阿基米德的故事
1. 阿基米德的故事
1、保衛祖國
公元前218年,敘拉古和羅馬帝國之間發生戰爭,是在阿基米德年老的時候,羅馬軍隊的最高統帥馬塞拉斯率領羅馬軍隊包圍了他所居住的城市,還佔領了海港。
阿基米德雖不贊成戰爭,但又不得不盡自己的責任,保衛自己的祖國。阿基米德眼見國土危急,護國的責任感促使他奮起抗敵,於是阿基米德絞盡腦汁,日以繼夜的發明御敵武器。
2、投石器和起重機
阿基米德利用杠桿原理製造了一種叫作石弩的拋石機,能把大石塊投向羅馬軍隊的戰艦,或者使用發射機把矛和石塊射向羅馬士兵,凡是靠近城牆的敵人,都難逃他的飛石或標槍······阿基米德還發明了多種武器,來阻擋羅馬軍隊的前進。
根據一些年代較晚的記載,當時他造了巨大的起重機,可以將敵人的戰艦吊到半空中,然後重重地摔下使戰艦在水面上粉碎。
3、鏡子聚光。
太陽的光和熱使地球上的萬物生長,它蘊藏著無窮無盡的能量。那麼,是誰最早想到把太陽能聚集起來加以利用的呢。
古希臘的敘拉古城遭到了羅馬軍隊的侵襲。羅馬軍隊乘著張帆的戰艦,耀武揚威地駛向敘拉古港口,敘拉古城的青壯年和士兵們一起上前線去了,城裡只剩下了老人、婦女和孩子,處於萬分危急的時刻。
就在這時,老阿基米德為了自己的祖國又站了出來。他讓婦女和孩子們每人都拿著自己家中的鏡子一齊來到海岸邊,讓鏡子對准強烈的陽光,集中照射到敵艦的主帆上。
千百面鏡子的反光聚集在船帆的一點上,船帆燃燒起來7,火勢趁著風力,越燒越旺,羅馬人不知底細,以為阿基米德又發明了新式武器。就慌慌張張地退卻了。
4、阿基米德之死
公元前212年,羅馬軍隊進入了敘拉古。羅馬軍隊的統帥馬塞拉斯下了一道命令:「要活捉阿基米德。」 ·在戰爭失敗後,阿基米德對現實採取了學者的超然漠視的態度,專心致力於數學問題的研究。
有一天,阿基米德坐在殘缺的石牆旁邊,正在沙地上畫著一個幾何圖形。一個羅馬士兵命令阿基米德離開,他傲慢地做了個手勢說:「別把我的圓弄壞了!」
羅馬士兵勃然大怒,馬上用刀一刺,就殺死了這位古代科學家阿基米德。
阿基米德被殺的消息傳來,最為惋惜的就是那位羅馬軍隊的統帥馬塞拉斯,他為阿基米德舉行了隆重的葬禮。
5、金冠的故事
敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑裡面摻有銀子,便請阿基米德鑒定一下。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。
阿基米德高興得跳起來,赤身奔回家中,口中大呼:「尤里卡!尤里卡!」(希臘語意思是「我找到了」)他將這一流體靜力學的基本原理,即物體在液體中減輕的重量,等於排去液體的重量,總結在他的名著《論浮體》中,後來以「阿基米德原理」著稱於世。
(1)阿基米德的故事擴展閱讀
阿基米德相關榮譽:
數學大師
阿基米德在數學上也有著極為光輝燦爛的成就,特別是在幾何學方面。
阿基米德的數學思想中蘊涵微積分,阿基米德的《方法論》中已經「十分接近現代微積分」,這里有對數學上「無窮」的超前研究,貫穿全篇的則是如何將數學模型進行物理上的應用。
他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。
阿基米德將歐幾里德提出的趨近觀念作了有效的運用。他利用「逼近法」算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這樣的「逼近法」加以發展成近代的「微積分」。阿基米德還利用割圓法求得π的值介於3.14163和3.14286之間。
另外他算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍,又導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的三分之二,這個定理就刻在他的墓碑上。
阿基米德研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是因為紀念他而命名。另外他在《數沙者》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。
阿基米德的幾何著作是希臘數學的頂峰。他把歐幾里得嚴格的推理方法與柏拉圖鮮艷的豐富想像和諧地結合在一起,達到了至善至美的境界,從而「使得往後由開普勒、卡瓦列利、費馬、牛頓、萊布尼茨等人繼續培育起來的微積分日趨完美」。
天文研究
阿基米德發展了天文學測量用的十字測角器,並製成了一架測算太陽對向地球角度的儀器。
阿基米德還曾經運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星。根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月蝕、日蝕都能加以預測。
阿基米德還認為地球可能是圓的。晚年阿基米德開始懷疑地球中心學說,並猜想地球有可能繞太陽轉動,這個猜想一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。
阿基米德名言:
1、給我一個支點,我就能推動地球。
2、即使對於君主,研究學問的道路也是沒有捷徑的。
3、這個世界最珍貴的不是 「得不到 」和「已失去 」,而是 「已擁有 」。
4、如果理智的分析都無法支持自己做決定的時候, 就交給心去作主吧!
