Archimède : un génie grec ancien en avance sur son temps

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Archimède était un mathématicien, scientifique, ingénieur en mécanique et inventeur grec qui est considéré comme l'un des plus grands mathématiciens du monde antique. Père des machines simples, il a introduit le concept du levier et de la poulie à poulies, ainsi que des inventions allant des horloges à eau à la célèbre vis d'Archimède. Il a également conçu des dispositifs à utiliser dans la guerre tels que la catapulte, la main de fer et le rayon de la mort.

La vie d'Archimède : Syracuse et Alexandrie

Né à Syracuse sur l'île de Sicile en 287 avant JC, Archimède était le fils d'un astronome et mathématicien nommé Phidias. On sait très peu de choses sur sa famille, sa jeunesse et sa scolarité, à part le fait qu'il a fait ses études à Alexandrie, en Égypte - le principal centre d'apprentissage du grec à cette époque. Alexandrie est l'endroit où Archimède a étudié avec les disciples d'Euclide, un célèbre mathématicien grec, avant de retourner à Syracuse pour le reste de sa vie.

Au troisième siècle avant JC, Syracuse était une plaque tournante du commerce, de l'art et de la science. L'ancien biographe grec, Plutarque, mentionne qu'à Syracuse, Archimède a offert ses services au roi Hiéron II. C'est grâce à sa relation avec le roi et son fils Gelon qu'Archimède est devenu célèbre.

Gravure d'Archimède (1584). ( )

La vis d'Archimède

Archimède est surtout connu pour ses inventions créées sous le règne du roi Hiéron II, comme la vis d'Archimède. Développé à l'origine par les anciens Égyptiens, il s'agissait d'un dispositif utilisé pour élever l'eau d'un niveau inférieur à un niveau supérieur. Archimède a amélioré cette création.

La machine se compose d'un tube creux avec une spirale qui peut être tournée par une poignée à une extrémité. Lorsque l'extrémité inférieure du tube est placée dans la coque et que la poignée est tournée, l'eau est transportée dans le tube. Aujourd'hui, la vis d'Archimède est toujours utilisée comme méthode d'irrigation dans les pays en développement. Il est également utilisé pour soulever des matériaux en vrac, tels que des grains.

La vis d'Archimède.

La guerre arrive à Syracuse et les inventions d'Archimède aident à protéger la ville

Située entre Rome et Carthage pendant les guerres puniques (264 avant JC à 146 avant JC), Syracuse s'est avérée être un frein à l'expansion romaine. En 214 avant JC, les factions pro-carthaginoises de la ville se sont rangées du côté de Carthage contre Rome. Peu de temps après, l'armée romaine a navigué vers Syracuse avec l'intention de détruire la ville.

  • Cicéron et le tombeau oublié d'Archimède
  • Plus d'une cinquantaine d'inventions de la Grèce antique rendues vivantes grâce à d'incroyables reconstitutions
  • Le développeur prévoit d'utiliser une technologie ancienne pour exploiter l'hydroélectricité

Archimède a aidé à repousser les Romains avec ses brillantes inventions. Il a fortifié les murs de la ville avec des engins militaires tels que des catapultes et des balistes, qui pouvaient tirer des projectiles sur de longues distances et attaquer les navires ennemis. Ces armes ont été utilisées au combat et ont permis à Syracuse de résister à Rome pendant environ trois ans.

L'une des machines les plus célèbres inventées par Archimède et utilisées contre les navires romains pendant le siège de la ville était la grue lance-pierres. Constitué d'une poutre rotative posée sur une plate-forme, il avait un contrepoids à une extrémité (c'est-à-dire une grosse pierre) et il était suspendu par une corde à l'autre extrémité. Lorsqu'un navire ennemi s'est approché du mur, les opérateurs de l'appareil ont relâché le treuil, permettant à la charge de passer par-dessus le mur en faisant tourner le fléau. Lorsque la charge a plané au-dessus du navire, la corde a été coupée de manière à ce qu'elle tombe et cause des dommages importants.

La griffe d'Archimède

Une invention similaire était la griffe d'Archimède, également connue sous le nom de main de fer. Une sorte de grue ancienne, dotée d'un grappin en métal au bout, pouvait atteindre les murs de la ville, saisir les navires romains ennemis et les détruire sur les rochers. La griffe d'Archimède aurait été utilisée pour défendre Syracuse – bien que personne ne sache exactement à quoi elle ressemblait. Plus tard, des historiens grecs et romains, tels que Plutarque, Polybe et Tite-Live ont parlé de l'appareil dans leurs écrits. Voici une description de la Griffe, de Plutarque Des vies:

En même temps, d'énormes poutres sortaient des murs pour se projeter au-dessus des navires romains : certaines d'entre elles étaient alors coulées par de grands poids lâchés d'en haut, tandis que d'autres étaient saisies à la proue par des griffes de fer ou par des becs comme ceux de grues, hissées en l'air au moyen de contrepoids jusqu'à ce qu'elles se tiennent debout sur leur poupe, puis qu'on les laisse plonger au fond, ou bien elles sont tournées au moyen de guindeaux situés à l'intérieur de la ville et se précipitent contre les falaises abruptes et les rochers qui s'avançait sous les murs, causant de grandes pertes en vies humaines aux équipages. Souvent, il y aurait le spectacle terrifiant d'un navire soulevé hors de l'eau dans les airs et tourbillonnant pendant qu'il y était suspendu, jusqu'à ce que chaque homme ait été secoué hors de la coque et projeté dans des directions différentes, après quoi il serait se précipita à vide sur les murs.

La Griffe d'Archimède soulevant un navire (1599), Giulio Parigi. ( )

L'invention la plus controversée et terrifiante d'Archimède : le rayon de la mort

La plus controversée et sans doute la plus terrifiante des inventions d'Archimède était son célèbre rayon de chaleur ou de mort. Parfois appelé « le miroir ardent », c'était censé être un appareil qui utilisait des miroirs sur les falaises de Syracuse pour concentrer la lumière du soleil sur les navires en bois, les faisant s'enflammer.

L'appareil consistait en un large éventail de boucliers en bronze ou en cuivre disposés en parabole. Lorsque la flotte romaine s'est approchée, la légende raconte qu'Archimède a mis le feu aux galères ennemies à l'aide de cette arme. Cependant, les récits historiques de ce rayon de la mort ne sont apparus dans les textes que bien plus tard, et il n'est pas mentionné par les anciens historiens de l'époque.

Des écrivains contemporains tels que Plutarque, Polybe et Tite-Live n'ont pas mentionné l'utilisation de miroirs mettant le feu aux navires, bien qu'ils aient discuté de certains des dispositifs défensifs créés par Archimède.

Illustration du Burning Mirror mettant le feu à un navire

La première source qui mentionne Archimède employant des miroirs ardents a été écrite par Anthemius de Tralles en 500 après JC, quelque 700 ans après les faits. Dans son traité intitulé, Sur les verres ardents , il a mentionné comment Archimède peut avoir utilisé un miroir parabolique pour concentrer les rayons du soleil sur les navires romains envahissants.

