아르키메데스：소개、약력、아르키메데스의 사상

소개

아르키메데스는 그리스의 박식가로, 수학, 기하학, 물리학, 공학 분야에서 큰 혁신가였다. 그는 레버리지 원칙을 정립했다. 그는 중심점으로 떨어지는 유체가 결국 구형으로 형성된다는 것을 증명했으며, 이는 고대 그리스의 지구가 둥글다는 가설에 중요한 기여를 했습니다(이 통찰을 처음 한 사람은 크리스토퍼 콜럼버스가 아니었으며, 그가 등장할 때쯤에는 거의 2,000년 동안 모든 교육받은 사람들이 이미 이해하고 있었습니다). 그는 수학적 상수 파이(pi)에 대해 매우 정밀한 값을 도출했다(π). 또한 그는 불규칙한 모양의 물체 밀도를 측정하는 방법을 개발했는데, 이는 위조품을 발견하는 데 매우 유용했다.

약력

많은 고대 및 고전 철학자들처럼, 아르키메데스는 다소 신비로운 인물입니다. 고대인들은 전기를 쓰는 데 많은 시간을 쓰지 않았고, 자서전은 더더욱 하지 않았기 때문에 참고할 만한 증거가 많지 않습니다. 동시대 전기는 단 한 권만 쓰였으며, 전해지는 사본은 없다. 우리는 아르키메데스가 기원전3세기에 살았으며, 대부분의 생애를 이탈리아 반도 근처 시칠리아의 그리스 식민지인 시라쿠사에서 보냈다는 것을 알고 있습니다. 그는 명문 가문 출신으로 보이며, 시라쿠사 왕의 친척일 가능성이 있다.

아르키메데스의 삶에 대해서는 거의 아는 바가 없지만, 그의 죽음에 대해서는 알 수 있는 것이 있습니다. 이 위대한 철학자는 당시 약 75세였을 것으로 보이며, 제2차 포에니 전쟁의 일환으로 로마 공화국 병사들이 시라쿠사를 포위할 때 살해된 것으로 보인다. 한 버전의 이야기에서는 로마 병사들이 아르키메데스를 붙잡아 장군에게 데려가라는 명령을 받았다. 병사들이 아르키메데스에게 들이닥쳤을 때, 그는 자신의 마당 모래에 기하학적 증명을 스케치하고 있었다. 포위전이 그를 일에서 떼어내기에는 부족한 모양이었다. 놀란 그는 "내 원을 방해하지 마라!"고 외치며 병사들이 그의 정교한 그림을 짓밟지 못하게 막으려 했다. 로마군은 이를 저항으로 받아들여 즉시 그를 죽였다.

아르키메데스의 사상

레버리지와 아르키메데스 포인트

레버의 개념은 꽤 직관적입니다: 바를 사용해 무언가를 떼어낼 때는 긴 바가 짧은 것보다 더 잘 작동합니다. 라크로스 공을 던질 때는 외로우 스틱이 짧은 스틱보다 더 멀리 던집니다. 이 기본 원리는 쇠지렛대나 렌치 같은 명백한 지렛대뿐 아니라 바퀴와 축, 궁수의 활, 삽, 심지어 인간의 팔까지 뒷받침합니다. 분명히 이 모든 발명들은 아르키메데스의 시대에는 거의 당연하게 여겨졌지만, 그는 그 기본 원리를 처음으로 정립하고 다양한 종류의 지렛대들이 어떻게 연결되어 있는지 이해한 사람이었습니다. "레버리지"라는 원리는 그의 연구에서 비롯됩니다.

아르키메데스는 자신의 원칙을 설명하기 위해 "나에게 설 곳을 주면 세상을 움직이리라"고 유명하게 말했다. 그는 지렛대가 충분히 길고 지렛대가 적절한 위치에 있으면, 무거운 물체라도 움직일 수 있다는 뜻이었다. 물론 문제는 아르키메데스가 세상을 움직이려면 밖에 서 있어야 한다는 점이었고, 수천 년 후 우주 여행이 진행되는 상황에서는 그것이 거의 불가능해 보였다.

