Một ông già trần truồng chạy khắp phố, miệng hét "Eureka! Eureka!" — đó là hình ảnh nổi tiếng nhất về Archimedes, và cũng là hình ảnh dễ khiến người ta hiểu lầm về ông nhất. Ông không phải "nhà bác học điên" như trong truyện tranh. Archimedes là nhà toán học, vật lý và kỹ sư vĩ đại nhất của thế giới cổ đại: người đặt nền móng cho thủy tĩnh học và tính được số pi với độ chính xác đáng kinh ngạc.

Xuất thân & tuổi thơ

Archimedes sinh khoảng năm 287 trước Công nguyên tại Syracuse, thành bang Hy Lạp giàu có trên đảo Sicily. Cha ông, Phidias, là một nhà thiên văn học — và có lẽ những đêm theo cha ngắm bầu trời đã gieo vào cậu bé niềm say mê với các con số và quy luật vũ trụ. Theo nhiều sử gia, tuổi trẻ Archimedes có thể đã sang Alexandria ở Ai Cập — trung tâm tri thức lớn nhất thế giới cổ đại — để học cùng các học giả hàng đầu, dù không còn tài liệu đương thời nào xác nhận chắc chắn chuyến đi này. Sau đó ông quay về Syracuse, sống cả đời dưới sự bảo trợ của vua Hieron II với vai trò cố vấn thân cận của triều đình.

Bước ngoặt đến với phát minh

Bước ngoặt nổi tiếng nhất gắn với chiếc vương miện của vua Hieron II. Nhà vua nghi thợ vàng đã ăn cắp một phần vàng, thay bằng bạc, nhưng không cách nào chứng minh mà không phá hủy vương miện. Theo lời kể của kiến trúc sư La Mã Vitruvius, trong lúc ngâm mình vào bồn tắm, Archimedes nhận ra lượng nước tràn ra đúng bằng thể tích phần cơ thể chìm xuống — từ đó tìm ra cách đo thể tích của mọi vật có hình dạng bất kỳ. Ông mừng đến mức nhảy khỏi bồn, quên cả mặc quần áo, chạy ra phố hét "Eureka!" — "Tôi tìm ra rồi!".

Giai thoại có thể đã được tô vẽ qua nhiều thế kỷ, nhưng nguyên lý phía sau là thật: đó là nền tảng của định luật lực đẩy mang tên ông — vật chìm trong chất lỏng bị đẩy lên bởi lực bằng trọng lượng phần chất lỏng bị chiếm chỗ. Từ một bài toán kiểm tra gian lận, Archimedes rút ra quy luật vật lý vẫn còn trong mọi giáo trình hôm nay.

Đỉnh cao & công trình chính

Trong toán học, Archimedes tính được số pi nằm giữa 3,1408 và 3,1429 — độ chính xác chưa từng có suốt nhiều thế kỷ; ông tìm ra công thức tính diện tích và thể tích hình cầu, diện tích dưới đường parabol bằng phương pháp "vét cạn" — tiền thân của phép tính tích phân ra đời sau đó gần 2.000 năm. Trong cơ khí, ông hệ thống hóa nguyên lý đòn bẩy với câu nói bất hủ: "Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng cả Trái Đất". Vít Archimedes — ống xoắn nâng nước từ thấp lên cao để tưới ruộng — đến nay vẫn được dùng ở nhiều nơi trên thế giới.

Đỉnh cao bi tráng nhất là giai đoạn 214–212 trước Công nguyên, khi La Mã vây hãm Syracuse. Những máy bắn đá và cần cẩu "móng vuốt" nhấc cả mũi tàu địch lên khỏi mặt nước của ông khiến lính La Mã khiếp sợ đến mức chỉ cần thấy một thanh gỗ nhô lên trên tường thành là đã bỏ chạy.

Thất bại, tranh cãi ít người biết

Thất bại lớn nhất của Archimedes không nằm ở khoa học, mà ở niềm tin rằng tri thức có thể thắng gươm giáo mãi mãi. Syracuse cầm cự hai năm phần lớn nhờ máy móc của ông, nhưng cuối cùng vẫn thất thủ trong một đêm lễ hội. Tướng Marcellus của La Mã, người rất ngưỡng mộ ông, ra lệnh phải bắt sống. Nhưng theo truyền thuyết, khi người lính tìm thấy, Archimedes đang mải mê với bài toán vẽ trên cát và từ chối đi theo cho đến khi giải xong; người lính nổi nóng giết ông ngay tại chỗ. Câu nói cuối được gán cho ông: "Đừng làm hỏng những vòng tròn của ta".

Một tranh cãi khác kéo dài đến tận ngày nay: chuyện ông dùng hệ thống gương đồng tập trung ánh nắng đốt cháy tàu La Mã. Thí nghiệm hiện đại cho thấy điều này khả thi trong điều kiện lý tưởng, nhưng phần lớn sử gia cho rằng đây là huyền thoại được thêm vào sau, vì các nguồn cổ nhất về cuộc vây hãm không hề nhắc tới nó.

Di sản hôm nay

Định luật lực đẩy mang tên Archimedes là kiến thức bắt buộc của mọi kỹ sư đóng tàu và thiết kế tàu ngầm. Vít Archimedes đang được hồi sinh trong các nhà máy thủy điện nhỏ và hệ thống xử lý nước thân thiện với môi trường. Năm 1906, giới học giả chấn động khi tìm lại được một bản thảo viết đè thời trung cổ chứa các công trình của ông, trong đó có tác phẩm "Phương pháp" tưởng đã thất truyền — cho thấy ông đã tiến rất gần tới phép tính vi tích phân.

Sự thật thú vị ít người biết

  • Archimedes viết một tác phẩm chỉ để đếm số hạt cát cần thiết để lấp đầy vũ trụ — và trong quá trình đó ông tạo ra cách viết những con số cực lớn vượt xa hệ đếm Hy Lạp thời bấy giờ.
  • Ông tự chọn hình khắc trên bia mộ của mình: một hình cầu nội tiếp trong hình trụ kèm tỉ lệ thể tích 2:3 — công thức ông tự hào nhất. Hơn 130 năm sau, Cicero tìm lại được ngôi mộ nhờ chính hình khắc này.
  • Con tàu Syracusia ông giúp hạ thủy lớn đến mức không cảng nào ở Sicily chứa nổi; vua Hieron đành tặng nó cho Ai Cập làm quà ngoại giao.

Hiểu lầm thường gặp

Hiểu lầm: "Archimedes là nhà phát minh lập dị chỉ quan tâm đến lý thuyết trừu tượng." Ngược lại, gần như mọi công trình lớn của ông đều bắt đầu từ yêu cầu thực tế của triều đình: kiểm tra vương miện, hạ thủy tàu, phòng thủ thành phố. Ông từng viết rằng các thiết bị cơ khí chỉ là "trò tiêu khiển của hình học" — nhưng lịch sử cho thấy ông làm chúng nghiêm túc và hiệu quả hơn bất kỳ ai cùng thời.

Hiểu lầm: "Câu chuyện Eureka và bồn tắm là sự thật lịch sử chắc chắn." Nguồn duy nhất kể chuyện này là Vitruvius, viết khoảng 200 năm sau khi Archimedes qua đời; bản thân ông không hề nhắc tới nó trong các tác phẩm còn lưu lại. Điều chắc chắn đúng là định luật vật lý phía sau câu chuyện — còn chi tiết chạy khỏa thân ra phố nên được xem là giai thoại đẹp hơn là sự kiện đã kiểm chứng.

Nguồn tham khảo