Lucien (120-180 après JC) et Galien (130-200 après JC) ont rapporté qu'Archimède a mis le feu aux navires romains par des moyens artificiels, mais ils n'indiquent pas exactement comment. En 1100 après JC, les écrivains Zonares et Tzetzes ont cité l'utilisation du rayon de la mort d'un ouvrage antérieur (maintenant perdu) appelé le Siège de Syracuse , qui a déclaré :

Lorsque Marcellus [le général romain] avait placé les navires à un coup de proue, le vieil homme [Archimède] a construit une sorte de miroir hexagonal. Il plaça à des distances convenables du miroir d'autres miroirs plus petits du même genre, qui se mouvaient au moyen de leurs gonds et de certaines plaques de métal. Il l'a placé au milieu des rayons du soleil à midi, été comme hiver. Les rayons étant réfléchis par cela, un affreux petit bois s'était allumé sur les navires, et il les a réduits en cendres, à la distance d'un coup de proue. Ainsi le vieillard déroutait Marcellus, au moyen de ses inventions.

Ce que l'on sait, c'est que les principes du rayon de chaleur d'Archimède sont compris aujourd'hui et qu'il est possible de reproduire le miroir brûlant en utilisant la technologie moderne. Peut-être qu'Archimède aurait connu ces mêmes principes de son vivant, mais s'il aurait pu ou non construire une telle arme est une autre histoire. Fait intéressant, l'émission de télévision MythBusters a consacré trois épisodes à tester le mythe du Rayon de la Mort en utilisant 500 grands miroirs plats et modernes. Dans les trois épisodes, cela a été considéré comme invraisemblable.

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"Ne pas déranger mes cercles"

Archimède est mort en 212 avant JC à l'âge de 75 ans, lorsque Syracuse a été capturée par les forces romaines. La légende dit qu'il travaillait sur un problème de mathématiques lorsqu'un soldat romain lui a ordonné de rencontrer son commandant. Archimède aurait refusé de le faire, ce qui a mis en colère le soldat qui a tué Archimède sur le coup.

Ses derniers mots auraient été "ne dérangez pas mes cercles". Cicéron a décrit la visite du tombeau d'Archimède, qui, selon lui, était surmonté d'une sphère et d'un cylindre, représentant les découvertes mathématiques d'Archimède.

Mort d'Archimède (1815) de Thomas Degeorge. ( )

Le palimpseste d'Archimède

Beaucoup disent que la mort d'Archimède a mis fin à un âge d'or des mathématiques. Ses écrits étaient considérés comme les textes définitifs sur la géométrie à l'époque et tenus sous un jour presque religieux. Les mathématiques grecques ont progressivement décliné avec l'âge des ténèbres et l'intérêt pour les mathématiques s'est perdu jusqu'à la Renaissance.

Alors que les originaux ont été perdus depuis longtemps, de nombreux écrits d'Archimède ont survécu et ont été copiés par des scribes qui ont transmis son travail à travers les générations. Au Xe siècle, un exemplaire de son œuvre la plus importante, appelé le Méthode des théorèmes mécaniques a été fait.

Cependant, dans les années 1200, un scribe médiéval a manqué de parchemin et a recyclé les pages vieilles de 300 ans en un livre de prières. Il rogna le parchemin, effaça le texte et tourna les feuilles à angle droit avant d'encrer les prières.

Appelé « palimpseste », le manuscrit a commencé sa nouvelle vie au monastère de Mar Saba dans le désert de Judée au Moyen-Orient, où l'œuvre d'Archimède n'a pas été lue et inconnue pendant des siècles. Le palimpseste réapparaîtra assez mystérieusement dans une bibliothèque de Constantinople en 1906, avant de disparaître à nouveau - jusqu'à ce qu'il soit vendu aux enchères à New York en 1998. Aujourd'hui, ce livre est la seule source conservée pour deux œuvres d'Archimède, qui sont désormais entièrement lisible grâce à la technologie d'imagerie.

Palimpseste d'Archimède. ( )

Controverse moderne

Dans une tournure des événements assez inattendue, en 2017, une statue d'Archimède a été jugée par certains inappropriée et de «mauvais goût». Comme vous venez de le lire, Archimède était un mathématicien et inventeur talentueux, alors quel pourrait être le problème ?

Un seul mot : Nudité.

Des inquiétudes ont été exprimées contre le fait que la statue réside dans un village du Hampshire, en Angleterre. Plus précisément, il est soutenu que la statue d'Archimède, "[…] est illuminée la nuit et en tant que telle est à la fois une distraction potentielle pour les conducteurs de véhicules roulant sur College Lane et encore une fois complètement inappropriée dans une zone rurale à mon avis. La nature même de la statue (un homme nu) peut sembler représenter l'art pour certains, mais pourrait aussi être considérée comme offensante pour d'autres.

Je parie qu'Archimède n'aurait jamais prédit que son apparence pourrait être aussi troublante.


Archimède

Archimède (287-212 avant notre ère) était un mathématicien et ingénieur mécanicien grec, un pionnier dans les deux domaines, plusieurs siècles en avance sur ses contemporains. Aujourd'hui, il est surtout connu pour avoir formulé le principe d'Archimède, également connu sous le nom de loi de la flottabilité, mais il a observé de nombreuses autres lois de la physique et enregistré ses observations sous forme de théorèmes mathématiques.

Ses œuvres peuvent être classées en trois groupes :

  1. Ouvrages qui prouvent des théorèmes liés aux solides et aux aires délimitées par des courbes et des surfaces.
  2. Ouvrages qui analysent les problèmes de statique et d'hydrostatique d'un point de vue géométrique.
  3. Ouvrages divers, dont certains mettent l'accent sur le comptage, comme Le compteur de sable.

Contexte historique

Le succès d'Archimède dans l'application de ses connaissances mathématiques aux armes de guerre a joué un rôle majeur pendant la guerre entre Rome et Syracuse pendant la deuxième guerre punique. Le développement de ce conflit remonte à environ 290 avant notre ère, lorsque les Romains sont devenus les nouveaux dirigeants de l'Italie centrale et ont commencé à conquérir les villes grecques sur la côte italienne. En 270 avant notre ère, Hiéron II (308-215 avant notre ère) devint roi de Syracuse, située sur l'île de Sicile, et la ville connut une dernière période de prospérité. En Sicile, Romains et Carthaginois se sont affrontés et en 264 avant notre ère, la première guerre punique a commencé. Les Carthaginois étaient les maîtres de la mer, les Romains se sont donc appuyés sur l'aide des villes grecques du sud pour construire leurs propres navires et ont ainsi pu combattre les Carthaginois en mer. En 241 avant notre ère, Rome a vaincu Carthage et a repris la Sicile. Pendant son règne, Hiéron II est resté en bons termes avec les Romains et lorsque Rome a repris la Sicile après la première guerre punique, Syracuse est restée indépendante.

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En 218 avant notre ère, la deuxième guerre punique a commencé. Il s'agissait de la deuxième guerre majeure entre Carthage et Rome. En 215 avant notre ère, Hiéron II mourut et son successeur Hieronymus prit une très mauvaise décision en changeant de camp et en soutenant Carthage : il sentit que les Romains perdraient la guerre. Les Romains n'étaient pas contents de cette décision, et ils l'ont clairement fait comprendre en assiégeant la ville de Syracuse de 214 à 212 avant notre ère. À la fin, les Romains sont entrés dans la ville, ont massacré et réduit en esclavage ses citoyens et l'ont mis à sac.