이후 철학자들, 데카르트를 시작으로 이 이미지를 의식의 문제를 설명하는 데 사용했다. 아르키메데스가 지구를 움직이려면 지구 밖에 설 곳을 찾아야 했지만, 서 있다는 개념 자체가 지구를 발밑에 두는 것을 요구하는 것처럼 보였다. 데카르트는 의식을 이해하는 데에도 유사한 문제가 있다고 주장했다: 의식의 본질을 이해하려면 의식 밖에서 우리가 탐구하는 대상을 볼 수 있는 '아르키메데스적 점'을 찾아야 한다는 것이다. 그러나 의식 밖에서의 어떤 탐구도 불가능하다. 의식은 탐구 자체의 필수 전제 조건이기 때문이다. 이것은 오늘날까지도 의식 철학자들을 괴롭히는 문제입니다.

인용문

"유레카!"

옥스퍼드 사전은 "유레카"를 "무언가를 발견하거나 발견했을 때 느끼는 기쁨이나 만족의 외침"으로 정의합니다. 그리스어로 "찾았다"는 뜻으로, 만화 과학자들이 깨달음의 순간에 내뱉는 만트라가 되었습니다. 그리고 그 이미지는 아르키메데스에게서 직접 돌아가는데, 그는 시라쿠사 거리를 벌거벗고 달리며 이 노래를 외쳤다고 전해집니다. 일어난 일은 다음과 같습니다:

시라쿠사의 왕 히에로는 금세공인에게 순금으로 만든 왕관을 만들라고 명령했다. 하지만 왕관이 정말 100% 순수한지, 아니면 금세공사가 금과 은을 합금해 나머지는 주머니에 넣어 속였는지 확인할 방법이 없었다. 모두가 금이 은보다 밀도가 높다는 것을 알고 있었기에, 왕관의 무게와 부피를 비교하면 순금으로 만들어졌는지 쉽게 알 수 있었다. 아르키메데스는 부피 측정의 세계적 전문가였지만, 그의 공식은 정육면체, 원통 등 규칙적인 모양의 물체의 부피만 측정할 수 있게 했습니다. 왕관이 불규칙한 형태였기 때문에 녹지 않고 부피를 측정할 방법이 없었고, 따라서 밀도를 확인하고 무엇으로 만들어졌는지 알 방법이 없었다.

아르키메데스는 왕의 질문에 당황하며 집으로 돌아갔다. 밤이 깊어가면서 그는 아마도 문제를 잊기 위해 목욕을 준비했다. 하지만 욕조에 들어서자, 몸을 물에 담그자 물이 조금 올라가는 것을 알아차렸다. 그는 순식간에 밀려난 물의 부피가 자신의 잠긴 몸의 부피와 정확히 같다는 것을 깨달았다. 유체 부피는 원통처럼 규칙적인 형태로 만들 수 있어 측정하기 쉬웠습니다. 그래서 그가 해야 할 일은 왕관을 물에 담그고 변위를 측정한 뒤, 결과물의 비율을 알려진 금 밀도와 비교하는 것뿐이었다.

그는 광란에 빠져 욕조에서 뛰어내려 거리로 달려가 "유레카! 유레카!"라고 외쳤다. 그는 자신의 발견을 왕에게 알렸고(아마도 먼저 옷을 갈아입으러 멈췄을 것으로 추정된다), 즉시 시험이 진행되었다. 아르키메데스의 시험은 왕의 의심을 확인시켜 왕관이 위조된 것임을 결정적으로 증명했다. 우리는 금세공사에게 무슨 일이 일어났는지 추측할 수밖에 없다.

대중문화에서

디즈니의 『돌 속의 검』에서 멀린의 말하는 부엉이는 아르키메데스라고 불립니다. 하지만 부엉이는 그리스 철학자와는 별로 공통점이 없습니다. 그의 가장 두드러진 장면 중 하나에서, 부엉이 아르키메데스는 어린 아서에게 이렇게 말한다: "이제, 얘야, 비행은 단순한 조잡한 기계적 과정이 아니다! 섬세한 예술이야! 순전히 미적인 이유입니다. 움직임의 시."

진짜 아키메데스에게는 전혀 말이 안 되는 일이었다. 그에게 기하학과 물리학의 기계적 과정보다 더 순수하게 미학적인 것은 없었다. 그것들은 전혀 '조잡하다'고 할 수 없었다. 사실, 이런 것들을 연구하는 것이 아르키메데스에게 너무나 미적으로 매력적이어서, 그의 마지막 행동은 수학적 몽상에서 벗어나지 않으려는 필사적인 시도였다.