Sirakuzalı Arşimet (Archimedes) antik dünyanın en büyük ve en ünlü mucidi, aynı zamanda en büyük matematikçilerden biriydi. Günümüze kalabilmiş yazıları sayesinde matematik alanındaki buluşları üzerine geniş bilgi sahibiyiz. Lakin önemli buluşlarına ilişkin belgelere ancak çağdaşlarının tuttuğu notlardan ulaşabilmekteyiz.
Arşimet kimdir?
Arşimet, o zamanlar Yunan İmparatorluğu'nun bir sömürgesi olan Sicilya adasında, Siraküza'da doğdu. Yaşamıyla ilgili ya da nasıl biri olduğuna ilişkin agünümüze çok az bilgi kalmıştır. Bunlar da, büyük bilginin yaşadığı dönemde ya da sonraki yüzyıllarda yaşamış tarihçilerin yorumlarına dayanmaktadır. En önemli kaynak, Yunan ve Roma'nın tarihsel kişilikleri üzerine yazdığı yaşam öyküleriyle tanınan Yunan tarihçi Plutarkhos'tur (MS yaklaşık 46-120). Plutharkos'a göre, Arşimet'in babası gök bilimciydi ve ailesinin Siraküza yöneticisi Kral II. Hireon (MÖ 306-215) ile yakın bağları vardı.
Kral Hieron, Antik Mısır'daki İskenderiye'ye yapacağı yolculuk için Arşimet'ten, gemisindeki suyu boşaltacak bir pompa yapmasını istedi. Arşimet, basit ama parlak bir çözüm buldu. Günümüzde Arşimet Vidası olarak bilinen bu aygıt, bir silindirin içine yerleştirilmiş büyük bir tel burguydu (tıpkı çok geniş vida yivleri gibi). Vida döndüğü zaman suyu yukarı doğru çekiyordu.
Buluş o kadar etkili oldu ki, kısa zamanda pek çok ülkede tarımsal sulama alanında kullanılmaya başlandı. Arşimet Burguları, günümüzde fabrikalarda ve hafriyat işlerinde toprak ve plastik topaklar gibi maddeleri toplamak amacıyla kullanılmaktadır. Ayrıca bütün dünyada tarımsal sulama alanında yaygın biçimde kullanımı devam etmektedir.
Arşimet mekanik ve deneysel ilkeleri matematikle buluşturdu ve bunların arasındaki önemli ve yakın bağlantıyı çok açık biçimde gördü. İskenderiye'de, döneminin matematik çalışmalarını inceledi ve kısa sürede onları genişletti. Onun dehasını asıl ortaya çıkaran etken, matematik alanındaki olağanüstü ispatları ve esin verici düşünceleri oldu.
Basit makine tasarımları
Arşimet'in kendi el yazısıyla günümüze ulaşan bir yapıtı kalmamış olsa da, ölümünü izleyen yaklaşık 1000 yıllık dönemde, kaleme alınmış eserlerine ait çeşitli nüshalar bulunmuştur. Bunlar arasında en önemlisi, 11. yüzyıldan kalma, parşömen üzerinde bir el yazmasıdır. Bu yapıta Arşimet'in yazısı kazınmış, üzerine Hristiyan duaları yazılmış ve bir kitabın parçası olarak ciltlenmiştir.
Günümüzde Arşimet Parşömeni olarak bilinen bu kitap, 1998'de açık artırmada satıldığından beri bilim insanları Arşimet'in metnini ilk kez okuyabilmek amacıyla Hristiyan metninin "içini görebilmek" için en gelişmiş teknikleri kullandılar. Bu yapıtın çözümlenme aşamasından elde edilen en önemli bulgu, Arşimet'in günümüzde calculus olarak bilinen matematiksel hesaplama tekniğinin kimi ilkelerini bulmuş olmasıdır. Modern bilim ve teknoloji bakımından son derece önem taşıyan bu teknik, ancak 17. yüzyılda Isaac Newton (1643-1727) ve Gottfried Leibniz (1646-1716) tarafından fiilen biçimlendirilmiştir.
