La comunidad científica en general coincide en que Arquímedes de Siracusa (287-212 a.C.) fue uno de los físicos, ingenieros e inventores más relevantes del mundo antiguo, además de uno de los más grandes matemáticos de la historia. Su genio científico era tan amplio que podía descifrar el número pi (π), establecer leyes de la hidráulica y probar numerosos teoremas geométricos al tiempo que diseñaba invenciones para resolver problemas agrícolas o para destrozar barcos enemigos en una batalla —aunque estos artilugios bélicos debieron haber sido tan fabulosos que hasta hoy se pone en duda su existencia.
En esta entrega, revisaremos cinco invenciones que siguen vigentes hasta hoy y que son fruto de la inventiva de Arquímedes, quien vio su fin durante el sitio de Siracusa a manos de un soldado, a pesar de que el general Marcos Claudio Marcelo había dado órdenes explícitas de que fuera respetada su vida. La leyenda dice que cuando el romano llegó a él y le ordenó que se levantara, el siracusano resolvía unos problemas geométricos, por lo que le contestó: “No molestes mis círculos”. Una frase memorable que le costó la vida…
El tornillo hidráulico
Una de las principales preocupaciones de los agricultores en la antigüedad era la necesidad de irrigar sus tierras, un problema mayúsculo antes de la existencia de los sistemas de bombeo. Una solución, cuya introducción en la antigua Grecia se atribuye a Arquímedes, fue el tornillo hidráulico o bomba de tornillo, más conocido hoy como el tornillo de Arquímedes. Este dispositivo — en forma de tornillo, como su nombre lo indica— giraba gracias a un molino de viento o mediante fuerza manual; entonces, el agua se elevaba dentro del tubo espiral a mayor altura a medida que la unidad giraba. Este diseño ha sido tan útil que su uso se ha extendido a otras industrias, donde se sigue usando para transportar materiales ligeros —como los granos dentro y fuera de los silos agrícolas.
El primer trasatlántico de la historia
Se dice que, siguiendo órdenes del rey Hierón II de Siracusa, Arquímedes diseñó un barco que empequeñecía a todos los navíos del mundo antiguo: el Siracusia. Con 55 metros de eslora y madera suficiente para construir 60 barcos griegos de la época, este antiguo trasatlántico podía transportar hasta 1800 toneladas de carga y a casi 2000 personas, quienes podían disfrutar de la biblioteca, el gimnasio, el comedor, los jardines y el templo que estaban a bordo.
Para defenderse de atacantes, el Siracusia tenía torres con arqueros y una catapulta en la proa… pero no es que necesitara mucha protección. Como era demasiado grande para cualquiera de los puertos de Siracusa, el barco zarpó solo una vez para ser obsequiado al faraón egipcio, tras lo cual desapareció de los registros históricos.
El principio de Arquímedes
La anécdota es muy famosa: absorto en la solución de un problema que parecía imposible, Arquímedes tomó un baño de tina y, al observar cómo su cuerpo desplazaba un volumen equivalente de agua hacia afuera, tuvo una epifanía y, así desnudo como estaba, salió a las calles gritando: “Eureka! Eureka!”, que significa “lo he encontrado”.
Lo que encontró el sabio de Siracusa fue el principio de flotabilidad, que hoy lleva su nombre y establece que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta una fuerza ascendente, o de flotación, cuya magnitud es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo. De ese modo pudo, por fin, condenar con argumentos a un orfebre por haberle robado un pedazo de oro al monarca que le había ordenado una corona.
El odómetro
En el siglo I a. C., el arquitecto e ingeniero romano Vitruvio atribuyó a Arquímedes la noción del primer odómetro: un dispositivo mecánico para medir distancias desarrollado durante la Primera Guerra Púnica (264-241 a. C.). Para ello, el genio de Siracusa diseñó un carro y calculó cuántas revoluciones de sus ruedas eran necesarias para recorrer una milla; con una serie de engranajes, contaba las vueltas de las ruedas y, al alcanzar la marca de la milla, activaba otro engranaje más grande que dejaba caer una piedrecita en una caja del carro. No se sabe si fue un dispositivo real; pero, de haber existido, habría sido un triunfo de la ingeniería que ni siquiera Leonardo da Vinci pudo recrear.
Las leyes de la palanca
Una frase célebre atribuida a Arquímedes dice: “Denme un punto de apoyo y moveré el mundo”. Restándole a la máxima cualquier connotación filosófica, a lo que se refería el genio era al principio de la palanca. En una anécdota, se le encomendó la tarea de botar el barco más grande de Siracusa; Arquímedes aceptó el reto y usó un enorme mecanismo de palanca, junto con una serie de poleas, para botar el barco recién construido.
Aunque no fue el primero en concebir un mecanismo de palanca, Arquímedes describió con precisión la física subyacente y explicó las relaciones de fuerza, carga y cómo el punto de apoyo interactuaba con la capacidad de la palanca, una de las herramientas mecánicas más usadas desde hace dos mil quinientos años.
