Λίγα λόγια για τον Αρχιμήδη
Ο Αρχιμήδης γεννήθηκε το έτος 287 π.Χ. στις Συρακούσες, στις νοτιοανατολικές ακτές της Σικελίας, την Ελληνική αποικία των Κορινθίων που ιδρύθηκε περίπου το 743 π.Χ. και πέθανε εκεί με τραγικό τρόπο, σε ηλικία 75 χρόνων το Σεπτέμβριο του 212 π.Χ.
Η φιλομάθειά του τον οδήγησε, όταν ήταν νέος, στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου, που ήταν τότε το μεγαλύτερο πνευματικό κέντρο στη Μεσόγειο και γνώρισε εκεί, τον Ερατοσθένη, τον Δοσίθεο, τον Κόνωνα τον Σάμιο και πολλούς άλλους στοχαστές. Ακόμη, γνώρισε και το μεγαλοφυές έργο του Ευκλείδη. Μετά τις σπουδές του, επέστρεψε στη γενέτειρα πόλη του, που στοχαζόταν, πειραματιζόταν και έγραφε.
Ο Αρχιμήδης και το στέμμα του βασιλιά
Την εποχή της επανόδου στην πατρίδα του, τύραννος των Συρακουσών ήταν ένας συγγενής του Αρχιμήδη, ο Ιέρωνας ο Β΄ (270-216 π.Χ.). Ο Ιέρωνας θέλησε κάποτε να βάλει στο κεφάλι του ένα χρυσό στεφάνι. Κάλεσε έναν περίφημο χρυσοχόο και του έδωσε (υποθέτουμε) 772 γραμμάρια χρυσό με την εντολή να ικανοποιήσει την επιθυμία του. Πράγματι, ο χρυσοχόος εκτέλεσε τη θέληση του βασιλιά, και του παρουσίασε το πολύ ωραίο κόσμημα, αφού πήρε την αμοιβή του. Όμως, ο Ιέρωνας βασανιζόταν με τη σκέψη, αν τον έκλεψε ο χρυσοχόος, δηλαδή αν το στεφάνι μπορεί να ζύγιζε 772 gr, αλλά ο χρυσοχόος να πήρε δικό του, μέρος του χρυσού και να το αντικατέστησε με φτηνότερο μέταλλο, ίσου βάρους, όπως π.χ. το ασήμι (άργυρος).
Ο Ιέρωνας λοιπόν, κάλεσε τον Αρχιμήδη και του ζήτησε να εξετάσει το πρόβλημα, αν δηλ. ο χρυσοχόος ήταν αξιόπιστος, χωρίς όμως να παραμορφώσει το στεφάνι. Το πρόβλημα αυτό απασχόλησε πολύ τον Αρχιμήδη, ο οποίος προσπαθούσε για ένα χρονικό διάστημα, να δώσει λύση στο πρόβλημα.
Το περίφημο ''εύρηκα''
Κάποτε, πήγε ο Αρχιμήδης να κάνει το μπάνιο του, (υποθέτουμε μέσα σε βαρέλα). Τότε, συνειδητοποίησε ότι η δύναμη της άνωσης που δεχόταν το σώμα του και το εκτόπισμα του νερού όταν αυτός έμπαινε στο νερό, έχουν σχέση με το πρόβλημα της γνησιότητας του χρυσού στεφανιού, Ο μεγάλος ρωμαίος αρχιτέκτονας, πολεοδόμος, μηχανικός, Βιτρούβιος (που γεννήθηκε αργότερα, το 70 ή 80 π.Χ., σύγχρονος του Γάϊου Ιούλιου Καίσαρα και του επόμενου καίσαρα, Οκταβιανού Αύγουστου), αναφέρει, ότι ο Αρχιμήδης πετάχτηκε από το μπάνιο του και τρέχοντας φώναζε: «Εύρηκα, εύρηκα,...».
Πώς όμως ο Αρχιμήδης, έδωσε λύση στο πρόβλημα; Στο σημείο αυτό υπάρχουν αρκετές εικασίες, λόγω έλλειψης ιστορικών στοιχείων. Παρουσιάζουμε την πιο ευκολονόητη λύση αφού πρώτα παρατεθεί μια μικρή εισαγωγή των βασικών εννοιών
Τα επιστημονικά όπλα του Αρχιμήδη για να συλλάβει τον κλέφτη χρυσοχόο
1. Το ειδικό βάρος ενός σώματος (ή πυκνότητα), είναι το βάρος του σώματος αυτού διά του όγκου του, δηλαδή είναι το αποτέλεσμα ενός πηλίκου. Π.χ. το ειδικό βάρος (ε.β.) του νερού είναι 1 γραμμάριο (1gr) ανά κυβικό εκατοστό νερού (cm3 ή mL). Το ε.β. του χρυσού είναι 19,3 gr ανά κυβ. εκ. χρυσού (19.3 g/cm3). Το ειδικό βάρος του ασημιού είναι 10,49 gr/cm3 ασημιού. Όσα υλικά έχουν ε.β. μεγαλύτερο του 1, βυθίζονται στο νερό και αντίθετα όσα υλικά έχουν ε.β. μικρότερο του 1, επιπλέουν στο νερό. Από εδώ και πέρα είναι εύκολο να σχηματίσουμε ένα πίνακα με τα ε.β. των υλικών, αν τα ζυγίσουμε και μετά τα βαπτίσουμε μέσα σε νερό για να βρούμε το εκτόπισμα του νερού σε ογκομετρικό δοχείο, κάνοντας στη συνέχεια τη διαίρεση.
