12. Архимед, страница 22

Выдающиеся события

I

Метод мышления ученого

Архимед блестяще решил задачу царя Гиерона II и затем, отталкиваясь от этого опыта, развил тему плавания тел. О занятиях Архимеда в этой области науки рассказал древнеримский архитектор Витрувий. В книге «Об архитектуре» он изложил содержание некоторых не дошедших до нас работ Архимеда. Здесь важно отметить, что Архимед, исследуя этот вопрос, шел от частного к общему, от конкретных опытов к теории. Такой подход в корне отличался оттого, что в ту эпоху считалось обязательным для серьезного ученого. Тогда требовалось рассматривать все вопросы абстрактно — разбирать чистые сущности, взвешивать в уме, но не на весах объемы жидкости вообще, а не конкретные емкости с водой. И хотя сам Архимед в своем трактате «О плавающих телах» излагает свои выводы обобщенно, это не может скрыть того, как именно он к этим выводам пришел.

Таким образом, общий объем вытесненной короной воды равен сумме двух полученных величин:

V = (М^М х V,) + (М₂/М х V₂).

Теперь давайте решим это уравнение. Нам известно, что М = М-| + М₂, так что мы можем умножить правую часть уравнения на М, а левую — на М-| + М₂. В результате мы получим уравнение: М, х V, + М₂ х V₂ = V (М, + М₂). Его можно записать следующим образом: Мт х (V-Vj) = М₂ х (V₂ - V). Отсюда следует, что: Мт : М₂ = (V₂ -V): (V-V^. Измерив значения V, V-] и V₂, мы получим соотношение золота и серебра в короне.

Опыты с короной подтолкнули Архимеда к изучению вопроса о том, при каких условиях тела могут плавать. В итоге он написал работу «О плавающих телах» и в ней объяснил, что «погруженные в жидкость твердые тела кажутся легче оттого, что жидкость действует на тело восходящей силой». В науке нового времени она получила название «Архимедовой силы». Величина ее равна весу вытесненной телом жидкости. В этом суть знаменитого закона Архимеда.

Сейчас школьники знакомятся с ним, когда только приступают к изучению физики. Но это совсем не значит, что закон Архимеда очень прост: любая крупная истина кажется простой после того, как ее объяснили другие. Открыть такие истины намного трудней.

Склонность Архимеда в своих исследованиях опираться на результаты опытов настораживала ученых того времени.

▼ Архимед проводит опыт по заданию царя Гиерона II.