Den greske matematikeren Arkimedes tegner i sanden

Arkimedes' genistreker slo romerne

I 214 f.Kr. satte Roma hele sin krigsmaskin inn på å erobre byen Syrakus på Sicilia. Romerne regnet med en seier etter få dager – men de hadde oversett at Arkimedes, Hellas' største vitenskapsmann, sto for byens forsvar.

I 214 f.Kr. satte Roma hele sin krigsmaskin inn på å erobre byen Syrakus på Sicilia. Romerne regnet med en seier etter få dager – men de hadde oversett at Arkimedes, Hellas' største vitenskapsmann, sto for byens forsvar.

Scanpix

Mytene om Arkimedes er mange. Han var både den distré tenkeren og den praktiske oppfinneren av krigsmaskiner. Her er noen av historiene om oppfinnelsene hans og livet hans i krig og fred.

Vi begynner ved hans død.

Arkimedes' død

Bare noen få av borgerne i Syrakus la merke til at katastrofen inntraff. De fleste innbyggere i den greske kolonien på Sicilia hadde festet hele natten for gudinnen Artemis, og byen sov ut rusen da de romerske styrkene i år 212 f.Kr. overmannet forsvarsverkene. Først da rop og sverdklang gjallet i gatene, innså syrakuserne at de var fortapt.

Det var bare én borger som overhodet ikke enset oppstyret. Hans navn var Arkimedes – mannen bak de store oppfinnelsene som gjennom de siste to årene gang på gang hadde sendt de romerske styrkene på flukt.

«Ikke rør sirklene mine» – var Arkimedes' siste ord. Han var så opptatt av et matematisk problem at han ikke enset de romerske soldatene som omringet ham.

Nå satt romernes store skrekk – som så ofte før – fortapt i sine egne tanker og studerte et matematisk problem. Den 75 år gamle Arkimedes var så konsentrert at han ifølge den romerske historikeren Valerius Maximus først så opp da en romersk soldat trådte inn i hans private gemakker.

Og selv nå forsto han ikke hva som foregikk, men mumlet irritert: «Ikke rør sirklene mine».

Det skulle bli Arkimedes' siste ord. Et øyeblikk senere var han gjennomboret av et romersk sverd.

Syrakus/200 f.Kr.

Kort over Sicilien og Syrakus
© Shutterstock

I løpet av 600- tallet­ f.Kr. blir grekerne så mektige­ at de etablerer kolonier i dagens Italia. En av de mest fremgangsrike nye bystatene er Syrakus (i dag Siracusa) på Sicilia.

Her blomstrer kultur, vitenskap – og krigskunst – ettersom byen ofte ligger i krig med andre makter ved Middelhavet.

På studieopphold i Alexandria

Historikerne vet ikke mye om Arkimedes' liv før han 17 år gammel i 270 f.Kr. ble knyttet til Hieron 2.s hoff.

Kong Hieron hersket over Syrakus, som på dette tidspunktet var en av de rikeste byene i middelhavsområdet.

Arkimedes, som var født i byen, var sannsynligvis i familie med kongen.

Den unge Arkimedes viste snart sine ekstraordinære evner, særlig innenfor matematikk, og ble derfor sendt til det berømte museion og universitetsbibliotek i Alexandria i Egypt.

Her studerte han side om side med tidens mest begavede, og nøt selv stor respekt for sine utregninger av volumet til stort sett enhver tenkelig geometrisk form.

Ett matematisk problem løste han ved hjelp av integralregning (som brukes til å bestemme størrelsen på et areal), og foregrep dermed matematiske prinsipper som først ble utformet nesten 2000 år senere.

Det ble imidlertid i hjembyen at Arkimedes for alvor kom til å skrive seg inn i verdenshistorien.

Arkimedes’ kran knuste den romerske flåten

Da den romerske flåten i år 214 f.Kr. la an til et frontalangrep på Syrakus, fikk sjøfolkene et stygt sjokk. For på murene ved havnen hadde­ Arkimedes satt opp store kraner, og fra dem hang det «metallklør» i lange lenker.