A l'époque d'Archimède, le centre de la culture grecque était Alexandrie, le plus grand centre d'érudition à cette époque. Ici Archimède, fils d'un astronome nommé Phidias, a reçu la meilleure formation disponible dans plusieurs disciplines, y compris les mathématiques sous les successeurs d'Euclide. La dévotion d'Archimède pour les mathématiques a été comparée à celle de la nourriture, des boissons et même des soins de base de Newton souvent négligés afin de continuer à étudier les mathématiques. Plutarque écrivit sur Archimède quelque trois siècles plus tard :

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Il n'est pas possible de trouver dans toute la géométrie des questions plus difficiles et compliquées, ou des explications plus simples et lucides. Certains attribuent cela à son génie naturel tandis que d'autres pensent qu'un effort et un labeur incroyables ont produit ces résultats, selon toutes les apparences, faciles et non travaillés.

(Durant, 629)

Le principe d'Archimede

Comme toutes les figures importantes de l'Antiquité qui étaient extrêmement talentueuses, son histoire s'est remplie au fil des siècles de nombreux mythes et autres récits non historiques pour soutenir sa particularité. L'un des premiers détails que nous lisons sur Archimède dans presque tous les récits de sa vie est la célèbre scène où il court mouillé et nu dans les rues de Syracuse en criant "Eureka!, Eureka!" ("Je l'ai trouvé!"). Ce célèbre incident a commencé avec une couronne en or faite pour Hiero II. Le roi soupçonnait l'artisan d'avoir gardé pour lui une partie de l'or prévu pour la tâche et de le remplacer par un mélange d'or et de matériaux de moindre qualité. Le roi voulait savoir si l'artisan remplaçait l'or, mais il voulait le savoir sans endommager la couronne, il a donc demandé à de nombreux experts de tester la couronne sans l'endommager.

On nous dit qu'Archimède faisait partie de ces experts et après plusieurs semaines de réflexion sur la question, il trouva la réponse en entrant dans une baignoire aux bains publics. Il remarqua deux choses d'abord, que l'eau débordait en fonction de la profondeur de son immersion, et deuxièmement, que son corps semblait peser moins à mesure qu'il était immergé. À cette révélation, si l'on en croit la légende, Archimède se précipita dans les rues de Syracuse, vraisemblablement nu et mouillé, criant avec excitation qu'il avait trouvé la réponse à la question du roi.

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Le principe d'Archimède, également connu sous le nom de loi de la flottabilité, stipule que tout objet entièrement ou partiellement immergé dans un fluide subira une force ascendante égale au poids du fluide déplacé. Ce principe a offert à Archimède un test pour la constitution matérielle de la couronne. De retour chez lui, il découvrit qu'un poids donné d'argent, lorsqu'il était immergé, déplaçait de l'eau qui était plus qu'un poids égal d'or. La raison en est que l'argent a plus de volume par poids que l'or. Il procéda ensuite à l'immersion de la couronne et compara l'eau déplacée par celle-ci avec une quantité d'or égale au poids de la couronne. Archimède a conclu que la couronne n'était pas entièrement en or, confirmant les soupçons du roi, et il a donc pu dire exactement combien d'or manquait.

Autres découvertes

Dans son travail Sur la mesure du cercle, Archimède arrive à la conclusion logique que le rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre, la constante mathématique que nous appelons aujourd'hui « pi » (π), est supérieur à 3 1/7 mais inférieur à 3 10/71 une très bonne approximation.

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Dans un traité perdu que nous ne connaissons que par des résumés, Archimède a formulé la loi du levier et de l'équilibre. Il l'a fait avec tellement de précision qu'aucun progrès n'a été fait jusqu'au 16ème siècle de notre ère. Il a également découvert les avantages de la poulie pour soulever de gros poids. Il a été tellement étonné par les avantages mécaniques fournis à la fois par le levier et la poulie qu'il a déclaré : « donnez-moi une place pour me tenir debout et je déplacerai la Terre ». Le roi Hiéron a mis Archimède au défi de mettre sa prétention à l'épreuve, alors Archimède a organisé une série de rouages ​​et de poulies intelligemment conçus de telle manière que lui seul, assis à une extrémité du mécanisme, a réussi à tirer un navire entièrement chargé hors de l'eau. et le placer sur la terre, une tâche qu'une centaine d'hommes pouvaient à peine accomplir.

Malgré toutes les lois physiques qu'il a découvertes, Archimède ne les a jamais réellement appelées lois, ni ne les a décrites en référence à l'observation et à la mesure, il les a plutôt traitées comme de purs théorèmes mathématiques, dans la logique d'un système similaire à celui développé par Euclide. pour la géométrie. La science grecque à l'époque d'Archimède avait tendance à sous-estimer les observations et à privilégier les arguments logiques : les Grecs croyaient que la plus haute connaissance était basée sur un raisonnement déductif. Cela n'a cependant pas empêché Archimède d'expérimenter en effet, il se démarque de ses contemporains car il a mis en pratique avec succès ses connaissances théoriques. Mais la façon dont il présente ses découvertes est toujours d'un point de vue mathématique, et il n'a jamais tenté d'offrir une description systématique d'un point de vue technique. De plus, lorsqu'il se réfère à des expériences mécaniques, il les utilise en fait pour aider à la compréhension des mathématiques. Cela montre une différence clé dans l'approche entre la science ancienne, où l'expérimentation était utilisée pour aider à la compréhension théorique, et la science moderne, où la théorie est utilisée pour rechercher des résultats pratiques.

Mort et héritage

Après la mort de Hiéron II, la guerre éclata entre Syracuse et les Romains. La ville a été attaquée par terre et par mer. 75 ans n'étaient pas un obstacle pour Archimède à jouer un rôle central dans la défense de la ville. Appliquant ses compétences d'ingénieur, il développa et arrangea des catapultes qui lançaient de lourdes pierres à une grande distance, perça des trous dans les murs de la ville pour que les archers puissent tirer leurs flèches, et installa des grues capables de libérer un gros poids de pierres sur le navires romains lorsqu'ils sont à portée de main. Ces inventions étaient si efficaces que Marcus Claudius Marcellus, le commandant romain, a abandonné l'idée d'attaquer Syracuse et a décidé qu'un siège était le seul moyen de briser la ville. En 212 avant notre ère, la ville affamée se rendit et les Romains capturèrent Syracuse.

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Marcellus fut tellement impressionné par le génie d'Archimède qu'il ordonna que le talentueux Grec soit capturé vivant. Néanmoins, lorsque les soldats romains ont localisé Archimède, il était sur la plage en train de dessiner des figures géométriques dans le sable et de travailler sur l'un de ses nombreux théorèmes. Il a ignoré les ordres des soldats et a demandé un délai supplémentaire pour terminer son travail. Les soldats furieux, se sentant probablement un peu insultés, ont immédiatement tué l'un des plus grands esprits de toute l'histoire.

Archimède est mort, mais ses idées n'ont pas pu être tuées, et les œuvres d'Archimède, après de nombreuses aventures et traductions au Moyen Âge, ont survécu sous une forme accessible. Au cours de la Renaissance, les travaux d'Archimède ont suscité un large intérêt dans le mouvement scientifique en développement. Galilée était très intéressé par Archimède en raison de l'application des mathématiques à la physique. observation des corps célestes, et plusieurs de ses expériences intelligentes. Le monde occidental devra attendre Léonard de Vinci pour voir un plus grand génie mécanique.


Guide rapide – Archimède’ Les plus grandes réalisations

Au IIIe siècle av. J.-C., Archimède :

• a inventé les sciences de la mécanique et de l'hydrostatique.

• a découvert les lois des leviers et des poulies, qui nous permettent de déplacer des objets lourds en utilisant de petites forces.

• a inventé l'un des concepts les plus fondamentaux de la physique – le centre de gravité.

