Acsimet: 5 Phát Minh Thay Đổi Thế Giới Mà Bạn Chưa Biết | kienthuctruyen.com

Archimedes (hay Acsimet) của Syracuse là một nhà toán học, nhà vật lý, kỹ sư, nhà phát minh, và một nhà thiên văn học người Hy Lạp. Dù ít chi tiết về cuộc đời ông được biết, ông được coi là một trong những nhà khoa học hàng đầu của thời kỳ cổ đại.

Cuộc đời nhà bác học Acsimet

Tiểu sử

Acsimet (284 - 212 trước Công nguyên) - là nhà giáo, nhà bác học vĩ đại của Hy Lạp cổ đại, ông sinh tại thành phố Syracuse, một thành bang của Hy Lạp cổ đại. Cha của Acsimet là một nhà thiên văn và toán học nổi tiếng Phidias, đã đích thân giáo dục và hướng dẫn ông đi sâu vào hai bộ môn này. Năm 7 tuổi ông học khoa học tự nhiên, triết học, văn học. Mười một tuổi ông đi du học Ai Cập, là học sinh của nhà toán học nổi tiếng Ơclit; rồi Tây Ban Nha và định cư vĩnh viễn tại thành phố Cyracuse, xứ Sicile. Ðược hoàng gia tài trợ về tài chính, ông cống hiến hoàn toàn cho nghiên cứu khoa học.

Acsimet có nhiều đóng góp to lớn trong lĩnh vực Vật lý, Toán học và Thiên văn học.

• Về Vật lý: ông là người đã sáng chế ra chiếc máy bơm dùng để tưới tiêu nước cho đồng ruộng Ai Cập, là người đầu tiên sử dụng hệ thống các đòn bẩy và ròng rọc để nâng các vật lên cao, là người đã tìm ra định luật về sức đẩy của nước.
• Về Toán học: Acsimet đã giải bài toán về tính độ dài của đường cong, đường xoắn ốc, đặc biệt ông đã tính ra số Pi bằng cách đo hình có nhiều góc nội tiếp và ngoại tiếp.
• Về Thiên văn học: ông đã nghiên cứu sự chuyển động của Mặt Trăng và các vì sao.

Acsimet suốt cuộc đời say sưa học tập, nghiên cứu. Tương truyền rằng ông đã tìm ra định luật về sức đẩy của nước khi đang tắm. Ông đã sung sướng nhảy ra khỏi bồn tắm, chạy thẳng về phòng làm việc mà quên cả mặc quần áo, miệng kêu lớn: ""Ơrêca! Ơrêca (Tìm thấy rồi! Tìm thấy rồi!). Trong cuộc chiến tranh của Hy Lạp chống quân xâm lược Rôma, Acsimet đã sáng chế ra nhiều loại vũ khí mới như máy bắn đá, những cái móc thuyền, đặc biệt trong đó có một thứ vũ khí quang học để đốt thuyền giặc. Thành Xicacudo đã được bảo vệ đến 3 năm mới bị thất thủ. Khi bọn xâm lược hạ được thành, chúng thấy ông vẫn đang say sưa ngồi nghiên cứu những hình vẽ trên đất. Ông đã thét lên: ""Không được xóa các hình vẽ của ta"", trước khi bị ngọn giáo của kẻ thù đâm vào ngực. Acsimet đã anh dũng hi sinh như một chiến sĩ kiên cường.

Tài liệu Toán

Acsimet Hiến Kế Đánh Ngoại Xâm: Câu Chuyện Về Trí Tuệ Và Lòng Yêu Nước

Thời kỳ cổ Hi Lạp, chiến tranh giữa các nước nhỏ thường xuyên xảy ra. Acsimet, nhà bác học vĩ đại của xứ Syracuse nhỏ bé, đã dùng trí tuệ của mình để bảo vệ tổ quốc khi ngoại bang xâm lược. Dù đã 73 tuổi, ông vẫn tích cực tham gia vào cuộc chiến bảo vệ Syracuse.

Kế Sách Tài Tình Chống Quân Xâm Lược

Súng Bắn Đá Uy Lực

Quân địch hùng mạnh với 60 chiến thuyền ào ạt tiến vào Syracuse. Acsimet đã thiết kế một loại súng bắn đá đặc biệt, có khả năng bắn những viên đá nặng hàng trăm kilogam. Khi quân địch đến gần, ông ra lệnh: "Bắn!". Nhiều thuyền chiến bị phá hủy, quân địch kinh hoàng tháo chạy.

