در آن زمان، مفهوم چگالی تاحدودی درک شده بود و ارشمیدس میدانست وزن طلا در ابعادی برابر با نقره بیشتر است. مشکل اصلی شکل نامنظم تاج بود؛ در نتیجه، وزن آن مشخص و حجمش اندازهگیرینشدنی میشد. روایتها میگویند ارشمیدس با مقایسهی حجم آبی که از انداختن دو قطعهی متفاوت طلا و نقره جابهجا میشود، توانست حجم مدنظر را محاسبه کند.
داستان حمام و کشف مفهوم چگالی احتمالا افسانهای بیش نیست
با توجه به محاسبههای ارشمیدس، اگر وزن تاج را یک کیلوگرم و وزن طلای دادهشده به آهنگر را نیز یک کیلوگرم در نظر بگیریم، باید انداختن هر دو قطعه (تاج و طلایی یک کیلوگرمی) در مقدار مساوی آب، حجمی مساوی از آن را بالا میآورد. ارشمیدس با این آزمایش بهنتیجه رسید که تاج ساختهشده ترکیبهایی از نقره هم دارد. این یافته هم برای پادشاه و هم آهنگر عواقب ناخوشایندی داشت.
داستان معروف دربارهی این یافته میگوید ارشمیدس هنگام حمامکردن و واردشدن در وان آب، متوجه بالاوپایینشدن سطح آن شد. درک آن مفهوم آنقدر او را خوشحال کرد که طبق داستان، به کوچه دوید و فریاد «اورکا، اورکا» بهمعنای «یافتم، یافتم» سر داد.
کتابها و مقالهها
نوشتههای ارشمیدس به زبان یونانی باستان دوریک (Dorik) بود. برخلاف اقلیدس، دستاوردهای نوشتاری ارشمیدس بهخوبی حفظ نشدند و فقط ۷ عدد از رسالهها براثر ارجاعدادن دیگر دانشمندان به آنها زنده ماندند. ارشمیدس در زمان حیات، ازطریق ارتباط و مکاتبه با ریاضیدانان اسکندریه یافتههای علمیاش را نشر میداد.
در قرن پنجم میلادی، اولین اقدام جدی برای جمعآوری آثار ارشمیدس انجام شد و تألیف بعدی نیز در قرن پانزدهم بهاتمام رسید. ازجمله دانشمندان مشهوری که به یافتههای ارشمیدس ارجاع دادند، گالیله بود که در سال ۱۵۸۶، مفهوم تعادل هیدرواستاتیکی را با الهام از ارشمیدس توضیح داد.
این رساله، در ۲ جلد و شامل توضیحاتی دربارهی قوانین اهرمها نوشته شد. ارشمیدس نیروهای موجود در سیستم اهرمها را در این رساله توضیح داد و نسبت وزن و فاصلهی مؤلفههای حاضر در آن را بررسی کرد. در بخشهای دیگری از رساله، محاسبات او برای یافتن مرکز ثقل و مساحت اشکال محتلف هندسی بیان شده است.
On the Measurement of Circles و On Spirals
این رسالهها بهصورت مکاتباتی بین ارشمیدس و دانشمندی در اسکندریه نوشته شدهاند. موضوع اصلی همانطورکه از نام مقالهی اول برمیآید، به محاسبهی عدد پی مرتبط است و آن را مقداری بین کسرهای ۲۲۳.۷۱ و ۲۲.۷ بیان میکند.
در رسالهی دوم، به مارپیچ ارشمیدس اشاره شده که بهنوعی جزو اولین تعاریف از منحنیهای مکانیکی محسوب میشود. رسالهی دیگری که در توضیح مساحت اشغالشدهی سهمی و خط مستقیم ارائه شد، The Quadrature of the Parabola نام داشت.
منبع:عصرایران