Arşimet deyince çoğumuzun aklına hamamda evraka diye bağıran bir antik dönem insanı geliyor olabilir. Aslında Arşimet'in çok daha ilgi çekici ve heyecanlı bir hayatı var. Ayrıca bugün hayatımızın içinde olan ve ilk okulda öğrendiğimiz suyun kaldırma kuvveti, hacim, pi sayısı gibi pek çok fizik ve matematik kavramını keşfetmiştir. Arşimet (Archimedes) bugün dünyamızın gelişmesinin ilk öncülerindendir. Gelin Arşimet'in hayatına bir göz atalım ve daha sonra kısa kısa maddeler halinde buluşlarını inceleyelim.

Arşimet hayatı

M.Ö. 287 - 212 yılları arasında yaşamış, Sicilya doğumlu Yunan matematikçi, fizikçi, astronom, filozof ve mühendis olan Arşimet'in hayatı, tarihin en büyük matematikçi ve bilim insanlarından biri olarak kabul edilir. Hatta İsaac Newton (İngiliz, 1643-1727) ve Carl Friedrich Gauss (Alman, 1777-1855) ile birlikte üç büyük matematikçiden biri olarak anılır. Babası, astronomiyle ilgilenen Phidias'tır ve Hieron II, Sirakuza kralıyla muhtemelen akraba ilişkisindedir. Evli olduğu ya da çocuk sahibi olup olmadığı bilinmemektedir.Arşimet, hem fizikçi, hem matematikçi, hem de filozoftu. Gençlik yıllarında İskenderiye'de bulunduğunda Eratosthenes ile arkadaşlık kurmuş ve mektuplaşmıştı. Mekanik alanında geliştirdiği buluşlar arasında bileşik makaralar, sonsuz vidalar, hidrolik vidalar ve yakan aynalar yer alıyordu. Matematik ve geometri alanında da çığır açıcı çalışmalar yaptı. Örneğin, bir kürenin yüzey alanının 4πr^2 ve hacminin 4/3 πr^3 olduğunu kanıtlamıştı. Ayrıca, bir dairenin alanının tabanı bu dairenin çevresine ve yüksekliği ise yarıçapına eşit bir üçgenin alanına eşit olduğunu göstererek pi sayısının değerini yaklaşık olarak 22/7 ve 3,1410 ile 3,1428 arasında bulmuştu.Arşimet'in en etkileyici dönemlerinden biri, Sirakuza'yı kuşatan Roma generali Marcellus ile karşı karşıya geldiği zamandır. Marcellus'un şehri ele geçirmesi, Arşimet'in dehası ve icatları sayesinde oldukça güçleşmişti. Arşimet, mekanik düzenekler ve bilimsel ilkelerden esinlenerek geliştirdiği silahlarla ün kazanmıştı. Makaralar, ağır taşları yükseltmek için kullanılıyor ve mancınıklar düşmanları uzaklara fırlatıyordu. Hatta efsanelere göre Arşimet, aynalar kullanarak Roma donanmasını ateşe veriyordu. Ancak, tüm bu dahi icatlarına rağmen M.Ö. 212 yılında Romalılar Sirakuza'yı fethederek, şehirdeki diğer ileri gelenlerle birlikte Arşimet'i de öldürdüler. Anlatılara göre, Arşimet öldürülürken bile matematiksel bir problem üzerinde düşünüyordu ve bir Romalı asker onu rahat bırakması için uyardı, ama ne yazık ki asker aldırmadan Arşimet'i hemen öldürdü. Bu olay, Romalı generali de derinden etkiledi.