5、人生最大的煩惱,不是選擇,而是不知道自己想得到什麼,不知道到了生命的終點,自己想有些什麼人在身邊!
2. 阿基米德被迫害的故事
偉人之死
公元前212年,古羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德被羅馬士兵殺死,終年七十五歲。阿基米德的遺體葬在西西里島,墓碑上刻著一個圓柱內切球的圖形,以紀念他在幾何學上的卓越貢獻。
版本一:羅馬士兵闖入阿基米德的住宅,看見一位老人在地上埋頭作幾何圖形,阿基米德對士兵說你們等一等再殺我,我不能給世人留下不完整的公式!還沒等他說完,士兵就殺了他。他是帶著遺憾死去的。
版本二:一個羅馬士兵突然出現在他面前,命令他到馬塞拉斯那裡去,遭到阿基米德的嚴詞拒絕,於是阿基米德不幸死在了這個士兵的刀劍之下。
版本三:阿基米德坐在殘缺的石牆旁邊,正在沙地上畫著一個幾何圖形。一個羅馬士兵命令阿基米德離開,他傲慢地做了個手勢說:「別把我的圓弄壞了!」羅馬士兵勃然大怒,馬上用刀一刺,就殺死了這位古代科學家阿基米德。
版本四:羅馬士兵闖入了阿基米德的住宅,看見一位老人正在自家宅前的地上畫圖研究幾何問題,阿基米德說:「走開,別動我的圖!」戰士一聽十分生氣,於是拔出刀來,朝阿基米德身上刺下去。
無論阿基米德是怎麼死的,最為惋惜的就是那位羅馬軍隊的統帥馬塞拉斯,馬塞拉斯將殺死阿基米德的士兵當作殺人犯予以處決,他為阿基米德舉行了隆重的葬禮,並為阿基米德修建了一座陵墓,在墓碑上根據阿基米德生前的遺願,刻上了"圓柱內切球"這一幾何圖形。
(2)阿基米德的故事擴展閱讀:
阿基米德(公元前287年—公元前212年),偉大的古希臘哲學家、網路式科學家、數學家、物理學家、力學家,靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱,阿基米德和高斯、牛頓並列為世界三大數學家。阿基米德曾說過:「給我一個支點,我就能撬起整個地球。」
阿基米德確立了靜力學和流體靜力學的基本原理。給出許多求幾何圖形重心,包括由一拋物線和其網平行弦線所圍成圖形的重心的方法。阿基米德證明物體在液體中所受浮力等於它所排開液體的重量,這一結果後被稱為阿基米德原理。他還給出正拋物旋轉體浮在液體中平衡穩定的判據。
阿基米德發明的機械有引水用的水螺旋,能牽動滿載大船的杠桿滑輪機械,能說明日食,月食現象的地球-月球-太陽運行模型。但他認為機械發明比純數學低級,因而沒寫這方面的著作。阿基米德還採用不斷分割法求橢球體、旋轉拋物體等的體積,這種方法已具有積分計算的雛形。
人物評價
阿基米德對數學和物理的發展做出了巨大的貢獻,為社會進步和人類發展做出了不可磨滅的影響,即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感,他是「理論天才與實驗天才合於一人的理想化身」,文藝復興時期的達芬奇和伽利略等人都拿他來做自己的楷模。
3. 關於阿基米德的故事
阿基米德的故事
「給我一個支點,我就能推動地球」
阿基米德不僅是個理論家,也是個實踐家,他一生熱衷於將其科學發現應用於實踐,從而把二者結合起來。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠桿來抬起重物,不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現象並發現了杠桿原理。
