Arquimedes de Siracusa foi um célebre cientista grego da Antiguidade, nascido por volta de 287 a.C. e falecido em 212 a.C., conhecido por suas contribuições significativas em matemática, física, engenharia e astronomia. Poucos detalhes de sua vida são conhecidos, mas suas descobertas e invenções o tornaram uma figura proeminente na história científica. Ele desenvolveu princípios fundamentais da hidrostática e da estática, como a lei do empuxo e a lei da alavanca, além de ter criado máquinas militares e civis inovadoras, como a bomba de parafuso. Sua genialidade é reconhecida até hoje, influenciando grandes nomes como Galileu Galilei e Isaac Newton, e suas realizações continuam a ser estudadas e admiradas como marcos da ciência e da engenharia.
Mas teria ele realmente incendiado navios com um raio de calor, algo semelhante a um Raio Laser, 200 anos antes de Cristo?
Quem foi Arquimedes?
Arquimedes, nascido em Siracusa, Sicília, por volta de 287 a.C., tem sua família e vida pessoal pouco documentadas. No entanto, é conhecido que ele tinha parentesco com o rei Hierão II de Siracusa. Ele provavelmente estudou em Alexandria, Egito, onde teve contato com outros grandes pensadores da época.
Ele morreu cerca de 212 a.C. durante a Segunda Guerra Púnica, quando Siracusa foi capturada por forças romanas. Há relatos contraditórios sobre sua morte, alguns dizendo que foi morto por um soldado romano enquanto estudava matemática, outros sugerindo que tentava se render e foi morto por engano.
Seu túmulo em Siracusa continha uma escultura representando sua famosa descoberta matemática sobre o volume e área da superfície de uma esfera em relação a um cilindro. A vida de Arquimedes é conhecida principalmente por relatos escritos muito tempo após sua morte por historiadores da Roma Antiga. Isso faz com que muitos relatos transitem entre o fato histórico e a lenda.
Para quem curte os filmes de Indiana Jones, certamente lembrará dos detalhes contados sobre sua vida no último filme do arqueólogo aventureiro. A Anticitera, citada no filme, foi uma das invenções mais famosas atribuídas a ele, apesar de não haver nenhuma evidência sobre sua relação com viagens no tempo.
Invenções Geniais de Arquimedes
A Coroa de Ouro
Arquimedes inventou um método que permitia medir o volume de objetos irregulares sem danificá-los. Isso ocorreu quando foi desafiado a verificar se uma coroa votiva tinha prata em sua composição, sem derreter a mesma. Era um problema complexo de resolver, e ele demorou a encontrar uma solução. Ao entrar, contudo, na banheira e notar que o nível da água subia, percebeu que isso poderia medir o volume da coroa. Esse método, chamado de princípio de Arquimedes, foi utilizado para comparar a densidade da coroa com a do ouro, determinando se prata tinha sido misturada. Embora a história da coroa não apareça em suas obras conhecidas, é um exemplo do engenho de Arquimedes.
O Siracusia e o Parafuso de Arquimedes
O chamado parafuso de Arquimedes era uma máquina que permitia elevar água de forma eficiente, sendo muito útil para retirar a água de um navio. Ele desenvolveu essa invenção para resolver problemas em sua cidade natal, Siracusa. O Rei Hierão II encomendou o Siracusia, um enorme navio usado para viagens de luxo, transporte e guerra. O parafuso de Arquimedes, composto por um parafuso giratório dentro de um cilindro, foi projetado para retirar água da embarcação, tornando-a mais segura. Além disso, o parafuso era usado para transportar água para canais de irrigação. Hoje em dia, esse tipo de parafuso ainda é utilizado para bombear líquidos e materiais granulados, sendo uma evolução de antigas bombas usadas na Babilônia.
A Garra
Arquimedes criou o que ficou conhecido como “A Garra” com finalidades militares para proteger a cidade de Siracusa. Também chamada de “sacudidora de navios”, essa garra tinha um braço com um gancho grande de metal. Quando a garra se prendia a um navio inimigo, o braço balançava e levantava o navio para fora da água. Recentemente, experimentos foram feitos para ver se a garra realmente funcionava. Em um documentário de 2005 chamado “Super-armas do Mundo Antigo”, eles construíram uma versão da garra e descobriram que ela era uma arma realmente muito eficaz.
A Alavanca, a Anticítera e Outra Invenções
“Dê-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo.”
Arquimedes
Apesar de sua frase célebre, Arquimedes não inventou a alavanca, que já existia a muito tempo em sua época. Mas ele explicou como ela funciona em seu livro “Sobre o Equilíbrio dos Planos”. A alavanca já era conhecida pela Escola Peripatética, que seguia Aristóteles, e também por Arquitas de Tarento. Mas foi Arquimedes quem mostrou que uma alavanca pode mover coisas pesadas se tiver um ponto de apoio certo.
