Arquímedes. Es uno de los matemáticos más importantes de la historia y sus descubrimientos asentaron las bases del conocimiento moderno.
Estamos en el año 287 a.C. Las civilizaciones antiguas no entendían el funcionamiento de la naturaleza, pues los humanos nos limitábamos a sobrevivir. Afortunadamente, en este contexto existieron personas que, por primera vez, se cuestionaban aquello que los rodeaba e intentaban encontrar explicaciones a todo lo que no comprendían.
Es a estas figuras a quienes les debemos absolutamente todo. En un tiempo donde ciencia y filosofía se mezclaban, existieron algunas de las mentes más brillantes que ha conocido el mundo. Fueron ellos los que, en un tiempo de oscuridad, asentaronlas bases de la ciencia y allanaron el camino para que los posteriores genios más recientes tuvieran algo con lo que empezar a trabajar.
Una de estas figuras es, sin duda, Arquímedes, un matemático griego que revolucionó el mundo de la ciencia con sus descubrimientos sobre geometría y dejó tras de sí algunos inventos y reflexiones que permitieron el avance no solo de las matemáticas, sino de la sociedad en general. Su legado, como veremos, sigue presente en nuestra sociedad actual.
Biografía de Arquímedes (287 a.C. – 212 a.C.)
Arquímedes fue un matemático, físico, inventor, ingeniero y astrónomo griego que vivió hace más de 2.000 años en un tiempo donde solo unos pocos dominaban el arte de la escritura, por lo que no hay demasiados escritos contemporáneos acerca de la vida de este matemático griego.
No sabemos a ciencia cierta si es verdad que paseó desnudo por las calles de la ciudad gritando “Eureka” después de descubrir uno de sus principios más famosos o que pronunciara la frase “Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”. Sin embargo, lo que sí sabemos es que Arquímedes dejó un legado imborrable que, a día de hoy, perdura como si no hubiera pasado el tiempo.
Primeros años
Arquímedes nació en el año 287 a.C. en Siracusa, que actualmente forma parte de Italia y se conoce como Sicilia. Fue hijo de Fidias, un conocido astrónomo de la época del que, sin embargo, actualmente no sabemos demasiado. Lo más probable es que fuera su padre el que lo introdujera en las matemáticas y que mostrara unas dotes especiales ya desde niño.
Fruto de estas excepcionales aptitudes y de su buen trato con el rey Hierón II, Arquímedes fue enviado en el año 243 a.C. a Alejandría, Egipto, para estudiar las matemáticas. Ahí tuvo como maestro a Canón de Samos, una eminencia de la época. Después de completar sus estudios en la, por aquel entonces, meca de la ciencia, Arquímedes regresó a su ciudad natal para empezar sus investigaciones.
Vida profesional
Cuando volvió a Siracusa, dedicó su vida a trabajar como consejero del rey Hierón II, además de encargarse de la defensa de la ciudad. Por lo tanto, Arquímedes contaba con total libertad para realizar experimentos siempre que fueran por el bien del rey y/o Siracusa.
Es decir, los grandes inventos y descubrimientos de Arquímedes surgieron fruto de las necesidades del rey. Así fue como realizó algunos de los inventos mecánicos más famosos que se le atribuyen, además de la utilización de principios matemáticos para descifrar algunas propiedades de la naturaleza que pudieran tener aplicaciones prácticas.
Así, por ejemplo, inventó lo que se conoce como “tornillo sin fin”, un utensilio rotatorio que permitía elevar el agua desde el nivel del mar hasta donde se necesitara, algo que tuvo infinidad de aplicaciones para la ciudad del rey Hierón II.
Posteriormente, el rey encargó la construcción de la mayor embarcación jamás elaborada, pero cuando la pusieron en el mar, quedó embarrancada. Una vez más, Hierón II pidió a Arquímedes que ideara una manera de volver a ponerla a flote.
Evidentemente, Arquímedes encontró la solución: ideó un sistema de poleas compuestas que “multiplicaban” la fuerza hecha al principio y que permitió a Arquímedes mover la nave sin hacer apenas esfuerzos.
Esto fue la base para que hiciera la ley de la palanca, con la cual demostró que si se tiene un punto de apoyo correcto y una tabla sobre la que hay un peso, haciendo una pequeña fuerza pueden levantarse pesos enormes que serían imposibles de mover a pulso.
Uno de sus momentos álgidos llegó cuando el rey Hierón II le pidió que resolviera un problema: quería saber si su corona era de oro macizo o había sido engañado y en su interior había algún material menos valioso.