赫農王對阿基米德的理論一向持半信半疑的態度。他要求阿基米德將它們變成活生生的例子以使人信服。阿基米德說:「給我一個支點,我就能移動地球。」國王說:「這恐怕實現不了,你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧。」當時的赫農王為埃及國王製造了一條船,體積大,相當重,因為不能挪動,擱淺在海岸上很多天。阿基米德滿口答應下來。 阿基米德設計了一套復雜的杠桿滑輪系統安裝在船上,將繩索的一端交到赫農王手上。赫農王輕輕拉動繩索,奇跡出現了,大船緩緩地挪動起來,最終下到海里。國王驚訝之餘,十分佩服阿基米德,並派人貼出告示「今後,無論阿基米德說什麼,都要相信他。」
洗澡的故事
關於阿基米德,還流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
後來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著「尤里卡!尤里卡!」。(Eureka,意思是「我知道了」)。
他經過了進一步的實驗以後來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發現了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等於他所排出液體的重量。後來,該定律就被命名為阿基米德定律。一直到現代,人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。
愛國者阿基米德
在阿基米德晚年時,羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德指導同胞們製造了很多攻擊和防禦的作戰武器。當侵略軍首領馬塞勒塞率眾攻城時,他設計的投石機把敵人打得哭爹喊娘。他製造的鐵爪式起重機,能將敵船提起並倒轉……
另一個難以置信的傳說是,他曾率領敘拉古人民手持凹面鏡,將陽光聚焦在羅馬軍隊的木製戰艦上,使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經心驚膽戰,草木皆兵,一見到有繩索或木頭從城裡扔出,他們就驚呼「阿基米德來了」,隨之抱頭鼠竄。
羅馬軍隊被阻入城外達三年之久。最終,於公元前212年,羅馬人趁敘拉古城防務稍有鬆懈,大舉進攻闖入了城市。此時,75歲的阿基米德正在潛心研究一道深奧的數學題,一個羅馬士兵闖入,用腳踐踏了他所畫的圖形,阿基米德憤怒地與之爭論,殘暴無知的士兵舉刀一揮,一位璀璨的科學巨星就此隕落了。
4. 阿基米德的故事
1、阿基米德發現浮力原理的故事:
傳說希羅國王曾請他這位聰明的親屬阿基米德去測定金匠剛制好的王冠,看看是否像工匠所說的那樣是純金的還是摻有銀子的混合物。國王事先嚴厲地告誡阿基米德在測定時不得毀壞王冠。
阿基米德想了很多辦法,但都失敗了。他朝思暮想,還是茫然不知所措。有一天,當他泡在一滿盆水裡洗澡時,發現水溢了出來,同時感到身體的重量在水中也減輕了。
忽然一個閃念使他聯想到,溢出水量的體積等於他身體浸入水中的那部分體積。那麼,如果他把王冠浸入水中,根據水面上升的情況,他就能說出王冠的體積。
他將王冠的體積與等量金子的體積進行比較,如果兩者體積相等,就證明王冠是純金的;假如王冠內摻有銀子的話,王冠的體積就會大些。
想到這里,他抑制不住自己的喜悅的心情,猛然從浴盆中躍出,全身赤條條地奔到敘拉古的大街上,徑直向皇宮跑去,他邊跑邊喊:「我知道了!我知道了!」
結局是王冠確實被摻入一部分銀子,造王冠的金匠被處以死刑。
2、阿基米德杠桿定力故事:
在埃及,公元前1500年,就有人使用杠桿來抬起重的東西,但是人們不懂得其中的道理,阿基米德細心地研究了這個原理。
