อาร์คิมิดีส (Archimedes)

อาร์คิมิดีส มีพื้นฐานทางครอบครัวเป็นบุตรของนักดาราศาสตร์ที่มีชื่อว่า ไฟดาส (Pheidias) อาร์คิมิดีสถือเป็นบุคคลหนึ่งที่มีความหลงใหลในวิชาด้านคณิตศาสตร์เป็นอย่างมาก และเป็นหนึ่งในศิษย์เอกของ ยูคลิด (Euclid) ที่เมืองอาเล็กซานเดรีย (Alexandria) ถือเป็นนักวิทยาศาสตร์ นักคณิตศาสตร์คนดังในสมัยคลาสสิก ด้วยเป็นต้นแบบและแนวทางความรู้ด้านวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับงานด้านวิชา สถิตยศาสตร์ของไหล, สถิตยศาสตร์ และการอธิบายหลักการเกี่ยวกับคาน ซึ่งเป็นวิทยาการสำคัญในสมัยนั้น ภายหลังจากการศึกษาจบ อาร์คิมิดีสผู้ซึ่งในรับการขนานนามว่าปรัชญาเมธีแห่งเมืองอเล็กซานเดรีย ในตำแหน่งงานที่ได้รับเป็นนักปราชญ์ประจำราชสำนักของพระเจ้าเฮียโร

เรื่องราวสำคัญที่ทำให้อาร์คิมิดีสมีชื่อเสียงเป็นอย่างมาก ในฐานะเป็นเจ้าของชื่อกฎที่ว่า กฎของอาร์คิมีดีส (Archimedes Principle) หรือ วิธีการหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุ (Specific Gravity) ซึ่งเรื่องราวนี้เกิดขึ้นจากกษัตริย์เฮียโรทรงมีรับสั่งให้ช่างทำมงกุฎทองคำ โดยได้มอบทองคำจำนวนหนึ่งไปให้ช่าง แต่เมื่อช่างทำมงกุฎมาถวาย ก็เกิดความระแวงสงสัยว่าช่างทำทองว่าจะยักยอกทองคำไป และนำโลหะชนิดอื่นมาผสม อาร์คิมิดีสสามารถพิสูจน์หาความจริงดังกล่าวได้ว่า มงกุฎทองคำที่ช่างทำมงกุฎหลอมมีสิ่งเจือปนลงไปในเนื้อทอง ด้วยวิธีวัดปริมาตรมงกุฎทองคำโดยการเอาไปแทนที่น้ำ และปล่อยให้น้ำล้นออกมา ซึ่งกฎนี้เป็นกฎเกี่ยวกับแรงลอยตัวและการแทนที่ โดยกล่าวว่า เมื่อนำวัตถุลงไปแทนที่ของเหลวจะมีแรงต้านเท่ากับน้ำหนักของของเหลวปริมาตรเท่าส่วนจม จากหลักการนี้ทำให้เข้าใจในหลักการหลายอย่าง เช่น เรือเหล็กทำไมจึงลอยน้ำ

ผลงานสำคัญส่วนใหญ่ของอาร์คิมิดีส ส่วนมากเป็นผลงานด้านการค้นพบและสิ่งประดิษฐ์สรุปคร่าว ๆ ได้ดังนี้

มงกุฎทองคำ

เกลียวอาร์คิมิดีส

กรงเล็บอาร์คิมิดีส

รังสีความร้อนของอาร์คิมิดีส

และส่วนที่เป็นผลงานทางด้านคณิตศาสตร์ที่สำคัญก็มีอยู่ดังนี้คือ

Measurement of the Circle อาร์คิมิดีสแสดงให้เห็นว่า ค่าของ Pi มีค่าอยู่ระหว่าง 310/11 กับ 31/7 โดยทดลองด้วยการแบ่งวงกลมออกเป็นรูปหลายเหลี่ยมด้านเท่าขนาด 9 จำนวน 6 ด้าน และคำนวณให้เห็นค่าของ Pi

The Sand Reckoner ตัวเลขที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในสมัยชาวโรมัน คือ 10000 อาร์คีมีดีสแสดงให้เห็นถึงวิธีการใช้งานตัวเลขที่มีขนาดใหญ่มาก เขาตั้งคำถามว่า จำนวนเม็ดทรายที่มีอยู่ในโลกนี้มีกี่เม็ด จะหาตัวเลขมาแทนจำนวนเม็ดทรายได้อย่างไร อาร์คีมีดีสแสดงให้เห็นค่าคำตอบตัวเลขจำนวนมหาศาล เช่น 1062 หมายถึงมีเลขศูนย์อยู่ 62 ตัว

เป็นเรื่องน่าเศร้าใจเมื่อช่วงสุดท้ายในชีวิตของอาร์คิมิดีสกลับเป็นช่วงที่น่าสลดใจยื่งนัก ในช่วงที่กองทัพโรมันเข้าตีเมืองไซราคิวส์ เขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นทหารศึกผู้วางแผนกองทัพในการสงคราม เนื่องด้วยเป็นบุคคลที่มีความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ซึ่งสามารถนำความรู้นั้นมาใช้ในในสงครามได้ ไม่ว่าจะเป็นการเผาเรือข้าศึกโดยใช้รังสีความร้อนของอาร์คิมิดีส การรวมจุดโฟกัสของแสงอาทิตย์ส่องไปยังเรือของข้าศึก การนำความรู้เรื่องคานดีดของเขามาสร้างเครื่องยิงก้อนหินไปยังฝ่ายข้าศึก ทำให้ชนะข้าศึกได้โดยง่าย ทำให้มาร์เซลลุส แม่ทัพใหญ่ของโรมันเห็นความสามารถของอาร์คิมีดีส ได้สั่งให้ทหารนำตัวอาร์คิมีดีสไปพบ แต่ในขณะที่ตามหาอาร์คิมีดีส ทหารได้พบกับอาร์คิมีดีสและเกิดเรื่องเข้าใจผิดกันและต่อสู้กันจนอาร์คิมีดีสถึงแก่ความตาย มาร์เซลลุสทราบเรื่องภายหลังก็เสียใจมาก จึงสร้างอนุสาวรีย์และรับอุปการะครอบครัวของอาร์คิมีดีสในเวลาต่อมา

ณ อนุสาวรีย์แห่งนี้มีลักษณะรูปทรงกลมอยู่ในทรงกระบอก ตลอดจนจารึกรูปและสูตรต่าง ๆ ทางคณิตศาสตร์ที่เขาคิดขึ้นไว้เหนือหลุมศพอาร์คิมีดีส

แหล่งที่มา https://www.scimath.org/article-mathematics/item/9834-6-archimedes