Archimède de Syracuse
Archimède est né dans l’année 287 avant J.C. à Syracuse, ville qui faisait partie de la Grèce à ce moment-là. Ce mathématicien, physicien et ingénieur est considéré comme l’un des plus importants scientifiques de l’Antiquité. Pourtant, on n’a pas beaucoup d’informations sur sa vie, laquelle est toujours impliquée dans plusieurs légendes et soumise à diverses versions. On croit qu’il était le fils de l’astronome Phidias et qu’il appartenait à une famille de classe sociale élevée, ce qui lui a permis d’étudier en Alexandrie. C’est là où il a connu Ératosthène de Cyrène, le génie qui a mesuré le rayon de la Terre ! J’espère que vous vous souvenez de notre article précédent… En tout cas, Archimède n’était pas en reste… Ses découvertes sont aussi impressionnantes que celles d’Erathostène.
Dans le domaine des mathématiques, Archimedes a été capable d’utiliser les infinitésimales, de manière similaire à ce que l’on fait aujourd’hui avec le calcul moderne. En plus, il a donné une approximation assez précise du nombre en utilisant une méthode connue comme méthode exhaustive, consistant à donner des approximations avec un certain niveau de précision, en spécifiant les limites entre lesquelles se trouvait la valeur cherchée. En particulier, pour le nombre, Pi, il a dessiné un polygone inscrit dans une circonférence et un autre circonscrit à celle-ci. De cette manière, la valeur du périmètre de la circonférence et la valeur de l’aire du cercle sont bornées par celles du périmètre et de l’aire des polygones qui limitent la circonférence. À mesure que l’on augmente le nombre de côtés du polygone, on obtient des approximations plus exactes. Ainsi, Archimède, en commençant par des polygones de 96 côtés, est arrivé à la limitation suivante : 3,1408 < Pi < 3,1429. Comme nous pouvons l’apercevoir, cela concorde avec la valeur que l’on connaît aujourd’hui, Pi ≃ 3,141592… .
Concernant la facette d’inventeur, on a attribué à Archimède l’invention de la poulie composée, ainsi que l’odomètre pendant la première guerre punique. Aussi, même si Archimède n’a pas inventé le levier, il a écrit la première explication rigoureuse sur son fonctionnement. C’est pour ça que l’on met dans la bouche d’Archimède les mots : “Donnez-moi un levier, et je soulèverai le monde”.
Cependant, la découverte la plus célèbre d’Archimède est celle liée à l’anecdote de la couronne d’or. Est-ce que cela vous dit quelque chose ? C’est sûr que vous avez déjà entendu parler d’elle…
D’après l’architecte Vitruvio, le roi Hiéron II a ordonné la fabrication d’une nouvelle couronne d’or. Afin de découvrir si la couronne que l’orfèvre li avait rendue n’était formée que d’or ou si, par contre, celui-ci lui avait menti, le roi a demandé à Archimède d’étudier la composition de la couronne. Comme Archimède ne pouvait pas l’abîmer, ce n’était pas possible de la fondre pour calculer sa densité à partir de la masse et du volume avec la formule d=m/v. Une tâche difficile non ? Mais rien ne résiste à ce génie. Dans ce cas-là, l’inspiration est arrivée quand il se relaxait en prenant un bain. Il s’est rendu compte que, quand il se plongeait dans l’eau, le niveau de celle-ci augmentait. Puis, il a en déduit que, comme l’eau ne peut pas se comprimer, tout objet qui se plonge dans l’eau déplace une quantité d’eau égale à son volume. Voilà une procédure possible pour tester notre couronne ! En effet, si on divise la masse totale de la couronne par la quantité d’eau qu’elle a déplacée avec son plongement, on obtiendra sa densité. Selon les récits, il était si excité par cette découverte qu’il est sorti rapidement de la baignoire et, complètement nu, il a couru vers la ville en criant Eureka ! ce qui veut dire, en grec ancien, j’en ai trouvé ! . Mais celui qui aurait dû courir c’était plutôt l’orfèvre ! D’après certaines sources, on lui a coupé la tête après avoir su, grâce à la méthode d’Archimède, que la densité de la couronne était inférieure à celle de l’or. C’est-à-dire, il avait menti au roi en ajoutant d’autres métaux moins denses que l’or dans la fabrication de la couronne. Oh là là, pauvre orfèvre… Il n’était pas honnête mais il ne méritait pas un destin comme ça…
Après plus d’études, Archimède a formalisé son expérimentation sous le nom de Principe d’Archimède , celui qui affirme que “tout corps plongé dans un fluide exprime une poussée de bas en haut égal au poids du fluide évacué.”
Mais si on n’avait eu assez de légendes concernant la figure d’Archimède, on pourrait aussi vous parler de sa mort ! Malheureusement, ce célèbre mathématicien a été assassiné à la fin du siège de la ville de Syracuse, dans le cadre de la première guerre punique. Selon l’historien de l’Antiquité Plutarco, Archimède se trouvait dans la plage, en étudiant un diagramme mathématicien quand la ville a été envahie. Ensuite, un soldat lui a ordonné d’aller voir le général de l’armée romain.
Archimède, en revanche, était si concentré dans ses circonférences, qu’il a complètement ignoré le soldat. Celui-ci, très furieux pour sa désobéissance, a tué Archimède avec son épée. Ainsi, les derniers mots attribués à Archimède sont : “Ne dérange pas mes cercles” !
Bien que l’on ne connaisse pas où se trouve la limite entre vérité et légende, ce qui est clair c’est que la vie et les œuvres d’Archimède sont fascinantes, et qu’il a été un scientifique vraiment significatif dans l’Antiquité. Alors les étudiants, j’espère que vous avez beaucoup appris avec cet article, peut-être qu’un jour vous aurez besoin d’utiliser son célèbre principe… Who knows ? On continuera à vous montrer des histoires aussi intéressantes que celle-ci à Graine de Génie ! À bientôt !