ARCHIMEDE
de  Syracuse
287 – 212 av J.C.

Le père d’Archimède était un astronome nommé Phidias, c’est Archimède lui-même qui fournit cette seule et unique information au sujet de son géniteur.        

Un ami d’Archimède nommé Heracleides écrivit une biographie du célèbre savant, mais malheureusement elle fut perdue, si bien que les documents biographiques que l’on possède proviennent souvent de sources et références indirectes.

Archimède naquit à Syracuse en Sicile. Certains auteurs rapportent qu’il visita l’Egypte dans sa jeunesse et que c’est au cours de ce déplacement qu’il inventa le dispositif ou « vis » qui porte son nom. Il s’agit d’une sorte de pompe rudimentaire mais efficace encore en usage en Egypte et dans de nombreux pays dans le monde. Il est plus que probable que lors de son séjour à Alexandrie, il eut l’occasion d’étudier les Mathématiques et la Géométrie avec les successeurs d’Euclide. Non seulement, il devait parfaitement maîtriser les connaissances dispensées dans ce centre intellectuel, mais en plus, on possède la preuve qu’il connaissait personnellement et parfaitement plusieurs des mathématiciens qui y enseignaient puisqu’il correspondit fréquemment avec eux. Par exemple, il considérait Conon de Samos, non seulement comme un habile mathématicien, mais aussi comme un ami intime.

Archimède parvint à acquérir une solide réputation de « génie », non pas tellement à cause de ses travaux dans le domaine des mathématiques, mais parce qu’il sut appliquer ses connaissances en construisant de nombreuses et parfois spectaculaires « machines ». Ce génie pratique fut particulièrement évident et efficace lors de la défense de la ville de Syracuse assiégée par les troupes romaines du général Marcellus. Convaincu par son ami Hiéron, Archimède se lança dans la conception et la réalisation de machines de guerre toutes plus redoutables les unes que les autres.

D’autres inventions, moins spectaculaires et moins destructrices lui valurent aussi l’admiration de ses contemporains. Ce fut le cas pour ses combinaisons de poulies (ou moufles) permettant de démultiplier la force humaine. On prétend que grâce à un tel dispositif, il parvint seul à tirer sur la grève une imposante galère.

Archimède sut aussi combiner les inventions technologiques et les Mathématiques pures, les unes lui permettant parfois de solutionner les autres. Ainsi, au cours de sa carrière, il parvint souvent à utiliser des méthodes mécaniques pour résoudre plusieurs problèmes purement géométriques.

Beaucoup d’historiens des Mathématiques n’hésitent pas à considérer Archimède comme le plus grand mathématicien de tous les temps. Peut être parce qu’il perfectionna de façon remarquable les méthodes de calcul par intégration, nécessaires pour déterminer la surface et le volume de plusieurs solides géométriques… mais aussi parce qu’il obtint une excellente approximation du nombre Pi… qu’il mit au point une méthode de calcul pour extraire les racines carrées… et qu’il inventa un système permettant d’exprimer les très grands nombres…

En « mécanique », il découvrit les théorèmes fondamentaux relatifs au centre de gravité, aussi bien des figures planes que des solides… et bien sûr, son plus célèbre principe (magnifié par la légende) concernant les corps immergés et connu depuis sous le nom de « Principe d’Archimède ».

Un grand nombre d’ouvrages écrits par Archimède ont pu traverser les siècles : « L’équilibre des figures planes », « La quadrature de la parabole », « La sphère et le cylindre », « Les spirales », « les conoïdes et sphéroïdes », « Les corps flottants », « La mesure du cercle », « Le comptage des grains de sable de l’Univers »… mais il est impossible de savoir dans quel ordre ils furent écrits.

