قصة اكتشاف دافعة أرخميدس

يُعتبر أرخميدس من أشهر علماء الرياضيات، والفيزياء، والمخترعين في اليونان، ولد عام 287 قبل الميلاد، في مدينة سيراكيوز؛ تحديداً في جزيرة صقلية، ويُذكر أنه كان ابن عالم الفلك، وعالم الرياضيات فيداس، كما كان أرخميدس شاباً يحب العلم، وحل المشاكل، وسافر إلى مصر للدراسة؛ تحديداً الإسكندرية.^[١]

قصة اكتشاف دافعة أرخميدس

اشتهر العالم أرخميدس بعدة اختراعات، واكتشافات في عالم الرياضيات، ومع ذلك، تبقى قصة اكتشاف دافعة أرخميدس، أو مبدأ أرخميدس هي الأشهر، والتي بدأت عندما أمر ملك سيراكيوز، هيرون الثاني، صناعة تاج تكريماً للآلهة، وكان قد أعطى مواصفات التاج المطلوب إلى الحرفيّ، كما أنه أعطاه الذهب ليصنع به التاج، وبالفعل صنع الحرفيّ التاج في الوقت المحدد.^[٢]

هل كان التاج مصنوعاً من الذهب فعلاً؟

اشتبه الملك في الحرفيّ، وظن أنه لم يستخدم كامل كمية الذهب التي أرسلها لصناعة التاج، وفي ذلك الوقت كان بعض الحرفيين يستبدلون الذهب بالفضة لكونها أرخص، وكان الملك يريد معرفة الحقيقة وراء صناعة التاج، لذلك طلب من أرخميدس إثبات هذه الحقيقة.^[٢]

كيف يمكن تمييز الذهب عن الفضة؟

كان أرخميدس صديق الملك المقرب، لذلك طلب مساعدته في معرفة ما إذا كان التاج مصنوعاً من الذهب، أم الفضة، وكان من المعروف أن الذهب والفضة معدنان مختلفان، وكل منهما له كثافة مختلفة عن الآخر، كما أن كتلة الذهب تزن ضعف كتلة الفضة، حتى وإن كانا بنفس الحجم، ولكن كانت المشكلة في كيفية حساب حجم التاج، إذ يعتبر من الأشكال غير المنتظمة.^[٢]

لحظة اكتشاف الحقيقة

أعطى الملك وقتاً لأرخميدس كي يفكر في حل لإثبات شكوك الملك، ومعرفة الحقيقة، وفي أحد الأيام كان أرخميدس يستحم في حوض مليء بالماء، وعندما دخل في الحوض لاحظ أن الماء انسكب على الأرض، وهنا جاءته فكرة أن هناك علاقة بين حجم جسمه، وحجم الماء الذي انسكب، كما فكر إذا كان حجمه أصغر، هل سينسكب ماء أقل على الأرض؟ قفز أرخميدس من الحوض بسرعة، وركض متجهاً إلى الملك، وهو يصرخ بـ"يوريكا!، يوريكا!" والتي تعني لقد وجدته! لقد وجدته!.^[٣]

كيف أثبت أرخميدس حقيقة التاج؟

فكر أرخميدس بوضع قطعتين من الذهب والفضة بنفس الكتلة في حوضين من الماء، وقياس حجم الماء الذي ستتم إزاحته بسبب القطع، وهنا ظهرت الحقيقة، فعلى الرغم من أن كلاهما لهما نفس الكتلة، إلا أن معدن الفضة كان له حجم أكبر، حيث أزاح كمية من الماء أكثر من الذهب، وهنا جاء استنتاج أن الفضة لها كثافة أقل من الذهب.^[٣]

هل كان الحرفيّ محتالاً؟

اعتقد أرخميدس أنه إذا كان التاج قد صُنع من الذهب الخالص، فيجب أن يكون الحجم الماء المزاح هو نفسه حجم سبيكة الذهب الخالص، حيث إن كلاهما له نفس الكتلة، لذلك غمر أرخميدس التاج في الماء، وقاس حجم الماء المزاح، ثم أخذ سبيكة الذهب التي لها نفس الكتلة، وقارن حجم الماء، وهنا ظهرت الحقيقة أن حجم الماء المزاح كان مختلفاً، وكانت كثافة التاج أقل من كثافة الذهب الخالص، وأثبتت شكوك الملك، حيث كان الحرفيّ محتالاً فعلاً.^[٣]

المراجع

1. ↑ "THE ARCHIMEDES PALIMPSEST", archimedespalimpsest, 22/1/2022, Retrieved 22/1/2022. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} "Eureka! The story of Archimedes ", uakron, 22/1/2022, Retrieved 22/1/2022. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت} "About Eureka!", bellarmine, 22/1/2022, Retrieved 22/1/2022. Edited.