• calculé pi à la valeur la plus précise connue. Sa limite supérieure pour pi était la fraction 22 &frasl7. Cette valeur était encore utilisée à la fin du 20e siècle, jusqu'à ce que les calculatrices électroniques la mettent enfin en veilleuse.

• a découvert et prouvé mathématiquement les formules pour le volume et la surface d'une sphère.

• a montré comment les exposants pouvaient être utilisés pour écrire des nombres plus grands qu'on ne l'avait jamais imaginé auparavant.

• a prouvé que pour multiplier des nombres écrits sous forme d'exposants, les exposants doivent être additionnés.

"Les mathématiciens furieux qui ont essayé de reproduire ses découvertes 18 siècles plus tard" ils ne pouvaient pas comprendre comment Archimède avait atteint ses résultats.

• a directement inspiré Galileo Galilei et Isaac Newton pour étudier les mathématiques du mouvement. Les œuvres survivantes d'Archimède (tragiquement, beaucoup ont été perdues) ont finalement été imprimées en 1544. Léonard de Vinci a eu la chance de voir certaines des œuvres d'Archimède copiées à la main avant qu'elles ne soient finalement imprimées.

« était l'un des premiers physiciens mathématiques au monde, appliquant ses mathématiques avancées au monde physique.

• a été la première personne à appliquer des leçons de physique – telles que la loi du levier – pour résoudre des problèmes de mathématiques pures.

• a inventé des machines de guerre telles qu'une catapulte très précise qui a empêché les Romains de conquérir Syracuse pendant des années. Il a peut-être fait cela en comprenant les mathématiques de la trajectoire des projectiles.

• est devenu célèbre dans le monde antique pour son esprit brillant – si célèbre que nous ne pouvons pas être sûrs que tout ce qu'il aurait fait est vrai. Un exemple de ceci, la vis d'Archimède ou cochlias est discuté ci-dessous.

• a inspiré ce que nous croyons maintenant être des mythes, notamment un système de miroirs pour brûler les navires attaquants en utilisant les rayons du soleil, et sauter de son bain, puis courir nu dans les rues de Syracuse en criant ‘Eureka’ signifiant ‘I&# 8217 l'ont trouvé après avoir réalisé comment il pouvait prouver si la couronne en or du roi contenait de l'argent.

Durée de vie de certains scientifiques et philosophes grecs anciens

Les premiers jours et la culture grecque

Les anciens Grecs ont été les premiers à faire de la vraie science et à reconnaître la science comme une discipline à poursuivre pour elle-même.

Bien que d'autres cultures aient fait des découvertes scientifiques, celles-ci ont été faites pour des raisons tout à fait pratiques, telles que la façon de construire des temples plus solides ou de prédire quand les cieux seraient propices à la plantation de cultures ou au mariage.

Aujourd'hui, nous décririons le travail des anciens Grecs comme une recherche scientifique sur le ciel bleu.

Ils ont exploré le monde pour le pur plaisir d'enrichir leurs connaissances. Ils ont étudié la géométrie pour sa logique et sa beauté. Sans aucun but pratique à l'esprit, Démocrite a proposé que toute la matière était constituée de minuscules particules appelées atomes et que ces atomes ne pouvaient pas être divisés en particules plus petites et étaient en mouvement constant et en collision les uns avec les autres. Il a produit des arguments logiques pour son idée.

Archimède est né dans cette culture scientifique grecque. Dans son travail Le compteur de sable il nous dit que son père était astronome.

Archimède a passé la majeure partie de sa vie à Syracuse. Jeune homme, il a passé du temps dans la ville égyptienne d'Alexandrie, où le successeur d'Alexandre le Grand, Ptolémée Lagide, avait construit la plus grande bibliothèque du monde.

La bibliothèque d'Alexandrie, avec ses salles de réunion et ses amphithéâtres, était devenue le point central des érudits du monde antique.

Une partie du travail d'Archimède est conservée dans des copies des lettres qu'il a envoyées de Syracuse à son ami Eratosthène. Eratosthène était responsable de la Bibliothèque d'Alexandrie et n'était pas lui-même un scientifique médiocre. Il a été la première personne à calculer avec précision la taille de notre planète.

Vue d'artiste de l'ami d'Archimède Eratosthène enseignant à la bibliothèque d'Alexandrie. Bien sûr, les livres de la bibliothèque auraient été des parchemins, plutôt que le style codex montré ici.

Immergé dans la culture scientifique de la Grèce antique, Archimède est devenu l'un des plus grands esprits que notre monde ait connu. Il était l'Einstein de son temps, ou peut-être devrions-nous dire qu'Einstein était l'Archimède de le sien temps.

Un mathématicien ennuyeux enflamme la curiosité loin dans le futur

Deux mille ans après l'époque d'Archimède, pendant la Renaissance et les années 1600, les mathématiciens se sont à nouveau penchés sur son travail.

Ils savaient que les résultats d'Archimède étaient corrects, mais ils ne pouvaient pas comprendre comment le grand homme les avait trouvés.

Archimède était très frustrant, car il a donné des indices, mais n'a pas révélé toutes ses méthodes. En vérité, Archimède aimait taquiner les autres mathématiciens. Il leur disait la bonne réponse aux problèmes, puis voyait s'ils pouvaient résoudre les problèmes eux-mêmes.

Une vraie découverte du style Indiana Jones

Le mystère des mathématiques d'Archimède n'a été résolu qu'en 1906, lorsque le professeur Johan Heiberg a découvert un livre dans la ville de Constantinople, en Turquie. (La ville s'appelle maintenant, bien sûr, Istanbul.)

Le livre était un livre de prières chrétien écrit au XIIIe siècle, lorsque Constantinople était le dernier avant-poste de l'Empire romain. Dans les murs de Constantinople étaient entreposées de nombreuses grandes œuvres de la Grèce antique. Le livre que Heiberg a trouvé s'appelle maintenant le Palimpseste d'Archimède.

Heiberg a découvert que les prières du livre avaient été écrites en plus des mathématiques. Le moine qui a écrit les prières avait essayé d'enlever le travail mathématique original, il n'en restait que de faibles traces.

Il s'est avéré que les traces des mathématiques étaient en fait des copies du travail d'Archimède - une découverte capitale. Le texte d'Archimède avait été copié au Xe siècle.

Une vue en fausses couleurs d'une page du Palimpseste d'Archimède, montrant certaines des mathématiques récupérées. Avec l'aimable autorisation du Walters Museum.

Archimède révélé

Le livre contenait sept traités d'Archimède dont La méthode, perdu depuis des siècles.

Archimède avait écrit La méthode pour révéler comment il a fait les mathématiques. Il l'envoya à Eratosthène pour être déposé à la Bibliothèque d'Alexandrie. Archimède a écrit :

“Je suppose qu'il y aura des générations actuelles et futures qui pourront utiliser La méthode pour trouver des théorèmes que nous n'avons pas découverts.”

Et ainsi en lisant La méthode, les mathématiciens du vingtième siècle ont appris à quel point Archimède était en avance sur son temps et les techniques qu'il utilisait pour résoudre les problèmes. Il a résumé des séries, il a utilisé ses découvertes en physique – la loi du levier, et comment trouver des centres de gravité – pour découvrir de nouveaux théorèmes en mathématiques pures et il a utilisé des infinitésimaux pour faire un travail aussi proche du calcul intégral que n'importe qui le ferait obtenir pendant 1 800 ans.