Günümüzün uygulamalı matematiğine karşılık olabilecek yöntemi kullanan Arşimet, çeşitli nesnelerin ağırlık merkezlerinin yerini hesapladı ve kaldıraç, palanga, dişliler gibi "basit makineler"e temel olan matematiksel ilkeleri çözdü.
Dişliler üzerine bilgisinden yola çıkarak, uzun mesafeleri ölçebilecek bir tekerlekli araba (odometre); saat başı vuran bir saat; Güneş'in, Ay'ın ve o zaman bilinen beş gezegenin konumlarını önceden kestiren bir aygıt icat etti. 1900 yılında, dalgıçlar Yunan adası Antikythera'nın (Küçük Çuha Adası) açıklarında yatan bir gemi enkazında, bilim insanlarının gök bilimsel antik bir bilgisayar olarak nitelendirdikleri bir aygıt buldular. Kimi tarihçiler bu aygıtın Arşimet'in çalışmalarıyla yakından ilgili olduğuna inanmaktadırlar.
Arşimet'in buluşları arasında, kendi döneminde en gözde olanları, kentin MÖ 214'de Romalılar tarafından kuşatılması sırasında, Siraküza'yı savunmak amacıyla geliştirdiği silahlardı. Bunlar arasında en ünlüsü Pençe, Roma gemilerini havaya kaldırıp, sonra denize bırakan ya da alabora olmalarına neden olan, surlara raptedilmiş bir tür vinçti.
Palanga düzeneği
Antik uygarlıklarda, fizikçilerin basit makineler olarak adlandırdığı kaldıraç, eğik düzlem, tekerlek, dingil, kama ve palangadan geniş ölçüde yararlanıldı. Arşimet'in muazzam bir güç uygulamak amacıyla iki makarayı bir araya getirerek kullanan ilk kişi olduğu kesin olarak bilinmektedir. Palanga düzeneği olarak bilinen bu aygıt, günümüzde ağır yüklerin kaldırılması ve çekilmesi amacıyla halen kullanılmaktadır.
Plutarkhos'a göre, Arşimet bu düzeneği, bir kaldıracın yerinden oynatamayacağı büyüklükte bir ağırlığın olmadığını öne sürmesinin ardından Kral Hieron'a karşılık vermek amacıyla geliştirmiştir. Hieron, Arşimet'e, Syracusia adlı dev geminin yerinden oynamayacağını söylemişti. Gemi, ancak çok sayıda güçlü erkekten oluşan bir grubun gücüyle çekilebiliyordu. Oysa Arşimet, ağzına kadar yük ve tayfayla dolu gemiyi, bir kaldıraçla değil ama bir palanga düzeneğiyle tek elini kullanarak yerinden oynatabilmişti.
Arşimet hakkında sık sorulanlar
Arşimet prensibi nedir?
Arşimet prensibi, bir akışkan içindeki bir cisim üzerindeki kaldırma kuvvetinin, cismin yer değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşit olduğunu belirtir. Bu ilke, gemilerin nasıl yüzdüğünü ve sıcak hava balonlarının nasıl yükseldiğini anlamanın temelidir.
Arşimet vidası nedir?
Arşimet vidası, Arşimet tarafından icat edilen ve bugün hala sulama ve su taşımacılığı için kullanılan basit bir makinedir. Vida, bir silindirin etrafına sarılmış spiral bir borudan oluşur ve döndürüldüğünde suyu veya diğer sıvıları yokuş yukarı hareket ettirebilir.
Tüketme yöntemi nedir?
Tüketme yöntemi, Arşimet tarafından düzensiz şekillerin alanını ve kavisli üç boyutlu nesnelerin hacmini hesaplamak için icat edilen matematiksel bir tekniktir. Ölçülen şekle giderek hassaslaşan bir dizi yaklaşımın kullanılmasını içerir.
Arşimet ısı ışını (ölüm ışını) nedir?