Klørne, som fikk navnet sitt av antikkens historikere, var sannsynligvis avanserte kroker som kunne gripe tak i et angripende skip. «Ved flere anledninger ble et skip løftet opp i stor høyde – et fryktelig skue – og dinglet frem og tilbake helt til alle matrosene om bord var kastet av. Når skipet sto rett opp og ned i luften, ble det svingt mot klippene eller sluppet rett ned», fortalte den greske historikeren Plutark senere.

Selv om den maleriske beskrivelsen av kranenes effektivitet selvsagt er overdrevet, stiller ikke dagens forskere seg helt avvisende til historien om de fryktinngytende kranene.

Sikkert er det at Arkimedes var svært opptatt av vektstangprinsippet, som betyr at en stor bør kan løftes ved hjelp av en liten kraft. Arkimedes fant også opp taljen, en liten geni-strek som førte til varige forandringer av teknologihistorien. Med to taljer og et langt tau kan for eksempel havnearbeidere løfte langt tyngre byrder enn mennene ellers hadde kunnet.

Syrakus forsvarte sjøsiden ved hjelp av kjempekraner, som ifølge legenden løftet skip ut av vannet.

Kran brukes til å bekjempe fiendtlige skip
© Ballatine Books

Kranen kunne svinge ut og ta fiendtlige skip på kroken.

Arkimedes' oppfinnelse kunne senke skip fra havnen
© Ballatine Books

Ved hjelp av to taljer ble skipet hevet opp – og knust når det ble sluppet igjen.

Kongens trofaste mann

Kong Hieron 2. var ikke sen om å se mulighetene i sin lærde slektning. Da Arkimedes vendte hjem, utnevnte kongen ham til sin personlige vitenskapsrådgiver.

Ifølge den greske historikeren Plutark, som skrev om Arkimedes omtrent 350 år etter hans død, var Arkimedes ekstremt distré, og han virket ofte helt fortapt i sine egne tanker og i
forskningen. «Ofte måtte Arkimedes' tjenere tvinge ham til badet for å vaske ham og smøre ham inn med olje.

Men selv i badet ville han fortsette med å tegne geometriske figurer i asken fra ildstedet. Og når de smurte ham inn i olje og søte dufter, tegnet han linjer på sin nakne kropp», forteller Plutark, hvis verk om Arkimedes trolig var basert på eldre biografier som har gått tapt.

Arkimedes med hånden på en globus

Forskerne har nylig fått ny kunnskap om Arkimedes, fordi arbeidet hans er beskrevet på et pergament funnet under en middelaldertekst.

© Brigdeman

Arkimedes' lov

Den best kjente av Arkimedes' oppdagelser fikk vitenskapsmannen nettopp ideen til en dag han la seg i badekaret­ og så en del av vannet plaske ut på gulvet. Han innså at når et legeme senkes helt eller delvis ned i væske, mister det like mye vekt som den fortrengte væskemengden veier.

«Heureka!» (Jeg har funnet det) – ropte Arkimedes i badekaret, da han innså prinsippet om legemers vekttap i væske. Uttrykket «heureka» brukes ennå om plutselig vitenskapelig erkjennelse.

Prinsippet har senere fått navnet «Arkimedes' lov». Ifølge den romerske arkitekten og ingeniøren Vitruvius reiste Arkimedes seg straks etter oppdagelsen sin opp av badekaret og løp uten en tråd på kroppen ut i Syrakus' gater, mens han ropte «Heureka!», altså «Jeg har funnet det!»

Arkimedes' vektstang

Arkimedes' genialitet omfattet ikke bare teoretisk matematikk og fysikk. Han studerte inngående vektstangprinsippet og skal ifølge Plutark ha uttalt at det ikke fantes den gjenstand han ikke kunne løfte. «Gi meg et fast punkt, og jeg skal flytte jorden», kunngjorde han.

På byens verft hadde skipsbyggerne nettopp gjort ferdig antikkens største skip, bestilt av kongen. Skipet kunne laste ufattelige 1800 tonn gods, og mengden trevirke som var gått med til byggingen tilsvarte angivelig mengden tre brukt til konstruksjonen av 60 vanlige skip.