Archimède : un génie grec ancien en avance sur son temps - Histoire

Ancien mathématicien de la ville côtière de Syracuse, Archimède est largement considéré comme l'un des esprits scientifiques les plus prolifiques et les plus brillants de l'Antiquité.
Son travail s'est concentré, sans s'y limiter, sur l'application du concept des infinitésimaux et de la méthode de l'épuisement pour prouver un certain nombre de théorèmes géométriques.


Il aurait aussi pu être un super méchant. Je ne sais pas. Peut-être. Je dis ça comme ça.

Toutes les armes mentionnées dans cet article auraient été utilisées pendant le siège de Syracuse en 214 av.
C'était l'apogée de la deuxième guerre punique et la République romaine craignait que le royaume de Syracuse ne s'allie avec son ennemi, l'empire carthaginois.


"Mais Archimède avait construit une artillerie qui pouvait couvrir une grande variété de portées, de sorte que pendant que les navires attaquants étaient encore à distance, il a marqué tellement de coups avec ses catapultes et ses lanceurs de pierres qu'il a pu leur causer de graves dommages et harceler leurs approcher." -Polybe (Histoires Universelles)


Il a été dit qu'à travers le mur de la ville, il y avait une série de trous qui avaient été percés. Ces meurtrières dans les murs auraient la largeur d'une paume. Derrière ces judas et à l'intérieur des murs de la ville étaient stationnés un certain nombre d'archers avec des rangées de soi-disant «scorpions».

Une catapulte plus petite, ou peut-être une très grande arbalète, l'arme a tiré des fléchettes de fer sur les marins envahisseurs. Mortelle et impossible à contre-attaquer, l'arme à projectile serait le malheur du général Marcellus. Selon les mots de Polybe, le scorpion « a mis de nombreux marins hors de combat ».
Et si les navires parvenaient toujours à déjouer l'artillerie à longue portée et les « scorpions » mortels, ils devaient encore composer avec…

Parfois appelée « la main de fer » ou « le naufrage des navires », cette arme aurait été un énorme grappin. Il aurait été largué du haut des fortifications de la ville sur un navire ennemi. De là, la griffe serait remontée, emportant avec elle le navire et tout l'équipage. Le navire s'écraserait contre les rochers ou simplement chaviré. L'équipage, alourdi par une armure lourde, aurait pu couler sous les vagues et se noyer.


« Un navire était fréquemment soulevé à une grande hauteur dans les airs (une chose terrible à voir), et était roulé d'avant en arrière, et continuait à se balancer, jusqu'à ce que les marins soient tous jetés, quand enfin il a été précipité contre les rochers , ou laisser tomber. -Plutarque (Vies parallèles : Marcellus)



« Enfin, d'une manière incroyable, il brûla toute la flotte romaine. Car en inclinant une sorte de miroir vers le soleil, il concentra le rayon du soleil sur lui et, grâce à l'épaisseur et à la douceur du miroir, il enflamma l'air de ce rayon et alluma une grande flamme, dont il dirigea la totalité sur le navires qui étaient à l'ancre dans le sentier du feu, jusqu'à ce qu'il les ait tous consumés. -Dio Cassius (Histoire romaine)

D'accord, vous avez peut-être mis vos doutes de côté pour accepter la griffe d'Archimède, mais la création d'un rayon de chaleur mortel en 200 av.
L'existence d'une telle arme a fait l'objet de débats au cours des siècles. Plusieurs scientifiques ont tenté de recréer la machine avec un succès variable.


L'histoire raconte qu'un soldat romain est tombé sur Archimède dans sa maison où le scientifique s'occupait de son travail. Agacé que quelqu'un l'ait interrompu, Archimède a ordonné au soldat de partir. Le Romain n'a pas reconnu Archimède ou s'est rendu compte qu'il était l'homme responsable de centaines de morts romains. Dans tous les cas, l'histoire se termine de la même manière. Archimède, aujourd'hui octogénaire, a été tué dans son atelier par les envahisseurs.


8. Euclide

L'un des premiers mathématiciens à avoir jamais vécu, Euclide d'Alexandrie, est souvent considéré comme le père de la géométrie. Due to the lack of early records, and the fact that most of the documents on the life of Euclid have perished with time, very little is known about his life. However, he was mentioned by the ancient Greek philosopher Proclus in a report aptly named the Summary of Greek Mathematicians. According to this, Euclid was an influential and active mathematician involved in the library of Alexandria around the time of Ptolemy I. This puts him at a much earlier time than another famous Greek – Archimedes.

Despite the fact that little is known about his life, his contributions have had a great impact on the history of geometry and mathematics as a whole. His main work is the Elements, which gave birth to basic geometry in concept and essence. Originally written as a set of 13 books, his famous work is used even today as a textbook in mathematics and is second only to the Bible in terms of the number of reprints sold. His collection of definitions, postulations, propositions, and proofs created the basis of today’s modern mathematics.


Archimedes’ legacy: inventions and discoveries

Archimedes is the perfect embodiment of a man ahead of his time. Even amon gst p eers that practice d p hilosophy and the arts as well as established democrac y, Archimedes of Syracuse outshined them all. A true polymath, Archimedes was active in the fields of astronomy, geometry, logic, physics, and mathematics , and was recognized as the best engineer and inventor of his time. As a part of his grand legacy, many of his inventions and discoveries from over 2,000 years ago are still in use toda y.

Archimedes’ screw

This ingeniously contrived device was invented by Archimedes to help poor farmers irrigate their crops. The device consists of a screw mechanism inside a hollow casing. When the screw is rotated, either by windmill or manual labour, the bottom end of the screw scoop s water, then move s it through the casing against gravity until it escape s through the last thread to reach irrigation canals.

A model of Archimedes’ screw, probably of the late Ptolemaic period, has been found in Lower Egypt.Credit: The New York Times, June 18, 1898

To day, the same principle is used in modern machinery for drainage and irrigation, and also in some types of high-speed tools. It can also be applied for handling light, loose materials such as grain, sand, and ashes. Of course, these look more impressive. Since 1980, Texas City, TX, USA uses eight 12-ft.-diameter Archimedes screws to manage rainstorm runoff. Each screw is powered by a 750-hp diesel engine and can pump up to 125,000 gallons per minute. The SS Archimedes was a ship named after the great inventor, which was the first steamship to come with a screw propelle r.

One of eight 12-ft.-diameter Archimedes screws in Texas CIty, Texas, USA. Credit: Popular Mechanics (April 1980, page 62).

Burning mirrors

Wall painting from the Stanzino delle Matematiche in the Galleria degli Uffizi (Florence, Italy). Painted by Giulio Parigi (1571-1635) in the years 1599-1600.

Th roughout his career as an inventor, Archimedes would frequently be commissioned by the rulers of Syracuse to invent war machines to protect their fair city. Such is the case with his “burning mirrors” – a system of large mirrors placed on the walls of the city that concentrate d s olar power in order to burn any ships foolish enough to sail against Syracuse. The story is extremely controversial, and even to this day historians and engineers alike debate whether this is a fact or myth.

The earliest account of Archimedes’ ancient death ray was written in the 12th century by Zonares and Tzetzes who were quoting an earlier, but now lost work called The Siege of Syracuse.

When Marcellus [The Roman General] had placed the ships a bow shot off, the old man [Archimedes] constructed a sort of hexagonal mirror. He placed at proper distances from the mirror other smaller mirrors of the same kind, which were moved by means of their hinges and certain plates of metal. He placed it amid the rays of the sun at noon, both in summer and winter. The rays being reflected by this, a frightful fiery kindling was excited on the ships, and it reduced them to ashes, from the distance of a bow shot. Thus the old man baffled Marcellus, by means of his inventions.