2. Ο νόμος της ανώσεως ή η αρχή του Αρχιμήδη. «Κάθε σώμα που είναι βαπτισμένο σε ρευστό (ρευστά είναι τα υγρά και τα αέρια), δέχεται από κάτω προς τα επάνω μια δύναμη (άνωση). Aυτή η δύναμη είναι ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζεται από τον όγκο του σώματος. Δηλαδή, αν ρίξουμε σε ένα δοχείο με νερό ένα σώμα, (αυτό μπορεί να βυθίζεται ή να επιπλέει), το σώμα αυτό δέχεται μια δύναμη κατακόρυφη προς τα πάνω που είναι ίση με το βάρος του νερού που εκτοπίζεται (δηλαδή της διαφοράς της στάθμης του νερού μετά τη βύθιση μείον πριν τη βύθιση). Το μεγαλείο των μαθηματικών τύπων δίνει συμπυκνωμένα, αλλά με πολύ μεγάλο περιεχόμενο εννοιών και ακρίβειας, δύο τύπους, τους: ρ = m/V , όπου, ρ είναι η πυκνότητα του σώματος, m η μάζα του σώματος και V ο όγκος του σώματος, και Α = ρ.V , όπου Α είναι το μέτρο της δύναμης που τη λέμε άνωση, ρ είναι η πυκνότητα του εκτοπισμένου νερού και V είναι ο όγκος του σώματος που είναι βυθισμένος στο υγρό.
Η αποκάλυψη της απάτης....
Ο Αρχιμήδης, ζυγίζει το στεφάνι και το βρίσκει πράγματι (υποθέτουμε) 772 gr., όσο και ο χρυσός που έδωσε ο Ιέρωνας αρχικά στον τεχνίτη. Γνώριζε ότι η πυκνότητα του καθαρού χρυσού είναι 19,3 gr/cm3 άρα σύμφωνα με τον τύπο ρ = m/V, ο όγκος V πρέπει να είναι: 772/19,3 = 40 cm3. Είναι όμως τόσος; Για να βεβαιωθεί, στη συνέχεια ρίχνει το στεφάνι σε ένα δοχείο με νερό και βλέπει ότι η στάθμη του νερού δεν ανεβαίνει στην αναμενόμενη τιμή των 40 cm3, άρα υπάρχει νοθεία με άλλο μέταλλο φθηνότερο.
Για να βρούμε με μεγαλύτερη ακρίβεια το ποσοστό της νοθείας, μπορούμε να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα αλγεβρικά, αν πειραματιστούμε στο εργαστήριο με ζυγό ακριβείας και ογκομετρικό δοχείο, ή 'ζυγό ελατήριο'.
Η Αρχή του Αρχιμήδη υπήρξε ο οδηγός για την κατασκευή πλοίων με μεγαλύτερη ευστάθεια πλεύσης και στην αεροδυναμική κατασκευή αεροπλάνων.
Το ηθικό δίδαγμα....
Η επίλυση προβλημάτων από την καθημερινή ζωή με τη χρήση απλών επιστημονικών μεθόδων και η εξαγωγή αδιάψευστων συμπερασμάτων αποτελεί το γενικό συμπέρασμα από την ιστορία της Αρχής του Αρχιμήδη. Στη σημερινή εποχή παρατηρείται ένας βομβαρδισμός από αναρίθμητες πληροφορίες και άπειρα δεδομένα. Το ανθρώπινο μυαλό καλείται να ορθώσει ανάστημα και να στηριχθεί στην πολύτιμη ''κοινή λογική'' και σε απλά επιστημονικά εργαλεία (πολλές φορές αυτά βασίζονται σε γνώσεις Λυκείου) ώστε να μην αποπροσανατολίζεται ούτε να χειραγωγείται. Το φωτεινό πνεύμα του Αρχιμήδη είναι ένα πολύ καλό παράδειγμα προς αυτή την κατεύθυνση.
ΠΗΓΕΣ
''Το χρυσό στεφάνι του Ιέρωνα και ο Αρχιμήδης του Νίκου Σαμίου'', http://www.kessariani-vironas.gr/2012-12-04-09-58-26/2012-07-26-08-32-47/984-to-xryso-stefani-tou-ierona-kai-o-arximidis.html
Υ.Γ: Στη συνέχεια παρατίθεται ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον ντοκιμαντέρ με τίτλο ''Ο Αρχιμήδης και το στέμμα του βασιλιά'' .