The real story behind Archimedes' Eureka!

Khi nghĩ đến khoảnh khắc "Eureka!"
của Archimedes,

chắc hẳn bạn đang nghĩ đến cảnh này.

Nhưng hóa ra, phải là như thế này mới đúng

Vào thế kỉ thứ III TCN, Hieron,
vị vua thành Sicilian của Syracuse

giao cho Archimedes nhiệm vụ giám sát

một dự án xây dựng trước đây chưa từng có.

Hieron đặt làm một chiếc thuyền buồm

lớn gấp 50 lần một tàu chiến thường
thời xưa,

được đặt tên là Syracusia theo tên
thành phố của ông.

Hieron muốn xây dựng một chiếc thuyền lớn nhất từ trước đến nay,

để làm quà tặng

cho người cai trị Ai Cập bấy giờ là Ptolemy

Nhưng liệu một chiếc thuyền với kích cỡ
của một tòa lâu đài có thể nổi trên mặt nước ?

Ở thời đại của Archimedes , chưa từng có ai
làm được việc này.

Giống như việc tự hỏi
" Một ngọn núi có thể bay hay không ?"

Vua Hieron suy nghĩ rất nhiều về vấn đề này.

Hàng trăm người thợ được thuê để xây dựng
tàu Syracusia trong rất nhiều năm

sử dụng gỗ thông và gỗ lãnh sam từ núi Etna để
làm xà ngang của tàu

dùng cây gai dầu trồng ở Tây Ban Nha
để làm dây thừng

và lều trại được lấy từ Pháp.

Boong tàu phía trên, bao gồm 8 tháp canh,

không được dựng bằng cột thông thường,

mà bằng những cột gỗ được trạm trổ hình thần Atlas
đang mang trên vai cả thế giới.

Được đặt ở phần mũi tàu

là một cái máy bắn đá khổng lồ có thể
bắn ra những viên đá nặng tầm 81,6 kg

Để mua vui cho du khách

chiếc thuyền còn có một con đường rải đầy hoa

một bể bơi có mái vòm

và một phòng tắm nước nóng,

một thư viện chứa đầy sách và các bức tượng,

một ngôi đền thờ nữ thần sắc đẹp Aphrodite ,

và một phòng gym .

Để khiến việc thiết kế càng đau đầu hơn cho Archimedes

Hieron còn muốn chất đầy thuyền
với một đống hàng hóa:

400 tấn thóc,

10,000 bình cá muối,

74 tấn nước khoáng,

và 600 tấn len.

Chiếc thuyền còn phải chở được trên 1 ngàn người

trong đó gồm có 600 người lính

và chứa được 20 con ngựa ở một chuồng riêng biệt.

Phải làm sao để một thứ tầm cỡ như thế này

không chìm ngay vào lần đầu tiên ra khơi ?

Ta chỉ có thể nói rằng thất bại

là điều Archimedes không bao giờ mong muốn

Vì vậy ông bắt đầu nghiên cứu vấn đề :
liệu chiếc thuyền sẽ chìm không ?

Có lẽ trong lúc ông đang tắm

và tự hỏi làm sao một cái thùng tắm nặng
có thể nổi trên nước,

thì ý tưởng chợt đến với ông.

Một vật thể được nhúng một phần vào
một chất lỏng được giữ nổi bởi một lực

bằng với trọng lượng của chất lỏng
được thay thế bởi vật.

Nói cách khác, nếu một chiếc thuyền Syracusia nặng 2000 tấn thay thế chính xác 2000 tấn nước,

thì thuyền sẽ chỉ nổi một phần,

Nhưng nếu chiếc thuyền thay thế 4000 tấn nước ,
nó sẽ chắc chắn sẽ nổi.

Và đương nhiên, nếu chiếc thuyền chỉ thay thế được 1000 tấn nước,

thì kết quả chắc chắn sẽ không làm Hieron vui chút nào.

Đây là định luật về độ nổi

và các kĩ sư thường gọi là định luật Archimedes.

Định luật này giải thích vì sao một chiếc tàu chở dầu lớn bằng thép có thể nổi được trên nước dễ dàng như một chiếc thuyền con bằng gỗ

hoặc như một cái bồn tắm.

Nếu trọng lượng của nước vốn được thay thế bằng phần dưới của tàu

bằng với trọng lượng của tàu,

thì tất cả những gì ở phía trên đều sẽ nổi trên mặt nước.

Chuyện này nghe rất giống với một câu chuyện khác về Archimedes và cái bồn tắm,

và có khi là vậy vì thực ra hai câu chuyện này là một

tuy nhiên các chi tiết bị thay đổi bởi những thăng trầm của lịch sử.

Câu chuyện kinh điển về câu nói "Eureka!" của Archimedes và hành động khỏa thân chạy ra đường

xoay quanh một chiếc vương miện, trong tiếng Latinh là "corona"

Còn trọng tâm câu chuyện Syracusia là về một chiếc thuyền, trong tiếng Hy Lạp là "korone"

Có khi nào hai câu chuyện đã bị nhầm lẫn với nhau ?

Chúng ta không bao giờ biết được.

Cái ngày mà thuyền Syracusia cập bến Ai Cập trong chuyến ra khơi đầu tiên và duy nhất,

chúng ta chỉ có thể tưởng tượng cảnh người dân của Alexandria tụ tập lại ở bến cảng

để chiêm ngưỡng lâu đài nổi lộng lẫy này.

Chiếc thuyền khác thường này được so sánh như Titanic của thời xưa,

trừ việc nó không bị chìm, nhờ vào công của Archimedes