アルキメデスの原理：浴槽の啓示が壮大な浮遊城を救った

要約：

ギリシャの数学者、物理学者、発明家であるアルキメデスは、シラクサの王ヒエロンによって、史上最大の船、シラクシアの建設監督を任命されました。この船は、兵士や馬を含む貨物や乗客でいっぱいで、エジプトの統治者プトレマイオスに贈られる予定でした。アルキメデスは、船が浮かぶようにすることに直面し、浴槽に座っている間に浮力の原理を発見しました。彼は、液体に部分的に浸された物体は、その物体によって排除された液体の重量と等しい力によって支えられることに気づきました。この原理は、鋼製の超大型タンカーが木製のボートや浴槽と同じくらい簡単に浮かぶ理由を説明しています。

シラクシアの建設の課題：

紀元前3世紀、シラクサの王ヒエロンは、当時史上最大の船であるシラクシアの建設監督をアルキメデスに任命しました。この船は、標準的な古代の戦艦の50倍の大きさで、兵士や馬を含む貨物や乗客でいっぱいでした。それはエジプトの統治者プトレマイオスに贈られる予定でした。船はエトナ山からの松とモミの梁、スペインで育てられた麻から作られたロープ、フランスのピッチで構成されていました。船には、花で飾られた散歩道、屋内のプール、本や彫像でいっぱいの図書館、女神アフロディーテの神殿、そして体育館がありました。船の上部デッキは、世界を肩に支える巨大な木製のアトラス像で支えられ、船首には180ポンドの石弾を発射できる巨大なカタパルトが取り付けられる予定でした。

アルキメデスが問題に取り組む：

アルキメデスは、シラクシアが浮かぶようにすることに直面しました。彼は、液体に部分的に浸された物体は、その物体によって排除された液体の重量と等しい力によって支えられることに気づきました。言い換えれば、シラクシアが正確に2000トンの水を排除した場合、それはかろうじて浮くでしょう。それが4000トンの水を排除した場合、それは問題なく浮くでしょう。アルキメデスは、重い浴槽が浮く様子を観察しながら、この原理を発見しました。