Bẫy Đá Trên Không

Sau thất bại, quân địch chuyển sang tấn công vào ban đêm, với ý định phá cổng thành. Acsimet đã chuẩn bị một loại máy bắn đá khác. Khi địch áp sát, những viên đá được bắn lên trời rồi rơi xuống, trúng vào chiến thuyền và binh lính, thậm chí một hòn đá còn trúng đầu tên chỉ huy. Quân địch lại phải rút lui trong điên cuồng.

Gương Soi "Hỏa Công"

Không cam tâm thất bại, quân địch phát động cuộc tấn công lần thứ ba. Lần này, Acsimet yêu cầu phụ nữ trong thành mang gương soi của mình ra bờ biển.

Tướng địch thấy toàn phụ nữ nên ra lệnh tiến quân. Nhưng khi chiến thuyền đến gần, hàng loạt gương soi đồng loạt phản chiếu ánh sáng mặt trời, đốt cháy cánh buồm và cả thuyền địch. Từ tướng chỉ huy đến binh lính đều khiếp đảm, vội vã rút quân.

Acsimet – Nhà Bác Học Yêu Nước

Hơn hai nghìn năm đã trôi qua kể từ khi Acsimet bị quân La Mã sát hại. Tuy nhiên, hình ảnh nhà bác học thiết tha yêu nước, với những sáng kiến phát minh về lý thuyết và thực hành, vẫn mãi được ghi nhớ. Ông đã hiến dâng cả cuộc đời mình cho khoa học và tổ quốc đến tận phút cuối cùng.

Những công trình Archimedes tìm ra:

Công thức tính diện tích và thể tích hình lăng trụ và hình cầu.

Số thập phân của số Pi. Năm -250, ông chứng minh rằng số Pi nằm giữa 223/7 và 22/7.

Phương pháp tính gần đúng chu vi vòng tròn từ những hình lục giác đều nội tiếp trong vòng tròn.

Những tính chất của tiêu cự của Parabole.

Phát minh đòn bẩy, đinh vis Acsimet (có thể do Archytas de Tarente), bánh xe răng cưa.

Chế ra máy chiến tranh khi Cyracuse bị quân La Mã vây.

Chế ra vòng xoắn ốc không ngừng của Acsimet (có thể do Conon de Samos).

Tính diện tích parabole bằng cách chia ra thành tam giác vô tận.

Nguyên lý Thủy tĩnh (hydrostatique), sức đẩy Acsimet, Trọng tâm Barycentre.

Những khối Acsimet (Solides Acsimet).

Những dạng đầu tiên của tích phân.

Nhiều công trình của ông đã không được biết đến cho đến thế kỷ XVIIe, thế kỷ XIXe, Pascal , Monge và Carnot đã làm công trình của họ dựa trên công trình của Acsimet.

Tác phẩm Archimedes đã viết:

Sự cân bằng các vật nổi.

Sự cân bằng của các mặt phẳng trên ký thuyết cơ học.

Phép cầu phương của hình Parabole.

Hình cầu và khối cầu cho Toán. Tác phẩm này xác định diện tích hình cầu theo bán kính, diện tích bề mặt của hình nón từ diện tích mặt đáy của nó.

Hình xoắn ốc (đó là hình xoắn ốc Acsimet, vì có nhiều loại xoắn ốc).

Hình nón và hình cầu (thể tích tạo thành do sự xoay tròn của mặt phẳng quanh một trục (surface de révolution), những parabole quay quanh đường thẳng hay hyperbole.

Tính chu vi đường tròn (Ông đã cho cách tính gần đúng của con số Pi mà Euclide đã khám phá ra.

Sách chuyên luận về phương pháp để khám phá Toán học. Sách này chỉ mới được khám phá ra vào năm 1889 tại Jérusalem.

Về trọng tâm và những mặt phẳng: đó là sách đầu tiên viết về trọng tâm barycentre (ý nghĩa văn chương là "tâm nặng")."

Acsimet: "Tôi đã phát hiện ra rồi!"

Ngày xưa, có một vị Quốc vương ở Hy Lạp muốn làm một chiếc vương miện thật đẹp. Vua gọi người thợ kim hoàn đến, đưa cho anh ta một thỏi vàng lấp lánh và yêu cầu làm nhanh chiếc vương miện.

Chẳng bao lâu sau, vương miện hoàn thành, rất tinh xảo và đẹp mắt. Quốc vương rất hài lòng, đội lên đầu đi đi lại lại trước mặt các đại thần. Bỗng có tiếng xì xào: "Vương miện của bệ hạ đẹp thật, nhưng không biết có đúng là vàng thật không?". Nghe vậy, Quốc vương liền gọi người thợ kim hoàn đến và hỏi: "Chiếc vương miện ngươi làm cho ta có đúng là toàn bằng vàng không?".