«Gi meg et fast punkt, og jeg skal flytte jorden» – sa Arkimedes da han oppdaget kraften i vektstangprinsippet.

Arkimedes demonstrerte påstanden sin om superkrefter ved å løfte skipet helt alene fra tørrdokken og ut på sjøen ved hjelp av et sinnrikt system av taljer og vektstenger.

Arkimedes trekker alene skip ut i vannet
© Shutterstock

Ifølge legenden skal den imponerte Hieron ha uttalt at ingen heretter fikk betvile noe utsagn fra hans vitenskapsrådgivers side. Arkimedes' store kunnskap om krankonstruksjon skulle få år senere få avgjørende betydning da Roma satte alt inn på å erobre Syrakus.

I klemme mellom Roma og Kartago

Rykter om en ny storkrig i regionen hadde svirret lenge. De to supermaktene, Roma i nord og Kartago i sør, hadde allerede én gang utkjempet en blodig krig om kontrollen med Middelhavet, men alle visste at det bare var et spørsmål om tid før de to gigantene igjen kom til å krysse klinger.

Både Hieron og Arkimedes innså at i den neste krigen ville det strategisk viktige Sicilia, og dermed Syrakus, uvegerlig bli trukket inn.

Kongen ba derfor Arkimedes om å stå for et av historiens mest omfattende forsvarssystemer til beskyttelse av byen. Arkimedes bygde om byens forsvarsmurer, og fikk blant annet oppført solide plattformer på murene.

Fra dem kunne kraftige katapulter overøse fienden med byger av piler og tunge kampesteiner. Dessuten satte han opp et system av store kraner som skulle ta opp kampen mot fiendtlige skip.

I år 218 f.Kr. brøt den ventede krigen ut mellom Kartago og Roma. Syrakus greide i første omgang å holde seg ute av krigen. Men da Arkimedes' gamle venn, kong Hieron, uventet døde i 215 f.Kr., gikk det galt. Hierons etterfølger var langt mer Kartago-vennlig enn Hieron hadde vært, og begynte offentlig å spekulere i en allianse med den nordafrikanske stormakten.

Det kunne ikke Roma la passere. Snart seilte en enorm romersk hær på 60 krigsskip og omtrent 15 000 soldater mot Syrakus.

Arkimedes der hvor han oppdaget «Arkimedes' lov»

Arkimedes skrev badekaret sitt­ inn i vitenskapshistorien da han oppdaget­ «Arkimedes­' lov».

© Jupiter Images

Test avslørte gullsmeden

Gullsmeden skulle få angre på at han jukset og erstattet gull med sølv. For ved hjelp av sine egne læresetninger gjennomskuet Arkimedes ham.

Arkimedes' evner ble virkelig satt på prøve da kong Hieron av Syrakus en dag ville ha ham til å avsløre en mulig svindel.

Kongen hadde kort tid før bestilt en krone hos gullsmeden sin, og gitt gullsmeden den nødvendige mengden rent gull. Men da gullsmeden kom for å levere den ferdige kronen, fikk
kong Hieron mistanke om at noe av gullet var blitt erstattet med sølv, som var billigere.

For å undersøke saken måtte Arkimedes bruke sin egen læresetning om legemers oppdrift i væsker. Ifølge­ den romerske historikeren og arkitekten Vitruvius tok Arkimedes en klump rent gull, som veide nøyaktig det samme som den omstridte gullkronen. Klumpen la Arkimedes i et kar, som han så fylte til randen med vann.

Deretter­ tok han gullklumpen opp, og senket i stedet kronen ned i vannet i karet. Men denne gangen skvulpet vannet over – og dermed kunne­ Arkimedes gå til kong Hieron og fortelle ham at gullsmeden hadde snytt ham.

Arkimedes hadde bevist at kronen fylte mer enn hvis den besto av rent gull (som har en egenvekt på 19,3 g/cm3), og at den derfor måtte inneholde et annet metall, for eksempel sølv, som har en lavere egenvekt (10,5 g/cm3).