Crafty old man, indeed, but did it really happen? The ability of mirrors to concentrate the sun and obtain high temperatures is no myth, as any kid who used a magnifying glass to burn scraps can attest. This year, Morocco opened the largest concentrated solar power (CSP) plant in the world which will generate enough electricity to power the homes of one million people. CSP plants typically use 12m high parabolic mirrors that reflect sunlight onto pipework that contains a heat transfer fluid (HTF), typically thermal oil. This increases the temperature of the fluid to almost 400°C. The HTF is then used to heat steam in a standard turbine generator. Some CSPs heat the target tower to temperatures in excess of 1,000 degrees Fahrenheit (537 degrees Celsius), so it’s easy to imagine how Archimedes might have pulled something similar to burn enemy ships.

The real question isn’t whether it’s possible per se, but whether Archimedes actually made a burning mirror system using the tools and resources at his disposal two thousand years ago.

Apparently , in 1973 a Greek scientist, Dr. Ioannis Sakkas, became curious about whether Archimedes could really have used a “burning glass” to destroy the Roman fleet , so he set up an experiment involving 60 Greek sailors each using an oblong 3′ by 5′ flat mirror to focus light on a wooden rowboat 160 feet awa y. Th e boat was set on fire fairly quickly, though it’s worth mentioning the boat was coated in tar paint , which is highly flammable. Tar paint was used frequently to coat ships back in Archimedes’ time . However, more recently, when the Mythbusters made their own reenactment, things didn’t go quite as smoothly. In 2010, 500 flat mirrors controlled by 500 volunteer middle and high school students were focused on the sail of a ship, which should have combusted at 500 °F . After an hour, no more than 230 °F could be reached, so the team classified this as ‘inconclusive’. Jamie Hyneman, who was stationed on the moc k b oat for the duration of the experiment, did say that he could barely see, however . He suggests that Archimedes’ burning mirrors might have been real, but perhaps was used more for dazzling enemies than burning boats.

The gold crown and “Eureka!”

According to the Roman architect Vitruvius, the Syracusan king Hiero II commissioned a gold crown shaped like a laurel wreath to be placed in a temple. The king himself weighed the gold and gave the goldsmith the material to turn it into a piece of art. At the appointed day, the goldsmith presented his masterpiece — a gold crown shaped like a laurel wreath, exactly as the king ordered. When it was weighed, it had exactly the same mass as measured earlier. The king was pleased, but only days before the temple ceremony, he heard rumors that the goldsmith had cheated him and given him a crown not of pure gold, but of gold that had silver mixed with it.

Hiero believed there was only one man in Syracuse capable of discovering the truth and solving his problem — his cousin, Archimedes, a young man of 22 who already distinguished himself in the fair city for his work in mathematics, physics and engineering.

When faced with the challenge, Archimedes devised a clever science experiment to get to the bottom of things, but not until after thoroughly pondering the situation.
Legend has it that Archimedes was thinking about the golden crown while bathing in the public baths one day. As he began to enter a cold bathtub for his final dip, he noticed water started dripping on the sides. As he continued to lower his body into the bath, even more water ran out over the sides of the tub. In this instant, he recognized the solution to Hiero’s problem, jumped out of the tub at once, and ran all the way home without remembering to put his clothes on, all the while shouting, ‘Eureka, Eureka!’ – which in Greek means, ‘I have found it! I have found it!’

Alas, the “Eureka!” story itself is likely a fabrication, but Archimedes is genuinely credited as the first to state the laws of buoyancy.

Archimedes' Principle

He knew that if the crown was pure gold, its volume would be the same as that of the lump of gold (which he had made sure weighed the same as the crown), regardless of shape , an d i t would displace the same amount of water as the gold. If the goldsmith had indeed cheated and replaced some of the gold with silver, then the volume of gold and silver would be greater, and thus the crown would displace more water. According to Vitruvius, Archimedes used this method and found the goldsmith had indeed cheated.

Skeptics weren’t convinced, however . As far back as 1586, Galileo wrote a short treatise called La Bilancetta, or The Little Balance, in which he argued this method could not be work because the differences in gold and silver volumes are too small. Instead, he suggest ed Archimedes used a similar, but more crafty technique. In short, Archimedes probably suspended the gold crown on one end of a scale, and a lump of gold of equal mass on the other end.

The scale would have been then submerged in water, with both contents still on the ends of the scale. Since a body immersed in water is buoyed up by a force equal to the weight of the water displaced by the body, the denser body, which has a smaller volume for the same weight, would sink lower in the water than the less dense one. If the crown was pure gold, the scales would continue to balance even under water.

The Iron Claw

We continue with yet another war machine designed by Archimedes: the so-called Iron Claw. True to its name, this mechanical device was installed on the walls of the old city of Syracuse. The exact design has been lost in time, but we know its purpose was to topple eager Roman ships. Once the claw fastened itself to a ship’s underbelly, it would be tugged in an upward fashion and then released from a distance. In 2005, the producers of Discovery Channel’s Superweapons of the Ancient World challenged engineers to replicate this arcane device on the condition they’d use only techniques and materials known to be available in the 3rd century BC. Within seven days , they were able to test their creation, and they did succeed in tipping over a model of a Roman ship to make it sink.

The Odometer

The same Vitruvius who accounted Archimedes’ “Eureka!” moment also reported Archimedes to have “mounted a large wheel of known circumference in a small frame, in much the same fashion as the wheel is mounted on a wheelbarrow when it was pushed along the ground by hand it automatically dropped a pebble into a container at each revolution, giving a measure of the distance traveled. It was, in effect, the first odometer,” according to Encyclopedia Britannia. This mechanism is said to have been invented by Archimedes during the First Punic War. It seems to have been used until the time of Emperor Commodus (192A.D.) and then was lost in Europe until the middle of the fifteenth century.

The block and tackle pulley system

“Give me a place to stand on, and I can move the earth,” Archimedes once said speaking of the power of the lever. While he did not invent the lever, he gave an explanation of the principle involved in his work On the Equilibrium of Planes.

Archimedes' law of the lever

Equal weights at equal distances are in equilibrium, and equal weights at unequal distances are not in equilibrium but incline towards the weight which is at the greater distance.

If, when weights at certain distances are in equilibrium, something is added to one of the weights, they are not in equilibrium but incline towards that weight to which the addition was made.

Similarly, if anything is taken away from one of the weights, they are not in equilibrium but incline towards the weight from which nothing was taken.
When equal and similar plane figures coincide if applied to one another, their centers of gravity similarly coincide.

The familiar king Hieron was very impressed by this statement and asked Archimedes to prove it. The occasion seemed very fitting because Syracuse at the time was biting off more than it could chew. The city built a magnificent 55-meter-long ship called the Syracusia packed with a sumptuous decor of exotic woods and marble along with towers, statues, a gymnasium, a library, and even a temple. Oh, and the ship was designed by Archimedes. According to Plutarch, Archimedes managed to set the Syracuse out of harbor using an intricate system of pulleys, although his account seems a bit too poetic.

“[Archimedes] had stated [in a letter to King Hieron] that given the force, any given weight might be moved, and even boasted, we are told, relying on the strength of demonstration, that if there were another earth, by going into it he could remove this. Hiero being struck with amazement at this, and entreating him to make good this problem by actual experiment, and show some great weight moved by a small engine, he fixed accordingly upon a ship of burden out of the king’s arsenal, which could not be drawn out of the dock without great labour and many men and, loading her with many passengers and a full freight, sitting himself the while far off, with no great endeavour, but only holding the head of the pulley in his hand and drawing the cords by degrees, he drew the ship in a straight line, as smoothly and evenly as if she had been in the sea.”