Người thợ kim hoàn đỏ mặt, cúi đầu thưa: "Tâu bệ hạ, số vàng Người đưa con đã dùng hết, vừa đủ không thừa không thiếu. Nếu bệ hạ không tin, xin cho cân lại xem có đúng nặng bằng thỏi vàng Người đưa không ạ?".

Các đại thần đem vương miện ra cân, quả nhiên không thiếu. Vua đành phải cho người thợ kim hoàn về. Nhưng vua biết rằng khó có thể tin lời người thợ kim hoàn, vì anh ta có thể đã dùng bạc thay vàng với trọng lượng tương đương, mà bề ngoài không thể phát hiện ra.

Quốc vương buồn phiền kể chuyện này với Acsimet. Acsimet nói: "Đây quả là một bài toán khó, con xin giúp người làm rõ chuyện này."

Về đến nhà, Acsimet cân lại vương miện và thỏi vàng, đúng là trọng lượng bằng nhau. Ông đặt chiếc vương miện lên bàn, ngắm nghía và suy nghĩ đến mức người phục vụ gọi ăn cơm mà ông không hay biết.

Ông nghĩ: "Vương miện nặng bằng thỏi vàng, nhưng bạc nhẹ hơn vàng. Nếu trong vương miện có trộn bạc với lượng nặng bằng lượng vàng lấy ra, thì chiếc vương miện này phải lớn hơn chiếc vương miện làm hoàn toàn bằng vàng. Làm thế nào để biết được thể tích của chiếc vương miện này và thể tích của chiếc vương miện làm bằng vàng, cái nào lớn hơn? Chẳng lẽ phải làm một chiếc nữa? Như vậy thì tốn công tốn sức!". Acsimet lại nghĩ: "Đương nhiên có thể nấu chảy chiếc mũ này và đúc thành thỏi vàng để xem nó còn to bằng thỏi vàng cũ không, nhưng chắc chắn nhà vua không đồng ý. Tốt nhất là phải nghĩ ra cách gì khác để so sánh thể tích của chúng. Nhưng cách gì đây?"

Nhà bác học Acsimet và câu chuyện đãng trí nổi tiếng

Acsimet thông minh bỗng trở nên trầm ngâm. Ông vắt óc suy nghĩ mãi mà vẫn chưa tìm ra cách. Ông thường lặng lẽ ngồi cả buổi, mọi người bảo ông "đang bí".

Một hôm, Acsimet đi tắm. Vì mải suy nghĩ nên nước chảy đầy bồn, sắp tràn ra ngoài. Ông bước vào bồn tắm, nước tràn ra ngoài. Ông càng chìm người vào bể, nước càng tràn ra nhiều. Acsimet như bừng tỉnh, mắt sáng lên. Ông nhìn nước tràn ra ngoài và nghĩ: "Số nước tràn ra có thể bằng với thể tích phần cơ thể của ông chiếm trong bể nước không?". Ông rất vui, lập tức cho đầy nước vào bồn tắm và lại bước vào bồn, sau đó lại làm lại một lần nữa. Đột nhiên, ông bỗng chạy ra ngoài, vỗ tay reo lên: "Tôi đã phát hiện ra rồi, phát hiện ra rồi!" mà quên cả mặc quần áo.

Ngày hôm sau, Acsimet làm thực nghiệm trước mặt Quốc vương, các đại thần và người thợ kim hoàn để mọi người cùng xem. Ông thả vương miện và thỏi vàng cùng trọng lượng vào hai dụng cụ đựng nước có thể tích bằng nhau, được chứa đầy nước. Sau đó, ông thu nước tràn ra vào hai bình đựng. Kết quả cho thấy nước ở bên vương miện tràn ra nhiều hơn bên thả thỏi vàng rất nhiều.

Acsimet nói: "Mọi người đều đã nhìn thấy. Rõ ràng là vương miện chiếm chỗ trong nước nhiều hơn so với thỏi vàng. Nếu vương miện đều là vàng, thì lượng nước tràn ra ở hai bên sẽ bằng nhau, tức là thể tích của chúng bằng nhau".

Người thợ kim hoàn không còn gì để thanh minh được nữa. Quốc vương tức giận trừng phạt anh ta. May mắn thay, Acsimet đã giúp vua giải được bài toán khó này.