Archimede: la vita e le invenzioni
Archimede in un dipinto di Domenico Fetti (1620).

Archimede è il più geniale scienziato e inventore dell’antichità classica.

Nato nel 287 a.C. a Siracusa, quando questa era ancora una colonia greca, studiò al Museo di Alessandria di Egitto, la più grande scuola culturale del tempo.

Fu matematico, geometra, astronomo, ingegnere, fisico e inventore. Si dedicò costantemente alla ricerca e alla realizzazione delle sue invenzioni: a lui sono attribuite circa 40 invenzioni.

Scoprì il principio idrostatico, anche detta spinta di Archimede: un qualsiasi corpo immerso in un liquido, sia che affondi sia che galleggi, riceve una spinta, detta spinta di Archimede, che è una forza diretta dal basso verso l’alto e pari al peso del volume del liquido spostato dal corpo.

Elaborò importanti leggi di meccanica e di ottica che poi usò nella costruzione di bilance idrostatiche, nella determinazione dei pesi specifici, nella costruzione di orologi solari, di sistemi di irrigazione, di ponti e di macchine belliche.

In meccanica formulò il principio teorico della leva: pare che durante la costruzione e il varo di una grossa nave, Archimede fosse riuscito a moltiplicare gli effetti di piccole forze proprio con una combinazione di leve e di carrucole; proprio in quella occasione egli avrebbe pronunciato la sua celebre frase: «Datemi un punto di appoggio e vi  solleverò il mondo».

Tra le tanti geniali invenzioni di Archimede, c’è quella legata al suo soggiorno in Egitto: la coclea o vite di Archimede, realizzata per trasportare le acque del Nilo verso le zone non raggiunte dalle inondazioni e tuttora utilizzata in molte regioni del Medio Oriente come sistema di irrigazione.

La vite di Archimede o coclea, usata per sollevare l'acqua e in genere le sostanze fluide.
La vite di Archimede o coclea, usata per sollevare l’acqua e in genere le sostanze fluide.

La scienza alla quale Archimede dedicò maggiore attenzione fu  la matematica. In questa disciplina ottenne dei risultati che solo nel Settecento, con i metodi di calcolo che nel frattempo si erano sviluppati, fu possibile poi verificare e confermare.

Si deve alla sua geniale opera di ricercatore matematico la scoperta di particolari poliedri semiregolari, oggi chiamati archimedei. Si tratta di 13 poliedri che hanno come facce poligoni regolari, non tutti dello stesso tipo, e che hanno vertici nei quali concorre un uguale numero di spigoli. Si possono pensare ottenuti dai poliedri regolari nei quali vengono “smussati” i vertici con opportuni piani paralleli alle varie facce e tali da formare altre facce che siano poligoni regolari: http://utenti.quipo.it/base5/poliedri/poliedriarchi.htm.

Quello che Archimede stesso considerò il suo capolavoro è il risultato raggiunto nei problemi di calcolo dell’area della superficie sferica e del volume della sfera.
Fu il grande Archimede infatti che per primo dimostrò che l’area della superficie sferica è uguale a quattro volte quella del suo cerchio massimo e che il volume della sfera è i due terzi del volume del cilindro equilatero circoscritto:

volume sfera =      

volume cilindro = 

Dal confronto delle due formule possiamo dire che:

volume sfera =  

 

 

 

 

Archimede contribuì alla strenua difesa di Siracusa assediata dai Romani nel 212 a.C. Fece infatti costruire macchine da guerra capaci di lanciare frecce e pietre a grandi distanze e pare che, con una serie di specchi ustori, formati da una opportuna combinazione di specchi piani, fosse riuscito a incendiare le navi assedianti.

Proprio durante tale assedio, egli venne ucciso all’età di 75 anni, nonostante il console romano Marcello avesse ordinato di risparmiare la vita del grande Archimede: Archimede, infatti, intento a tracciare una figura geometrica, non rispose al soldato che lo chiamava; questi non avendolo riconosciuto, lo uccise.

La figura che lo portò al raggiungimento del suo capolavoro, una sfera e un cilindro equilatero circoscritto, fu scolpita sulla sua tomba, come egli stesso aveva chiesto espressamente. Proprio basandosi su questa figura Cicerone, qualche secolo dopo, riuscì a scoprire nei pressi di Siracusa, la tomba di Archimede, di cui si erano perdute le tracce.