Artist impression of the Syracusia.

“Archimedes chose for his demonstration a three-masted merchantman of the royal fleet, which had been hauledashore with immense labour by a large gang of men, and he proceeded to have the ship loaded with her usual freight and embarked a large number of passengers. He then seated himself at some distance away and without using any noticeable force, but merely exerting traction with his hand through a complex system of pulleys, he drew the vessel towards him with as smooth and even a motion as if she were gliding through the water.,” Plutarch.

Geometry of spheres and cylinders

According to Plutarch, the famous Greek biographer, Archimedes had a low opinion of the mechanical contraptions he invented and for which he was recognized in the entire ancient world. Instead, he relished in his theoretical explorations of mathematics and physics. Archimedes is credited for nine extant treatises, among which is the two-volume On the Sphere and Cylinder. In this fantastic work, Archimedes determined the surface area of any sphere of radius r is four times that of its greatest circle (in modern notation, S = 4πr 2 ) and that the volume of a sphere is two-thirds that of the cylinder in which it is inscribed ( V = 4 /3 ??r 3 ). Archimedes was so proud of this achievement that he left instructions for his tomb to be inscribed with “a sphere inscribed in a cylinder.” Marcus Tullius Cicero (106–43 bce) found the tomb, overgrown with vegetation, a century and a half after Archimedes’ death.

The measurement of the circle

D etermining the area of a circle was once considered a great mathematical challenge. Archimedes found a way to approximate it with a method called “squaring the circle”. He first created a square inscribed inside of the circle (inscribed means that it exactly fits inside, with its vertices just touching the edge of the circle). Since he kn ew t he area of the square is (the product of two sides), it was clear that the area of the circle is bigger than the area of that inscribed square. He then fitted a polygon with six sides instead of four within the circle and computed its area he gradually worked his way up with more complex polygons to get even closer to the circle’s true area .

Eventually, Archimedes got really good at this and discovered π (pi) — the ratio of the circumference to the diameter of a circle. His calculations using an astonishing 96 – sided polyg on to suggest that pi lies “between the limits of 3 and 10/71 and 3 and 1/7”. In other words, he calculated an estimate that was equal to pi to two digits (3.14). Until the advent of calculus and computing infinite series 1,500 years later , no t m any digits were added to the ones found by Archimede s. A major breakthrough was made in 1655 when the English mathematician derived a formula for pi as the product of an infinite series of ratios.


How Archimedes, Thomas Edison, and Elon Musk used First-Principles Thinking to Create World-Changing Technological Breakthroughs

Roshan Thomas was one of the first employees at Tesla, joining the upstart electric car company in 2001. Across from him sat CEO Elon Musk, a tall, energetic engineer who described his dream of replacing the internal combustion engine with a global fleet of electric cars.

He asked Musk whether taking on a problem that automotive giants with their billions of research dollars had failed to solve was too ambitious. The CEO answered that he looked at only two things before embarking on anything. First, can it be done? Are we breaking any laws of physics by doing this? Second, is it important enough for humanity that it would make a major dent? If the answer to 1 and 2 is ‘yes,’ then he would move forward.

Musk describes this approach to problem solving as “First-Principles” Thinking. It is a thought process that allows a designer to innovate in clear leaps instead of incremental gains. With first-principles thinking, an innovator begins at the most fundamental truths and reasons up from there.

Such an approach has allowed Musk to do unprecedented things with the Tesla Model S. Musk is obsessed with each car being perfect. He has told his teams that he wants the cars to be so accurate that they could be used as a calibration device. If he wanted to know how long a meter was, he could measure the car. This approach to design comes from the design book for rocket design, which he uses for his rocket firm SpaceX.

“ This is very extreme for the car business, but for the rocket business it is not, so from my standpoint, when people say you can’t do that, it’s like, ‘I do that every day. What are you talking about? I know it’s possible.’ We’re trying to take the precision of rockets, where fractions of a millimeter can mean the difference between success and failure. We’re applying rocket science to the car business. If you want to make the best car, that’s what you have to do.”

Musk is not the first person to apply first-principles thinking to problem solving. Aristotle said 2,300 years ago that approaching first principles is the key to doing any kind of systematic inquiry. Another ancient Greek inventor also applied this thinking – Archimedes.

Archimedes was the Elon Musk of his day, building technology centuries ahead of his time and discovering scientific proofs that were not rediscovered until the time of Newton. He was such a genius inventor that Roman chroniclers claimed he built a primitive laser out of an array of mirrors. Its bursts of solar energy burned down an entire enemy naval fleet.

Archimedes lived in the city-state of Syracuse, a Mediterranean backwater with little access to technological tools or written works that he could use to carry on his studies. Despite his isolation, Archimedes’s aggressive adherence to logic allowed him to make big discoveries.

Many of Archimedes’s inventions are still in use today: the compound pulley is still the basic mechanical feature of an elevator. He invented a screw that moved water uphill and catapults that defended Syracuse from Roman invaders. He was the first scientist to apply abstract mathematical principles to the world around him.

The third inventor to use first-principles thinking is Thomas Edison. He achieved similar levels of productivity as Musk and Archimedes. He was arguably the most prolific inventor in all of history, with 1,093 patents to his name. His lab in Menlo Park, New Jersey, churned out a minor invention every 10 days and a big thing every six months or so.

While many of Edison’s most famous inventions were more practical versions of things that already existed (such as the light bulb), he applied first-principles thinking to come up with original designs, such as the phonograph. While other inventors had already made devices that recorded sounds, Edison’s invention was the first to reproduce the recorded sound.

The phonograph took nearly a decade to bring to the market. He first conceived of the idea in the 1870s of turning electromagnetic waves into speech. Edison first used grooved paper disks or spools of paper tape. Edison eventually settling on a tinfoil disk. But tinfoil was so delicate it could only be played once or twice before becoming unusable.

Edison spent 10 years testing every substance imaginable until settling on the wax cylinder. His invention spread rapidly and became the dominant audio recording format for most of the 20 th century.

Being a first-order inventor meant having every conceivable material on hand in order to test any theory. Edison’s laboratory materials supply items included over 8,000 kinds of chemicals, every size of needle, every kind of screw made, every kind of cord or wire. It also included hair of humans, horses, hogs, cows, rabbits, goats, minx, camels, silk in every texture, cocoons, ostrich feathers, and even a peacock’s tail.

Whether you are an ancient Greek scientist like Archimedes, an American tinkerer like Thomas Edison, or a CEO of a rocket ship firm like Elon Musk, first-principles thinking can help you overcome problems in a completely different way than those around you.


Eudoxus of Knidos (c. 390–c. 340 BCE)

Thehopads/Wikimedia Commons/CC BY 4.0

Eudoxus improved the sundial (called an Arachne or spider) and made a map of the known stars. He also devised:

  • A theory of proportion, which allowed for irrational numbers
  • A concept of magnitude
  • A method for finding areas and volumes of curvilinear objects

Eudoxus used deductive mathematics to explain astronomical phenomena, turning astronomy into a science. He developed a model in which the earth is a fixed sphere inside a larger sphere of the fixed stars, which rotate around the earth in circular orbits.


