان بگشاید. این ریاضی دان بزرگ، با اکتشافات و اختراعاتش نه تنها مشکلات آن عرصه از زمان را حل کرد، بلکه تاکنون که حدود بیست و دو قرن می گذرد، هنوز قوانین و ابداعات او مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، می خواهیم نگاهی  به زندگی ارشمیدس داشته باشیم. البته، به دلیل گذشت زمان، در مورد خصوصیات زندگی ارشمیدس اطلاعات زیادی در دست نیست، اما با تحقیق و بررسی توانسته ایم گوشه ای از زندگی این ریاضی دان معروف را به رشته ی تحریر درآورده و در این مقاله شرح دهیم.

ارشمیدس و دوران تحصیلاتش

    ارشمیدس در سال 287، قبل از میلاد، در «سیراکوزسیسیل»، نزدیک ایتالیا چشم به جهان گشود. در آن زمان«سیراکوز» جزو یونان بود. لذا یونانی ها، ارشمیدس را یونانی ها ارشمیدس را ریاضی دان یونانی می نامند، در حالی که او در ایتالیا به دنیا آمده است.پدرش «فیدیاس»، از ثروتمندان شهر محسوب می شد. همچنین علم نجوم را آموخته بود و بیش تر اوقاتش را در رصدخانه ی خود به مطالعه و بررسی ستارگان می پرداخت.

   ارشمیدس  در خانواده ای تحصیل کرده رشد یافت. فیدیاس پدر ارشمیدس  به دستور «هییرو» پادشاه آن زمان وارد ارتش ارتش سیراکوز شد و به دلیل علم و دانشی که داشت توانست به دربار راه پیدا کند و از همنشینان شاه شود. او آرزو داشت فرزندش نیز راه علم و معرفت را دنبال کند تا بتواند دنیا را تسخیر کند. وقتی ارشمیدس پا به دوران نوجوانی گذاشت، به درخواست پدر به اسکندریه ی مصر رفت تا در آن جا به آموزش ریاضیات بپردازد. ارشمیدس زمانی به اسکندریه امد که «اقلیدس» مرده بود.

   شهر اسکندریه  را اسکندر مقدونی در سال 323 قبل  از میلاد و در زمان حمله و حرکت به سمت شرق، بر کرانه ی مدیترانه، واقع در خاک مصر ساخت. این شهر بعد از آتن پایتخت یونان، مرکز علم و تجارت به حساب می آمد و بزرگانی چون «اقلیدس» و «بطلمیوس» در این شهر پرورش یافتند. این شهر حتی زمانی که به دست مسلمانان فتح شد از مراکز مهم علوم یونانی بود و در انتقال علم اندیشه و تطبیق معارف با فرهنگ و تمدن اسلامی، نقش مهمی داشت. استاد او «ایو کلید» یکی از بزرگ ترین ریاضی دانان آن زمان بود. پدر ارشمیدس از این که پسرش در اسکندریه اقامت گزیده بود، بسیار خوشحال بود زیرا معتقد بود، دوری از خانواده برای ارشمیدس لازم است و او را به یک مرد مقاوم تبدیل می کند.

   ارشمیدس با «ایو کلید» رابطه ای دوستانه برقرار کرد، و آن قدر به ریاضیات و مسائل علمی مکانیک علاقه مند شده بود که خوردن و خوابیدن را فراموش کرده بود و سرگرم تحقیق و اختراعاتش بود. او به کمک استادش توانست پیچ مخصوص حلزونی شکل را جهت بالا کشیدن آب نیل و آبیاری مزارع، اختراع کند. باید متذکر شد که هنوز هم در مصر جهت آبیاری مزارع از رود نیل از ابذاع ارشمیدس که «پیچ ارشمیدس» نام گرفت استفاده می کنند.

بازگشت به سیراکوز

   ارشمیدس، بعد از مدتی تحصیل در اسکندریه، تصمیم گرفت به وطنش بازگردد و تحصیلات و تحقیقاتش را در سرزمین خود ادامه دهد. او به سیراکوز آمد و موجب شادمانی خانواده اش شد. زندگی ارشمیدس به آرامی می گذشت تا اینکه به طور ناگهانی، جنگ دوم «کارتاژ» آغاز شد. در جنگ اول کارتاژ «سیسیل» با کارتاژ متحد شد و علیه رم جنگید. یک سال بعد رومی ها سیراکوز را تهدید کردند.هییرو پادشاه آن سرزمین برای برای حفظ آرامش، قرارداد صلح را امضا کرد، اما به این عهدنامه عمل نشد. در آن زمان ارشمیدس با هییرو، پادشاه سیراکز رابطه ی نزدیکی داشت. هییرو نیز با با کمک تدابیر ارشمیدس در صدد دفاع از شهر برامد ولی، سربازان خشن رومی این موضوع را بی ارزش پنداشتند و با غرور و خودپسندی در برابر سیراکز مقاومت کردند. ارشمیدس نیز با ابداع ماشین های خودکار پرتاب سنگ، توانست پیاده نظام دشمن را نابود کند. پادشاه سیراکوز او را یک گنجینه ی ملی نامید.

