Arquimedes de Siracusa: biografia e descobertas científicas

Arquimedes de Siracusa, nascido cerca de 287 a.C. em Siracusa, uma cidade-estado grega na Sicília, é amplamente considerado um dos maiores matemáticos e inventores da antiguidade.

Filho do astrónomo Fídias, conforme Arquimedes afirm ana  sua obra O Contador de Areia,  mas de quem nada se sabe atualmente.

Arquimedes teve acesso a uma educação privilegiada e conhecimentos avançados, o que o levou a realizar descobertas fundamentais que influenciam a ciência até hoje.

Educação e primeiros anos

Arquimedes terá estudado em Alexandria, no Egito, um dos principais centros de conhecimento da época, e onde Conon de Samos e Eratóstenes de Cirene foram contemporâneos.

Lá, ele teve a oportunidade de interagir com outros grandes pensadores e aprender sobre os trabalhos de Euclides e outros matemáticos.

Após concluir seus estudos, regressou a Siracusa, onde passou grande parte de sua vida.

Principais descobertas e invenções

Lei da Hidrostática (Princípio de Arquimedes)

Uma das descobertas mais famosas de Arquimedes é o princípio da flutuabilidade, que afirma que um corpo imerso num fluido experimenta uma força para cima igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.

Por outras palavras, este princípio afirma que qualquer corpo parcial ou totalmente mergulhado num líquido ou gás sofre uma impulsão igual ao peso do fluido deslocado: um barco flutua e um balão de ar quente sustenta-se porque os seus pesos são iguais ao da água ou ar que deslocam.

Conta-se que Arquimedes correu nu pelas ruas de Siracusa gritando Eureka! Eureka” «Descobri! Descobri!», depois de ter compreendido, enquanto tomava banho, que o volume de um objeto pode ser medido pelo volume de água que desloca.

Utilizou este facto para provar que uma coroa, supostamente de ouro maciço, não tinha a densidade certa para ser de ouro puro.

Mas esta lei ou princípio de Arquimedes não fala apenas da coroa de ouro e prata do rei Híeron e da água da banheira donde saiu a gritar “Eureka! Eureka!”. Refere-se a todos os corpos e a todos os fluidos; é uma lei muito geral. Deste modo, conhecendo a lei, conhecemos já, implicitamente, todos os seus casos particulares.

Arquimedes sai da banheira a gritar, Eureka!
Esta gravura do século XVI representa o sábio de Siracusa, Arquimedes, ao sair do banho em que acabava de descobrir uma lei física sobre a densidade dos corpos. Segundo a lenda, começou a correr nu pelas ruas da cidade gritando: «Eureka! Eureka!» («Descobri! Descobri!»).

Parafuso de Arquimedes

Inventado para elevar água de um nível mais baixo para um mais alto, o parafuso de Arquimedes é um dispositivo simples, ainda hoje utilizado no Egipto para fazer subir água para irrigação e em muitas instalações industriais modernas.

Parafuso sem fim de Arquimedes
O princípio do parafuso sem fim deve-se ao sábio grego Arquimedes (287 a. C.- 212 a. C.). Este dispositivo tem múltiplas aplicações práticas: o torno hidráulico, por exemplo, outrora muito utilizado na irrigação. Entre os antigos, a física não era tida em grande consideração por estar associada ao trabalho manual, julgado degradante, e não deu qualquer celebridade (ao contrário das matemáticas) aos precursores que a ela se consagraram.

Máquinas de guerra

Durante o cerco de Siracusa pelos romanos, Arquimedes projetou diversas máquinas de guerra, incluindo catapultas, braços mecânicos conhecidos como “garras de Arquimedes” e até espelhos ardentes, que supostamente concentravam a luz solar para incendiar os navios inimigos.

Espelhos inventados por Arquimedes, destroem navios de guerra romanos durante o cerco a Siracusa
Arquimedes contribuiu para a defesa de Siracusa, contra os romanos que a sitiavam: fez construir grandes espelhos que concentraram os raios solares sobre a frota inimiga, conseguindo desta maneira incendiar parte dela. Atualmente os fornos solares baseiam-se neste princípio.

Matemática e Geometria

Arquimedes deu significativos contributos para a Geometria, como o cálculo da área sob uma parábola, o volume e a superfície de uma esfera, e a relação entre o volume de um cilindro e uma esfera circunscrita.

Ele também desenvolveu a espiral de Arquimedes, uma curva matemática importante.

Teoria das Alavancas

Arquimedes investigou ainda máquinas, e explicou o princípio da alavanca, enunciando que “Dê-me um ponto de apoio e eu moverei o mundo“.

Ou seja, com uma alavanca suficientemente comprida e um apoio próximo do objeto a mover, é possível a um único homem mover o que quer que seja, independentemente do peso.

Ele demonstrou que, com o uso de alavancas, é possível levantar objetos muito pesados com pouca força.

Para além de ter elaborado, como já vimos, uma teoria da alavanca e um parafuso sem fim, Arquimedes, o mais ilustre cientista da Antiguidade, foi autor de outras descobertas fundamentais em mecânica: concebeu, ainda, a hélice e a roda dentada.

Arquimedes a trabalhar na defesa de Siracusa.

Legado

Durante o cerco de Siracusa, Arquimedes utilizou o seu génio para desenhar fortificações e armas, com tanto êxito que a cidade resistiu durante três anos.

E foi durante a captura da cidade que um soldado romano matou Arquimedes, violando a ordem expressa de Marcelo para respeitar a sua vida.

Diz a tradição que o cientista meditava no jardim da sua vila sobre um problema matemático, e tinha desenhado na areia figuras geométricas.  “Noli turbare circulos meos” (não destruais os meus círculos) foram as últimas palavras que pronunciou ao ser atacado pelo soldado.

Os seus escritos foram preservados por estudiosos árabes e redescobertos na Europa durante a Renascença, influenciando profundamente o desenvolvimento da ciência moderna, pelo seu legado perdura até os dias atuais.

Os seus contributos para a Matemática, a Geometria, a Física e Engenharia fazem dele uma figura central na história da ciência.

Fontes dos textos e imagens: Dicionário Ilustrado do Conhecimento Essencial | Alfa Estudante – Enciclopédia Juvenil | História Universal Comparada