“Eureka!” Archimedes’ Moment of Genius

S ome of mankind’s greatest achievements remain shrouded in mystery centuries later. This is the case, for instance, of the Great Pyramids erected by the Egyptians which we barely seem to understand nowadays (and aliens did not take part in building those, but thanks for passing by and saying hi, conspirators).

Surely, science and technology took giant leaps over the Antiquity period. This also happened because some savants shared an enthusiasm for furthering human knowledge and pushed for progress in literally every scientific field. Aristotle, Euclid, Hippocrates, Socrates (among others) have laid the foundation of mathematics, geometry, medicine and philosophy. Without Ancient Greek thinkers, general knowledge games would last about five minutes.

Ever wondered why complex math problems feature Greek letters like alpha ( α ) or omega (ω)? Because Ancient Greeks were at the forefront of mathematical thinking. You’re welcome.

To put that into more tangible perspective, some of their thousand-year-old inventions still form the pattern of your own daily routines (the following illustrations may not apply depending on your country of residence, please cross out irrelevant answers) with things like democracy, the first alarm clock, the art of theater or the Olympic Games… Ancient Greeks also introduced the first historian, Herodotus – hence the curiosity for history you satisfy reading through this post (thanks, by the way) could be another legacy of their inventiveness.

Nevertheless, given the time it took for the Hellenistic civilization to slowly turn into our Western societies, accounts of scientific breakthroughs in Ancient Greece still lie at the boundary between fact and legend. That is perhaps better exemplified with the story of Archimedes, who lived in Syracuse (Sicily) in the 3 rd century B.C.

Before he earned a deserved reputation of brilliant astronomer and mathematician, Archimedes worked at the court of Hiero II, King of Syracuse. Only aged 22, he was personal adviser to the monarch and assisted him in any matter requiring quick-solving skills. This position happened to be a good springboard to his future scientific achievements.

On one occasion, the king ordered a local jeweler to mold a votive crown -a piece of jewelry meant as an offering to the gods- out of pure gold. He then handed the quantity of gold required to do the job to the craftsman, and days later, Hiero received the precious object ceremoniously. (Alike Midas, it seems like Greek monarchs were fascinated by gold-made items.)

But something was not quite right. The king was doubtful about the final result more specifically, he wondered whether the jeweler had followed his instructions to the letter or not. What if the crown had been made out of gold but also less ‘noble’ metals – especially silver – so that the jewelry maker could retain some of the king’s gold for him?

Syracuse, in ruins today. (Photo: Berthold Werner via Wikipedia, CC BY-SA 3.0)

Faced with such insoluble a question, King Hiero looked for advice from his 22-year-old counsellor. He tasked Archimedes with solving the issue and determining whether there had been foul play or not. Most importantly, the young scientist was ordered not to break the crown apart or melt it in an attempt to check its contents – such an offense could cause divine anger.

Despite his fascination for puzzles and riddles, Archimedes stumbled over the problem as he first investigated the issue. But when he went to the public baths days later, he was suddenly struck by the realization that water could be the key to solving the king’s query. Indeed, diving into the steamy waters of the public baths – that was a thing back in the days – he noticed that the water level shot up once he had gotten in. The quantity of water displaced was proportional to the volume of the body placed into it. So he could use a single experiment to figure out whether the crown had been made out of pure gold or some extra, less costly contents had been added.

Statue of Archimedes taking a bath located in Manchester, England. (Photo: Andrew via Flickr)

The scientist knew from experience that silver was less dense than gold. That meant that, for the exact same weight, those two metals did not move the same quantity of water when immersed: silver would sink and raise the water level slightly above gold’s.

Legend has it that a thrilled Archimedes then jumped out of the baths and run naked across the streets of Syracuse, shouting “Eureka!” (“I’ve found it!”). Back home and dressed (much to the relief of the Greek scientific community), he performed the experiment with the dubious votive crown – sinking it into water and measuring the water level – and the amount of gold the monarch had given to mold it. The results were surprising: the crown raised more water in the bath, meaning that it was made using less dense components – some of the king’s gold had been replaced by silver. Archimedes had unmasked the deceptive craftsman.

If you missed the point of the last three paragraphs, here’s a funny comic from Margreet de Heer to get it. On a side note, now you know how to defend yourself when charged with indecent exposure: “Sorry, Your Honour, I was only celebrating a scientific breakthrough following an ancient tradition.”

Upon hearing the news, Hiero’s own level of anger probably rose as well, which one would measure by the fate awaiting the tricky jeweler. Unfortunately, no historical evidence accounts for what happened next. Much alike Newton’s apple, this whole episode still raises historians’ eyebrows to this day. (Though the one about Newton is very likely to have occured.)

Whatever the true story behind Archimedes’ brilliant idea was, the principle he came up with became a cornerstone of hydrostatics, reading (take a deep breath):

“The upward buoyant force that is exerted on a body immersed in a fluid, whether fully or partially submerged, is equal to the weight of the fluid that the body displaces and acts in the upward direction at the center of mass of the displaced fluid.”

The young scientist set off for a brilliant career, making scientific discoveries and perfecting his problem-solving skills in the course of the following fifty years. In 214 B.C., the savant had turned into an old man: he was 73 years old. The city of Syracuse, a long-time ally of the Roman Empire, had reshuffled the diplomatic cards and partnered with Hannibal’s troops under the reign of Hieronymus, Hiero II’s grandson.

Thus the outbreak of the Second Punic War, in the course of which both Rome and Carthage fought one another for control in the Mediterranean, posed a direct threat to Syracuse. Roman legions came in great numbers and laid siege to the city under the command of General Marcellus thanks to machines designed by Archimedes himself to protect the city, Roman forces were unable to break Syracuse defenses until, two years later, the city eventually fell into Marcellus’ command.

Thomas Ralph Spence, Archimedes Directing the Defenses of Syracuse, 1895. (Photo: Wikipedia)

The latter expressly ordered his men not to harm Archimedes, whom he considered a previous asset for forthcoming military campaigns or from his sheer scientific genius. Nevertheless, when a Roman legionary came across the 75-year-old scientist, he certainly failed to recognize in him ‘sheer genius’. Indeed, Archimedes was kneeling on the ground, drawing geometric shapes in the sand and probably uttering complex mathematical formulas when the soldier asked him to surrender. Legend has it that the old savant got irritated to be disturbed in the course of an experiment, and replied tit for tat: “Do not disturb my circles.” Furious, the legionary then picked up his sword and killed the old man.

The Greek Archimedes underwent a strange fate. His scientific ‘birth’ involved a fake votive crown, a greedy craftsman and a providential bath, while his deathbed was made up sand covered with geometric shapes. He lived and died in the middle of an experiment.


My Archimedes Report

history/Posters2/Archimedes.html
287-212 B.C.
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A famous quote of Archimedes: "Give me a place to stand and a lever long enough and I will move the Earth." This quote may sound crazy but it actually reinforces his brilliance. Read on, and get lost in the great world of the mathematical genius Archimedes.
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  1. On plane equilibriums (two books)
  2. Quadrature of the parabola
  3. On the sphere and cylinder (two books)
  4. On spirals
  5. On conoids and spheroids
  6. On floating bodies (two books)
  7. Measurement of a circle
  8. The Sandreckoner

These are only some of the surviving books. Many books were lost through the ages, including some very important ones about Archimedes' life.

Books:

1) Keating, Susan and Tartarotti, Stefano. Archimedes: Ancient Greek Mathematician. Pennsylvania: Mason Crest Publishers, 1999.


Voir la vidéo: Les Grandes Inventions de lAntiquité Gigantesques Machines