Le traité sur « L’équilibre des figures planes » (deux livres) établissait les grands principes de la mécanique par application des méthodes géométriques. Archimède y exposait les théorèmes fondamentaux concernant le centre de gravité. Dans le premier livre, il présentait le centre de gravité du parallélogramme, du triangle et du trapèze. Dans le second, il s’intéressait uniquement au centre de gravité d’une section de parabole… Et dans «La quadrature de la parabole», il expliquait comment calculer l’aire déterminée par n’importe quel segment de parabole coupé par une corde.

Dans le premier livre de « La sphère et le cylindre », Archimède démontrait que l’aire d’une sphère correspondait à quatre fois celle d’un de ses grands cercles. Il calculait aussi l’aire de n’importe quel segment de sphère. Il démontrait aussi que le volume d’une sphère correspondait exactement aux 2/3 du volume du cylindre dans lequel elle s’inscrivait et que les aires de la dite sphère et du dit cylindre (en incluant les bases) étaient dans le même rapport. Pour obtenir ces résultats, Archimède utilisa le calcul infinitésimal. Dans le livre II il étudia le rapport entre deux portions d'une sphère coupée par un plan.

Dans les « Conoïdes et sphéroïdes », Archimède étudiait les paraboloïdes, les hyperboloïdes et les sphéroïdes de révolution obtenus par rotation d’une de ces figures autour d’un de ses axes.

Dans « La mesure du cercle », il démontrait que la valeur de Pi était comprise entre 223/71 et 22/7. Il obtint ce résultat en utilisant deux polygones réguliers à 96 côtés, l’un contenant exactement le cercle et l’autre étant inscrit à l’intérieur.

Dans « Les corps flottants », il exposa les principes de base de l’hydrostatique. Il y étudiait aussi la stabilité de flottaison des différents corps en fonction de leurs formes et de leurs masses volumiques.

Dans « Le comptage des grains de sable », il proposait un système de numération permettant d’écrire des nombres supérieurs à 8 x 10¹⁶ . Il prétendait que ce nombre était assez grand pour dénombrer la totalité des grains de sable contenus dans l’Univers. Une part non négligeable de ce travail résidait dans le fait qu’Archimède fut obligé de fournir une « estimation » de la taille de l’Univers pour que ses résultats soient crédibles. A cette occasion, il établit qu’Aristarque de Samos avait déjà proposé un système avec le Soleil au centre et les Planètes, dont la Terre, tournant autour. Pour ses calculs, il utilisa les résultats ou estimations déjà obtenus par Eudoxe de Cnide, Phidias (son propre père) et Aristarque.

D’autres travaux maintenant perdus sont attribués à Archimède. Un sur « Les polyèdres semi-réguliers », un sur « Les balances et leviers » et un sur « Les miroirs ». Les deux derniers ont permis d’embellir la légende du personnage. L’un par le biais d’une phrase célèbre qu’il n’a peut-être jamais prononcée : « Donnez moi un bras de levier assez long et un point d’appui… et je soulèverai le monde ! », l’autre par l’exploit qu’il aurait accompli en incendiant à distance (grâce à des miroirs) la flotte romaine qui assiégeait Syracuse.

Archimède fut « assassiné » par un légionnaire de Marcellus lors de la chute de Syracuse en 212 av. J.C.

Plusieurs versions de sa mort circulent dans les récits anciens.

Archimède considérait que le plus important de ses travaux concernait les rapports entre la sphère et le cylindre la contenant. Il avait d’ailleurs demandé qu’après sa mort, on fit figurer ces résultats sur sa tombe et c’est ainsi que cette dernière aurait pu être identifiée en Sicile.

Projet Educatif Européen « SOCRATES COMENIUS » - Collège Jules Ferry (Montluçon)
LES ORIGINES DU PATRIMOINE SCIENTIFIQUE EUROPEEN
Coordonnatrice du Projet : Melle BANKO Martine. Animateur du Projet : Mr GIRAUD Jean
Auteur du document : Mr GIRAUD Jean. Créateur de la page Web : Mr OLLIER Jean Pierre