Este problema resultó ser un quebradero de cabeza para Arquímedes, pues en aquel entonces no había forma de saber qué había en el interior sin romperla, evidentemente. Arquímedes sabía que tenía que encontrar la densidad de la corona, y teniendo en cuenta que pesaba igual que un lingote de oro, la incógnita era el volumen.
La respuesta le llegó un día que estaba tomando un baño. Vio que, al sumergirse, el nivel agua subía. Y que la cantidad de agua que aumentaba era directamente proporcional al volumen de cuerpo que se sumergía. Por lo tanto, vio que, si sumergía la corona y medía la variación en el nivel del agua, podía saber el volumen.
Este fue uno de sus grandes descubrimientos, y fue bautizado como el principio de Arquímedes. Hasta ese momento, jamás se había podido calcular el volumen de objetos con formas irregulares. Que gritara “Eureka” desnudo por las calles de Siracusa no sabemos si es un mito o realidad.
Desconocemos también si se casó o tuvo hijos, pero lo que sí sabemos es que siguió haciendo avances, descubrimientos e inventos que se plasmaron en sus obras, de las cuales a día de hoy conservamos una decena.
Finalmente, Arquímedes murió en el año 212 a.C. a manos de un soldado romano durante la conquista de Siracusa en la segunda Guerra Púnica. Afortunadamente, se pudieron conservar sus inventos y obras más importantes, haciendo que su legado llegue hasta el día de hoy.
Los 4 principales aportes de Arquímedes a la ciencia
Arquímedes asentó las bases de la ciencia moderna, desde las matemáticas hasta la física, pasando por la astronomía y la ingeniería. A él le debemos algunos de los descubrimientos e inventos sin los cuales todo el progreso científico posterior a su muerte no hubiera sido posible.
1. Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes es uno de los legados más importantes (y famosos) que nos dejó la época antigua. De forma accidental, como hemos visto anteriormente, Arquímedes descubrió una manera de calcular el volumen de todos los objetos.
El principio de Arquímedes reza que todo cuerpo sumergido parcial o totalmente en un fluido, ya sea líquido o gas, recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado por el objeto. Esto quiere decir que lo único que determina el aumento del nivel del fluido es el volumen del objeto. Su peso no importa.
Este principio, además de ser básico para el cálculo de volúmenes cuando todavía no se disponían de técnicas avanzadas, fue clave para perfeccionar la flotación de los barcos, los globos aerostáticos, los salvavidas, los submarinos…
2. Principio de la palanca
Antes de la invención de las maquinarias pesadas de las que disponemos hoy en día, mover objetos pesados era un enorme inconveniente para construir edificios y otras estructuras. Se necesitaba la fuerza bruta de muchas personas para mover rocas, objetos, materiales…
Afortunadamente, Arquímedes encontró la solución a esto y descubrió uno de los principios más básicos y fundamentales de la física y la mecánica. Observó que si utilizabas una palanca, ponías un objeto pesado en un extremo y lo equilibrabas en un punto de apoyo concreto, si aplicabas una pequeña fuerza en el otro extremo de la palanca, podías mover ese objeto sin demasiados esfuerzos.
3. Avances en las matemáticas
Arquímedes también sentó las bases de las matemáticas. Entre otras cosas, fue capaz de calcular de forma muy precisa el número Pi, hizo las primeras aproximaciones en el sistema de cálculo infinitesimal (cosa que abriría las puertas del cálculo integral moderno), descubrió que la relación entre el volumen de una esfera y el cilindro en el que se encuentra es siempre de 2:3 y muchos otros avances en el campo de la geometría.
4. Inventos mecánicos
Arquímedes realizó muchos inventos adelantados a su tiempo que, si bien mantenemos muchos de ellos, se cree que algunos se perdieron. Además del tornillo sin fin que hemos comentado anteriormente, Arquímedes hizo muchos inventos más.
Realizó mejoras en las catapultas e ideó un sistema de espejos para quemar a la lejanía las embarcaciones enemigas mediante la luz del Sol. También fue responsable de una de las armas más temidas: la garra de Arquímedes. Se trataba de una palanca con un gancho de agarre en la punta que atrapaba a los barcos enemigos hasta volcarlos por completo. Una verdadera proeza de la ingeniería. Pero no todos sus inventos tenían un fin bélico.
También inventó el odómetro, un aparato que permitía calcular la distancia recorrida por la persona que lo activara, algo así como una cuenta kilómetros primitivo. Realizó también el primer planetario, un mecanismo mediante esferas y engranajes que imitaba el movimiento de los planetas.