  بعد از فراغت از جنگ، گسترش علم و یادگیری ریاضیات را دنبال کرد. ارشمیدس 27 ساله بود که توانست سطح محدود منحنی هایی از قبیل سهمی و منحنی پیچی را به دست آورد. به وسیله ی همین روش موفق شد که مقذار تقریبی عدد پی را حساب و به اثبات برساند. ارشمیدس اولین کتاب را در علم استاتیک، در مورد تعادل اجسام بحث کرده، به رشته ی تحریر درآورد.

    در این کتاب، اصول پایه ای مختص به مرکز ثقل و دیگر ابداعات و اکتشافات وی دیده می شود او در یکی از کتب خود نوشته است:نقطه ی اتکایی به من بدهید تا به کمک یک اهرم جهان را از جا بلند کنم. همچنین تالیف کتاب اصول مکانیک که در مورد نیروی اجسام شناور بحث می کند، از ارشمیدس است، یعنی هرگاه جسمی درون یک مایع یا گاز غوطه ور شود از طرف آن مایع یا گاز خلاف جهت نیروی وزن جسم به آن وارد می شود، این یکی از معروف ترین تحقیقات وی است. او وقتی به حمام رفته بود، به این نیرو پی برد:«اوریکا، اوریکا» یعنی یافتم! این اصل، یکی از مهم ترین قوانین فیزیک محسوب می شود.

وزن کردن تاج طلا

    پادشاه سیراکوز تاجی از طلا خریده بود، اما به این مساله شک داشت که آیا تاج از طلای خالص است یا فلز دیگری نیز با آن ترکیب شده، تا وزنش زیاد شود.لذا از ارشمیدس کمک خواست و از او تقاضا کرد، بدون آسیب رساندن به تاج، میزان طلای آن را وزن کند. ارشمیدس یک روز می خواست حمام کند،وان را پر از آب کرد و در آن رفت. وقتی وارد وان شد، آب از وان بیرون ریخت، او متوجه شد مقدار مقار آب سرریزشده، معادل حجم بدن خودش است. پس تشتی پر از آب آورد و تاج طلا را درون آن گذاشت. او گفت: اگر میزان آب جابه جا شده را اندازه بگیرد، حجم تاج به دست می آید. او فکر می کرد که می تواند تاج را وزن کند و وزن آن را با وزنی که حجم طلای خالص باید داشته باشد، مقایسه کند. اگر این دو وزن یکی باشد معلوم است که فلز دیگری با طلای تاج مخلوط شده. او این آزمایش را انجام داد و فهمید در تاج، فلز دیگری به کار رفته است و تاج از طلای خالص تشکیل نشده است. پادشاه او را دانای دانایان خطاب کرد و پاداش خوبی به وی داد.

پایان زندگی گهربار

    جنگ در سیراکوز، به طور مداوم ادامه داشت. در آن دوران همه ی پادشاهان فقط به فکر کشورگشایی و سلطه طلبی بودند. رومی ها نیز سیراکوز را در امان نگذاشتند. البته سه سال حمله ی پی در پی مارسلوس، فرمانده ی قوای روم را از پا درآورده بود اما او متوسل به حیله ای شد و تصمیم گرفت از پشت به شهر حمله کند. وقتی اهالی شهر، پیروزی خود را جشن گرفته بودند، شهر توسط مارسلوس تسخیر شد. در آن هنگام، ارشمیدس در یکی از میادین مومی نشسته بود و شکلی بر روی شن ها ترسیم کرده و مشغول محاسبه و مطالعه بود. ناگهان یک سرباز رومی بالای سرش ایستاد، ارشمیدس بدون توجه به او گفت: از اینجا برو و روی زمین سایه نینداز... و این سبب خشم سرباز رومی شد و ارشمیدس ، این نابغه ی دنیا را به قتل رساند و ارشمیدس پشم از جهان فروببست. آثار وی نسبت اطلاعات دانشمندان زمانش بیش تر بود و آنان قادر به درک تمام آن ها نبودند. ارشمیدس را پدر دکارت و نیوتن نامیده اند.او دو هزار سال از معاصران زمان خود جلوتر بود و ریاضیات عصر مدرن، مدیون مطالعات تحقیقات و اکتشافات این دانشمند بزرگ  می باشد.

کشف دست خط ارشمیدس

    چندی پیش فیزیکدانان با استفاده از اشعه ی ایکس، موفق به شناسایی دست خط قدیمی که متعلق به ارشمیدس بوده شدند. این دست خط یکی از مهم ترین آثار ارشمیدس، با عنوان «روش برهان های ریاضی» است. دانشمندان در بررسی این اثر، ذرات آهن موجود در جوهر دست خط  را با اشعه ی ایکس مورد بررسی قرار داده و به این ترتیب به یکی از قوانین ریاضی بیان شده از سوی ارشمید دست یافتند. دست نوشته ی وی در موزه ی لوور نگهداری می شود.

منبع: مجله ی اطلاعات هفتگی