"Цей сицилиец володів генієм, якого, здавалося б, людська природа не може досягти".
Славетний вчений стародавності Архімед народився в 287 р. До н.е. е. в місті Сіракузи, на острові Сицилія. У протистоянні римлян і греків Сицилія займала сторону останніх. У 270 р. До н.е. е. правителем Сіракуз став полководець Гиерон. У числі його наближених був і батько Архімеда, астроном Фідій. За деякими відомостями, він навіть перебував з Гиероном в родинних стосунках. Це відкрило йому можливість дати синові хорошу освіту. Всупереч традиції, Архімед не поїхав вчитися в Афіни, а відправився в Єгипет, в Олександрію, де присвятив себе вивченню математики. Повернувшись в Сіракузи, Архімед прожив там все своє життя і загинув під час захоплення Сіракуз римлянами в 212 до н.е. Про життя і смерті Архімеда відомо з творів античних філософів і істориків: Полібія, Тита Лівія, Цицерона, Плутарха та інших. Ніхто з них не був сучасником Архімеда, тому достовірність відомостей, викладених у їхніх працях, оцінити складно. Багато епізоди розповідаються по-різному, і відокремити правду від вигадки дуже важко.
Так, наприклад, розповідь про загибель Архімеда під час взяття Сіракуз військами римського полководця Марцелла передається в різних джерелах по-різному. Але практично всі версії повідомляють про те, що вченого, що задумався над вирішенням складного завдання, зарубав мечем римський солдат.
Найважливішим досягненням Архімеда є теоретичні дослідження і практичні роботи в області механіки. Фактично Архімед є творцем механіки як науки, що вивчає закони руху, спокою і рівноваги тел.
Протягом багатьох століть фундаментом механіки була теорія важеля, викладена Архімедом у творі "Про рівновагу плоских фігур". В основі цієї теорії лежать наступні постулати.
"1. Рівні тяжкості на рівних довжинах врівноважуються, на нерівних ж довжина не врівноважуються, але переважують тяжкості на більшій довжині.
2. Якщо при рівновазі тягарів на якихось довжинах до однієї з тягарів буде що-небудь додано, то вони не будуть врівноважуватися, але переважить та тяжкість, до якої було додано.
3. Точно так же, якщо від однієї з тягарів буде відібрано що-небудь, то вони не будуть врівноважуватися, але переважить та тяжкість, від якої не було відібране ".
Навіть з формулювань видно, що ці положення були перевірені експериментально, а не придумані "за письмовим столом". Грунтуючись на них, Архімед доводить наступне твердження: "Порівнянні величини врівноважуються на довжинах, які будуть обернено пропорційні тяжкості". І далі: "Якщо величини будуть несумірні, то вони точно так же уравновесятся на довжинах, які обернено пропорційні цим величинам". У цих пропозиціях міститься перша точне формулювання закону важеля. Крім закону важеля, в книзі "Про рівновагу плоских фігур" містяться приклади встановлення центрів тяжіння трикутника, паралелограма, трапеції та інших фігур. Саме ж визначення центру ваги, дане Архімедом говорить: "Центром тяжіння кожного тіла є деяка розташована всередині його точка - така, що, якщо за неї подумки підвісити тіло, то воно залишається в спокої і зберігає початкове положення".
Поряд з фундаментальною наукою Архімед багато часу приділяв практиці і був одним з найбільших інженерів свого часу, конструктором машин і механічних апаратів. Так, він винайшов такі оригінальні пристрої, як машину для поливання полів ( "равлика") і водопідйомний гвинт.
Архімед створив і перевірив теорію п'яти простих механізмів: важеля, клина, блоку, нескінченного гвинта і ворота. Ці механізми широко застосовувалися ще в стародавні часи, але і сьогодні саме їх поєднання є основою найскладніших сучасних пристроїв.
Особливо успішно Архімед розробляв конструкції військових машин. І це зрозуміло. Могутні Рим і Карфаген докладали чимало зусиль, щоб схилити на свою сторону Сіракузи. Гиерон і його наступники прагнули всіляко зберегти незалежність і готувалися до майбутньої сутичці з римлянами. В оборонних планах Сіракуз військова техніка займала чільне місце. Під керівництвом Архімеда жителі Сіракуз побудували безліч пристроїв різного призначення. Це були і потужні метальні машини, і підйомні механізми для перекидання атакуючих судів, схожі на сучасні крани. Залізними гаками захоплювали ворожі судна, піднімали їх догори, а потім кидали вниз, так що кораблі переверталися і тонули.
В основі всіх цих винаходів лежав важіль, який дозволяв піднімати великі тяжкості, долати значні опори, витрачаючи відносно невеликі зусилля. Використання поняття "центр ваги" при пошуку рівноважних станів в конструкції значно підвищувало їх міцність і надійність. Закони механіки, виведені на основі математичних викладок і підтверджені експериментально, допомагали Архімед ефективно вирішувати складні практичні завдання. Існує, наприклад, легенда, що побудований Гиероном в подарунок єгипетському царю Птолемею розкішний корабель "Сіракузи" ніяк не вдавалося спустити на воду. Архімед спорудив систему блоків - поліспаст, за допомогою якої він зміг виконати цю роботу.
До речі, звідси і пішла назва "механіка". Грецьке слово "механе" означало знаряддя, пристосування, облогову машину, а також прийом, хитрування.