PROFILE:No. 5 22/7 の秘密!発見と創造の数学者・物理学者

アルキメデス

  • 時代 前287 - 前212
  • 出身地 シチリア島
  • 肩書き 数学者・物理学者

アルキメデス とは?

アルキメデスが残した様々な業績

アルキメデスは、アルキメデスの原理(浮力の研究)や兵器の開発など、科学の様々な分野においてたくさんの業績を残しました。数学の分野でも、円周率の研究、球の表面積や球の体積、放物線の面積など数多くの成果を残しています。

時代背景 アルキメデス が活躍した時代はどんな時代?

ヘレニズム時代

アルキメデスが活躍したのは、紀元前3世紀、古代ギリシアのヘレニズム期と呼ばれる時代です。 ペルシア戦争ののち、ギリシアのポリスの一つであるアテナイは著しい発展を遂げ、各地から人が集まり文明が華開きます。ギリシア数学もこの時期に生まれたと考えられています。その後、文化や数学研究の中心はギリシア本土のアテナイからエジプトのアレクサンドリアに移りました。この時代をヘレニズム期と呼んでいます。ギリシア数学はヘレニズム期に入ってオリエントの数学の影響を受け、大きく変貌します。 アルキメデスは、ギリシアの論証数学を引き継ぎ、厳密な論証と証明を行っていますが、オリエントの実用数学の影響も受け、武器の設計や実験なども行いました。

アルキメデスの原理 – 浮力の研究

アルキメデスは、液体の中の物体はその物体が押しのけた液体の重さだけ軽くなる、つまり液体の重さと同じ大きさの浮力を受けることを発見しました。これは「アルキメデスの原理」と呼ばれています。

この発見に関しては次のようなエピソードが有名です。ある時シラクサの王様が、金細工師に金の王冠を作らせました。王様は金細工師が金の王冠に銀を混ぜてごまかしているのではないか、と疑いアルキメデスに調査を命じました。アルキメデスはお風呂に入ったときに、自分の体積と同じ体積のお湯が湯船からあふれだすことに気づきます。こうしてアルキメデスは王冠の問題の答えをひらめき、アルキメデスの原理の発見につながったと言われています。このとき「見つけたぞ!」と言いながら裸のまま外に飛び出した、という逸話も残っています。

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世界の3大数学者としても有名

アイザック・ニュートン、ガウスとならび、世界の3大数学者としても有名です。アルキメデスの研究と発明は、古代から現代に至るまで、多くの科学者や技術者に影響を与えてきました。彼の著作は、イスラム世界や中世ヨーロッパで広く研究され、ルネサンス期の科学革命においても重要な役割を果たしました。彼の影響は数学と科学の発展において計り知れないものがあります。

22/7 の秘密、アルキメデスが求めた円周率

彼の有名な業績の一つに、円周率 π の近似値を求める方法があります。アルキメデスは円周率πを、直径1 の円に外接する正多角形と内接する正多角形の周長を計算することで求めました。複雑な計算を行い『 円周の長さはその直径の約22/7倍である』という結果を得たのです。

関連記事以下の記事で詳しく解説しています++。

4-5.アルキメデスの円周率

アルキメデスの求積

アルキメデスの行った研究は現代数学発展の大きな礎となりました。特に、基本的な図形や立体の、面積とか体積を求める方法(これを求積といいます)は、のちのニュートンやライプニッツによる積分法に発展します。詳しくはWeb連載『積分の源流 アルキメデスの求積』で解説します。

関連記事以下の記事で詳しく解説しています++。

1-1アルキメデスと無限

アルキメデス の名言

私に支点を与えよ。そうすれば地球を動かしてみせよう

てこの原理を発見したアルキメデスの言葉として有名です。「適切な支点と力があれば、どんなに重いものでも動かせる」という彼の物理学的な洞察を象徴する言葉として知られています。

「エウレカ!(見つけたぞ!)」

アルキメデスが浮力の原理を発見した時の言葉として有名です。彼の発想と科学への情熱を示す言葉として広く知られています。

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