Arquimedes também inventou máquinas como roldanas para ajudar a levantar coisas pesadas e melhorou a catapulta. Durante a Primeira Guerra Púnica, ele criou o hodômetro, que era um carrinho com um mecanismo que deixava cair uma bola a cada milha percorrida. Este dispositivo, assim como a Anticítera, é notável pelo conhecimento demonstrado por ele sobre engrenagens diferenciais, uma técnica tida como avançada para sua época.
Depois que Siracusa foi capturada, o general Marcelo levou para Roma alguns dispositivos usados para estudar o céu, incluindo um que mostrava os movimentos do Sol, da Lua e de cinco planetas. Papo de Alexandria disse que Arquimedes escreveu um livro sobre como fazer esses dispositivos, mas esse livro infelizmente se perdeu. Os cientistas modernos ainda estudam o mecanismo de Anticítera, encontrada em 1902, um dispositivo antigo usado para o mesmo propósito. Essas invenções de Arquimedes, que provavelmente ele não desenvolveu sozinho, demonstram que os antigos gregos tinham um conhecimento avançado sobre engrenagens. Por que esta tecnologia se perdeu? Teria sido destruído pelas guerras? Estes são alguns dos mistérios que a antiguidade que os arqueólogos ainda tentam desvendar.
Como Arquimedes usou um Raio de Calor para Incendiar Navios Inimigos
Durante o Cerco a Siracusa, dizem as histórias que Arquimedes usou um truque com espelhos para fazer fogo nos navios inimigos. Há quem creia que esta é uma história real, outros dizem que é só uma lenda. Ela consta nos escritos de um estudioso do século II, Luciano de Samósata, que pode ter se baseado em relatos orais ou em textos que não existem mais. Alguns séculos depois um arquiteto e geômatra bizantino chamado Antêmio de Trales levantou a ideia de que Arquimedes poderia ter utilizado espelhos para produzir raios de calor.
O problema principal de Arquimedes é que a madeira precisa de uma quantidade mínima de calor para atingir a temperatura de autoignição. Esta temperatura é de 300ºC (570ºF). Em um dia muito quente, com o céu limpo e o uso correto dos espelhos é possível atingir esta temperatura, mas não é fácil. Por isso ela é refutada como mito por alguns estudiosos famosos tais como René Descartes.
Alguns testes modernos tentaram ver se isso funcionaria de verdade. Eles usaram muitos espelhos brilhantes para focar a luz do sol em um modelo de navio, e o modelo realmente pegou fogo rápido. Esta experiência ocorreu na Grécia, em 1973, e foi conduzida pelo cientista grego Loanis Sakkas.
Foram utilizados 70 espelhos, feitos de cobre, medindo 1,5×1,0 m, contra um navio feito de madeira a cerca de 50 metros. Quando todos os espelhos foram apontados com precisão o navio incendiou, provando que a invenção de Arquimedes era possível. Questiona-se essa experiência porque ao tentar repeti-la em condições semelhantes não foi alcançado o mesmo resultado. Supõe-se que o uso de tinta a base de betume, altamente inflamável, usada no casco do navio tenha facilitado a combustão.
Alguns cientistas ligados ao MIT tentaram refazer a experiência em 2007, apontando 127 espelhos quadrados de 30 cm contra uma maquete de navio a 30 m. O navio incendiou, mas só depois que o céu ficou totalmente limpo. Eles repetiram a experiência para um famoso programa de TV, desta vez usando um barco de verdade em São Francisco. O barco incendiou, mas só depois de 10 minutos de exposição.
Segundo os apresentadores do programa era bem difícil fazer isso funcionar direito porque precisava do sol certo, dos espelhos bem ajustados, e o navio tinha que ficar parado por um tempo. Se a intenção era fazer o navio pegar fogo, seria bem mais fácil usar outras armas, como flechas em chamas. A conclusão deles é que talvez os espelhos servissem mais para cegar ou confundir os inimigos, já que incendiar com raios mortais parecia meio difícil.
Desvendando os Segredos da Matemática e Engenharia
Se Arquimedes conseguiu ou não incendiar navios com um raio mortal ainda é um mistério, mas isso não acaba de forma alguma com sua reputação de gênio. Sua contribuição para o conhecimento científico vai muito além dos seus sucessos militares.
Ele foi um dos primeiros a calcular o valor aproximado de pi (π), a razão entre a circunferência e o diâmetro de um círculo. Seus métodos influenciaram futuros matemáticos e contribuíram para o desenvolvimento da trigonometria.
O método de exaustão, aquela que Arquimedes usou para calcular a densidade da coroa e verificar se ela era de ouro maciço, é considerada uma abordagem precursora do cálculo integral. Esse método permitia-lhe também calcular áreas sob curvas e volumes de sólidos, mostrando uma compreensão avançada das propriedades geométricas.
O legado de Archimedes ecoa, assim, nos campos da matemática, física e engenharia. Suas contribuições fundamentais ajudaram a estabelecer os alicerces dessas disciplinas, influenciando gerações de cientistas e matemáticos ao longo dos séculos. A história de Archimedes é um lembrete inspirador de como a curiosidade e o pensamento inovador podem transcender o tempo, moldando o curso do conhecimento científico de maneira duradoura.
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