Steinregn mot romerne

De romerske styrkene ble ledet av konsulen Marcellus, som før avreisen hadde sikret seg det nyeste innen beleiringsteknologien. Med seg hadde han blant annet en enorm katapult, som var så stor at den måtte stå på dekkene av åtte sammensurrede skip.

Andre skip ble hektet sammen slik at de kunne bære beleiringstårn som var så høye at de raget høyt opp over Syrakus' bymurer. Ifølge Plutark var romerne overbevist om at den kolossale styrken og den tekniske overlegenheten raskt ville sikre dem seieren.

«Men det hele var tilsynelatende bare bagateller for Arkimedes og hans maskiner», forteller den greske historikeren. I år 214 f.Kr. angrep romerne, men i samme øyeblikk som de romerske landstyrkene kom på skuddhold av Arkimedes' katapulter, ble soldatenes rekker bokstavelig talt knust av spyd, piler og kampesteiner fra murene rundt byen.

Og da den romerske flåten nærmet seg fra sjøsiden, ble lange, kraftige lekter svingt ut over murene. I enden var det festet store steiner som ble frigjort så snart et skip kom nær nok. Steinene gikk tvers gjennom både dekk og skrog på de romerske krigsskipene. Samtidig løftet Arkimedes' gigantiske kraner andre skip opp av vannet.

Genial pumpe tok 600 liter

Arkimedes' skrue fikk enorm betydning for antikkens bønder og brukes den dag i dag.

© Bridgeman

Da kong Hieron sjøsatte et nytt skip, oppdaget han til sin ergrelse at det tok inn vann. For å hjelpe til med dette konstruerte Arkimedes en «vannskrue» – et hult rør med en innvendig spiral som ble dreid rundt med et håndtak. Røret ble plassert med den ene enden i bunnen av skipet, og den andre ut over rekka.

Den roterende skruen skjøv deretter vannet oppover til det forsvant ut over skipssiden. En hånddreven «arkimedesskrue» kan ifølge dagens forskere pumpe opp omtrent 600 liter vann i minuttet, hvis rørets diameter er 50 centimeter. Den effektive vannpumpen ble med god grunn svært utbredt.

Syracuse faller på grunn av drukkenskap

Det romerske angrepet ble en katastrofe, og Arkimedes' oppfinnelser satte så stor skrekk i de romerske soldatene at de flyktet etter det første angrepet. Marcellus innså snart at han ikke kunne erobre byen ved stormangrep. Arkimedes og oppfinnsomheten hans var en altfor sterk motstander. I stedet bestemte den romerske hærføreren seg for å beleire byen og forsøke å sulte den ut.

Men syrakuserne nektet å overgi seg, og to år etter det første angrepet lå de romerske hærene fortsatt rundt byen.

Havnen i Syrakus i dag.
© Shutterstock

Da Syrakus til slutt ble erobret, skyldtes det drukkenskap. Syrakuserne hadde feiret byens gudinne, og vaktene på bymuren hadde sovnet på post. Snart oversvømte romerske soldater byen og drepte blant mange andre Arkimedes. Men nyheten om vitenskapsmannens død gjorde den romerske hærføreren rasende.

Han sørget for at Arkimedes fikk en ærefull begravelse. På gravsteinen fikk hærføreren hogd inn flere geometriske figurer. For ifølge Arkimedes selv var det ikke de utrolige oppfinnelsene som var hans livs største bedrifter, men de matematiske resultatene.

Legenden forteller­ at Arkimedes­'­ speil fikk skip til å ta fyr.

© Bridgeman

Speil satte fyr på romerske skip

Arkimedes' mest fryktinngytende våpen var ifølge historikeren Plutark speil! Her utnyttet Arkimedes prinsippet om at inngangsvinkel er lik utgangsvinkel til å konsentrere solstrålene så mye at den samlede strålen fikk fiendens skip til å ta fyr.

De historiske kildene er vage i beskrivelsen av konstruksjonen, men moderne rekonstruksjoner viser at selv om Arkimedes' «dødsstråle»­ i prinsippet virket, er det i praksis vanskelig å etterprøve våpenet.