18. Yüzyıl. Mozaikle Arşimet'in ölüm tasviri. Städtische Galerie Liebieghaus, Frankfurt Almanya.

Arşimet, eğri yüzeylerin alanlarını bulmak için önemli yöntemler geliştirmişti. Parabol kesitlerini dörtgenleştirmek için sonsuz küçükler hesabını kullanmıştı. Bu sonsuz küçükler hesabı, daha sonradan modern matematiğin gelişmesinde temel teşkil eden diferansiyel ve integral hesaplarının temellerini atmıştı.Ayrıca, denge prensiplerini ilk defa ortaya koyan bilim insanıydı. Eşit kollara asılmış eşit ağırlıkların dengede kalacağını ve eşit olmayan ağırlıkların eşit olmayan kollarda dengede kalması için f1 · a = f2 · b koşulunun sağlanması gerektiğini belirlemiştir. Arşimet'in bu çalışmaları ve öngörüleri, "Bana bir dayanak noktası verin, Dünya'yı yerinden oynatayım" şeklindeki ünlü sözüyle de yüzyıllar boyunca hafızalardan silinmemiştir.Arşimet aynı zamanda sıvıların dengesi kanununu da keşfeden isimlerden biridir. Kral II Hieron'un altın tacına, gümüşün karıştırılıp karıştırılmadığından şüphelenmesi ve bu sorunu Arşimet'e çözmesi için havale etmesi, Arşimet'in hamamda yıkandığı sırada ağırlığının değiştiğini fark etmesiyle sonuçlanmıştır. Su içine daldırılan bir cismin taşırdığı suyun ağırlığı kadar hafiflediğini keşfeden Arşimet, bu bilgiyi kullanarak sorunu başarıyla çözmüştür.

Arşimet'in buluşları

Arşimet'in 7 eserine ait parşömen 10. yy civarında yani Bizans döneminde Konstantinopolis yani İstanbul'da kopyalanmıştı. Ancak daha sonra bu parşömenler Latin istilasında 13.yy'da tekrar kullanılarak bir dua kitabına çevrildi. Uzun süre dua kitabı olarak manastırlarda yer bulan bu dua kitabının Arşimet'in el yazmalarının kopyalarından yapıldığı anlaşıldı. Arşimet'in buluş ve eserlerini anlattığı bu çalışma ve diğer kaynaklardan buluşlarını bugün biliyoruz. Arşimet'in buluşlarından günümüze ulaşanları maddeler halinde listeledik:

  • Kaldırma Kuvveti: Arşimet, suyun kaldırma kuvveti konusunda önemli çalışmalar yapmıştır. Suyun kaldırma kuvveti, bir cismin sıvı içindeki yükünü azaltır ve cismin yüzdüğü veya batmadığı pozisyonu belirler.
  • Kaldıraç İlkesi: Arşimet, kaldıraç ilkesini keşfetmiş ve formülleştirmiştir. Kaldıraç ilkesine göre, denge noktasında, kuvvetin uzaklığı ile ters orantılı olarak bir kaldıraçın etkinliği belirlenir.
  • Arşimet Vidası: Arşimet, suyu daha yükseğe taşımak için kullanılan ve hala su pompalarında kullanılan Arşimet Vidası'nı icat etmiştir. Bu vidalı mekanizma, eğimli bir silindirin içine yerleştirilen bir vida sayesinde suyu yüksekten alarak yukarıya taşır.
  • Eğri Yüzeylerin Alanı: Arşimet, eğri yüzeylerin alanlarını hesaplamak için metotlar geliştirmiştir. Özellikle, parabol kesitlerinin alanını bulmak için sonsuz küçükler hesabını kullanarak önemli sonuçlara ulaşmıştır.
  • Pi Sayısı (π): Arşimet, dairenin çevresi ve çapı arasındaki ilişkiyi keşfetmiştir. Bu sayede, π (pi) sayısının değerini yaklaşık olarak 22/7 ve 3.1410 ile 3.1428 arasında hesaplamıştır.
  • Cisimlerin Hacmi: Arşimet, cisimlerin hacimlerini hesaplamak için geometrik metotlar geliştirmiştir. Özellikle, kürelerin ve silindirlerin hacimleri üzerine önemli teoremler bulmuştur.
  • Sabit Ağırlık İlkesi: Arşimet, sabit ağırlık ilkesine dayanarak cisimlerin yoğunluklarını tespit etmek için kullanılan bir metot geliştirmiştir. Bu ilkeye göre, bir sıvıya daldırılan bir cismin kaldırma kuvveti, cismin sıvının yerini değiştirdiği hacme eşittir.
  • Pi Sayısının Tahmini: Arşimet, çokgenlerin çevresini ve alanını kullanarak π (pi) sayısının yaklaşık değerini hesaplamıştır. Dikdörtgenlerden oluşan iç ve dış çokgenlerle yaklaşımlar yaparak, π sayısının değerini giderek daha doğru tahmin etmiştir.

Bu buluşlar, Arşimet'in matematik, fizik, mühendislik ve bilim alanlarındaki katkılarının sadece bir kısmını temsil eder. Onun dahi zekası ve bilimsel dehası, bugün hala hayranlık uyandırıcıdır ve pek çok bilim insanı için ilham kaynağı olmuştur.