Ему принадлежит сочинение об измерении окружности. Он исходил из положения, что окружность круга меньше периметра описанного вокруг него правильного многоугольника и больше, чем периметр вписанного. По такому принципу, определив периметры 96-угольников, он вычислил значение числа «пи»: между 3,141 и 3,142. Так впервые в науке была оценена степень точности полученного результата. Его метод исчерпывания, приближения к пределу, привел – почти два тысячелетия спустя – к открытию исчисления бесконечно малых.
В трактате «О песчинках» Архимед наглядно показал: сколь угодно большое множество может быть выражено числом. Он подсчитал количество песчинок в объеме Вселенной (предполагая ее в виде сферы, на которой расположены неподвижные звезды, а в центре находится Земля). У него получилось число 1063
(то есть 1 с 63-мя нулями).Трактатом «О плавающих телах» он положил начало гидростатики. Закон, названный его именем, гласит: на погруженное в жидкость твердое тело действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.
Архимед ввел в механику понятия «центр тяжести», «вес», «равновесие рычага», «статический момент». Его математические приемы значительно пережили свой век. По мнению Ф. Даннемана, свою механику Архимед разрабатывал «чисто естественно-научным методом, т. е. на основе опытов и математической дедукции, что обеспечивало наилучший успех. Поэтому его сочинения должны быть отмечены как наиболее выдающиеся произведения греческого духа в области точной науки».
Лейбниц в конце XVIII столетия писал: «Кто погружается в сочинения Архимеда, тот меньше будет удивляться открытиям современных ученых».
Походы Александра Македонского широко раздвинули для эллинов пределы ойкумены, известного мира. Неудивительно, что в Александрии был создан первый научный труд по географии – «Землеописание» Эратосфена. Работа сохранилась лишь в отрывках, приведенных Страбоном в его «Географии».
Страбон много раз ссылается на Эратосфена с глубоким уважением, хотя и не во всем с ним соглашаясь. По его словам, Эратосфен считал первым крупным географом Гомера, в поэмах которого приведены сведения о некоторых странах и народах. Больше всего огорчает Страбона то, что Эратосфен много места уделял опровержениям явно неправдоподобных суждений более древних авторов.
Если исходить из этих упреков, можно сделать вывод, что в те времена не только обыватели, но даже интеллектуалы не умели отделять выдумки, сомнительные рассказы о дальних странах от реальности.
Эратосфен (ок. 275–194 г. до н. э.) – греческий энциклопедист, проявивший себя в разных областях знаний. Родился в Кирене, получил образование в Афинах. Царь Птолемей III Эверет вызвал его в Александрию, где назначил заведующим крупнейшей в мире библиотекой.
Считается, что он первым употребил слово «географика» (география), составив под таким названием карту планеты и описание земли. Он же, по-видимому, первым провел на карте линии с запада на восток (параллели, широты) и с севера на юг (меридианы, долготы). Эти линии оказались надежной сетью, Эратосфен решил определить длину дуги меридиана, а затем и вычислить длину окружности земного шара. Исходил из таких соображений. Тени от предметов на широте Александрии во время летнего солнцестояния сокращаются, но не исчезают. Значит, Солнце находится под некоторым углом к вертикали, направленной к центру Земли. А в городе Сиене (Асуан) в то же время вертикально стоящие предметы не дают тени. Значит, светило находится точно над головой и его лучи направлены к центру планеты.
Угол падения солнечных лучей в период летнего солнцестояния в Александрии составляет 712. Расстояние до Сиены, измененное по караванным путям, – 790 км (цифры приблизительные). Следовательно, на 1 градус меридиана приходится 110 км. А вся окружность Земли – 360 – равняется 39 600 км. (Зная длину окружности, нетрудно определить радиус шара: более 6 тыс. км.)
Вообще-то Эратосфен в своих измерениях и расчетах допустил ошибки. Но они взаимно компенсировались, и получился результат, близкий к истине (40 007 км). Благодаря своему достижению он по праву считается основоположником математической географии.
Эратосфен разделял мнение, что находки окаменевших морских раковин на возвышенностях объясняются вертикальными движениями земной поверхности: одни территории опускаются и заливаются морем, а другие поднимаются, и на месте акваторий возникает суша.
(Эта мысль через несколько столетий была забыта: геологические знания стали согласовать с библейским преданием о Всемирном потопе, что отбросило буквально к доисторическим временам представления о динамике и строении земной коры, о геологическом времени.)