Arşimet ısı ışını, antik Yunan ve Roma tarihçileri tarafından tanımlanan teorik bir silahtır. Anlatılanlara göre Arşimet bir dizi ayna kullanarak güneş ışığını düşman gemilerine odaklamış ve gemilerin alev almasına neden olmuştur. Hikaye uydurma olsa da, modern deneyler aynalar kullanarak yoğun ısı yaratmanın mümkün olduğunu göstermiştir.
Arşimet spirali nedir?
Arşimet spirali, adını Arşimet'ten alan matematiksel bir eğridir. Sabit bir nokta etrafında sabit bir hızla dönen ve noktadan sabit bir hızla uzaklaşan bir doğru üzerindeki noktaların konumlarının çizilmesiyle oluşturulur. Spiral, deniz kabukları, galaksiler ve yaylar da dahil olmak üzere birçok doğal ve insan yapımı nesnede görülür.
Arşimet'in mesleği neydi? Ne zaman ve nasıl başladı?
Arşimet, Sicilya adasındaki Siraküza'da yaşamış bir matematikçiydi. Babası Phidias bir astronomdu, bu yüzden Arşimet aile soyunu devam ettirdi.
Arşimet hangi başarılarıyla tanınırdı?
Arşimet, bir kürenin hacminin onu çevreleyen bir silindirin hacminin üçte ikisi olduğunu buldu. Ayrıca, bir akışkan içindeki bir cisme, cismin yer değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşit bir yukarı doğru kuvvet uygulandığını söyleyen bir kaldırma kuvveti yasası olan Arşimet ilkesini keşfetti. Geleneğe göre, suyu bir seviyeden diğerine yükseltmek için bir boru içine yerleştirilmiş bir vida kullanan Arşimet vidasını icat etmiştir.
Arşimet hangi özel eserleri yarattı?
Arşimet günümüze ulaşan dokuz inceleme yazmıştır. Küre ve Silindir Üzerine'de, r yarıçaplı bir kürenin yüzey alanının 4πr2 olduğunu ve bir silindirin içine yerleştirilmiş bir kürenin hacminin silindirinkinin üçte ikisi olduğunu göstermiştir. (Arşimet bu son sonuçla o kadar gurur duyuyordu ki, mezarına bir diyagramı kazınmıştı). Çemberin Ölçümü'nde pi sayısının 3 10/71 ile 3 1/7 arasında olduğunu göstermiştir. Yüzen Cisimler Üzerine'de, cisimlerin suda yüzerken nasıl davrandıklarına dair ilk açıklamayı yazdı.
Arşimet'in ailesi, kişisel hayatı ve erken yaşamı hakkında neler biliniyor?
Arşimet'in ailesi hakkında, babası Phidias'ın bir astronom olması dışında neredeyse hiçbir şey bilinmemektedir. Yunan tarihçi Plutarkhos, Arşimet'in Sirakuza kralı II. Heiron ile akraba olduğunu yazmıştır. Arşimet genç bir adamken İskenderiye'de Öklid'den sonra gelen matematikçilerle çalışmış olabilir. Büyük olasılıkla orada Samoslu Conon ve Kireneli Eratosthenes ile arkadaş olmuştur.
Arşimet nerede doğdu? Nasıl ve nerede öldü?
Arşimet MÖ 287 yılında Sicilya adasındaki Siraküza'da doğdu. MÖ 212 ya da 211'de sona eren bir kuşatmanın ardından Romalılar şehri ele geçirdiğinde aynı şehirde öldü. Arşimet'in ölümüyle ilgili anlatılan bir hikâyeye göre, matematik çalışmalarını bırakmayı reddetmesi üzerine Romalı bir asker tarafından öldürülmüştür. Arşimet nasıl ölmüş olursa olsun, Romalı general Marcus Claudius Marcellus onun ölümüne üzülmüştür çünkü Marcellus, Siraküza'yı savunmak için yaptığı çok sayıda akıllı makine nedeniyle Arşimet'e hayrandır.
Kaynaklar:
- Gow, Mary. 2005. Archimedes: Mathematical Genius of the Ancient World. Enslow Publishing.
- Hasan, Heather. 2005. Archimedes: The Father of Mathematics. Rosen Central. ISBN 978-1-4042-0774-5.