阿基米德指出,在支點遠端的一小物體,會與支點近端的一大物體平衡,而且指出該物體的重量和離支點的距離成反比。這一原理解釋了為什麼一大塊頑石能用鐵棍橇起的原因。因為鐵棍正是一種杠桿,鐵棍遠端的力與鐵棍近端的重物的力相平衡。
有一次,阿基米德對敘拉古國王說:「如果有一個站腳的地方,我將移動地球!」國王聽了非常吃驚。於是命令他去移動放在海岸邊的一條大船。這條大船體積大,相當重,很多人都因為拉不動而感到束手無策。
於是阿基米德設計了一組裝置,用鉤子鉤住一組做成滑輪形式的杠桿。阿基米德非常舒服地坐在椅子上,毫不費勁地用一隻手就把一艘滿載貨物的大船從港口一直拉到岸上。
3、阿基米德用新式武器阻擋羅馬軍隊故事:
阿基米德年老的時候,敘拉古和羅馬之間發生了戰爭。羅馬軍隊的最高統帥馬塞拉斯率領羅馬軍隊包圍了他所居住的城市,還佔領了海港。
阿基米德雖不贊成戰爭,但又不得不盡自己的天職,保衛自己的祖國。 他製造了一種叫作石弩的拋石機,把大石塊投向羅馬軍隊的戰艦,或者使用發射機把矛和石塊射向羅馬士兵。
阿基米德還發明了多種武器,來阻擋羅馬軍隊的前進。他發明了大型起重機,把羅馬的戰艦高高地吊起,隨後呼地一聲將其摔下大海,船破人亡。
最後羅馬士兵都不敢靠近城牆,只要有一根繩子在上方出現,他們就會被嚇跑,因為他們相信那個可怕的阿基米德一定在用一種什麼新奇的怪物,會使他們一命嗚呼。
4、阿基米德用鏡子聚光阻擋羅馬軍隊故事
有一天敘拉古城遭到了羅馬軍隊的偷襲,而敘拉古城的青壯年和士兵們都上前線去了,城裡只剩下了老人、婦女和孩子,處於萬分危急的時刻。就在這時,阿基米德為了自己的祖國站了出來。
阿基米德讓婦女和孩子們每人都拿出自己家中的鏡子一齊來到海岸邊,讓鏡子把強烈的陽光反射到敵艦的主帆上,千百面鏡子的反光聚集在船帆的一點上,船帆燃燒起來了,火勢趁著風力,越燒越旺,羅馬人不知底細,以為阿基米德又發明了新武器,就慌慌張張地逃跑了。
5、阿基米德之死:
公元前212年,羅馬軍隊進入了敘拉古。羅馬軍隊的統帥馬塞拉斯下了一道命令:「要活捉阿基米德。」在戰爭失敗後,阿基米德對現實採取了學者的超然漠視的態度,專心致力於數學問題的研究。
有一天,阿基米德坐在殘缺的石牆旁邊,正在沙地上畫著一個幾何圖形。一個羅馬士兵命令阿基米德離開,他傲慢地做了個手勢說:「別把我的圓弄壞了!」羅馬士兵勃然大怒,馬上用刀一刺,就殺死了這位古代科學家阿基米德。
阿基米德被殺的消息傳來,最為惋惜的就是那位羅馬軍隊的統帥馬塞拉斯,他為阿基米德舉行了隆重的葬禮。
5. 阿基米德的故事有什麼
阿基米德有許多故事,有杠桿定律的確立、稱量皇冠的難題、戰爭史上的一個奇觀等。
6. 阿基米德原理的故事
公元前245年,赫農王命令阿基米德(Archimedes)鑒定一個皇冠。赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。
阿基米德在洗澡時發現浮力定律
他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這似乎是件不可能的事情。在公共浴室內,阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。這時他腦中閃現出一絲模糊的想法。他把胳膊完全放進水中全身放鬆,這時胳膊又浮到水面上。
他站了起來,浴盆四周的水位下降;再坐下去時,浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中,水位則變得更高了,而他也感覺到自己變輕了。他站起來後,水位下降,他則感覺到自己重了。一定是水對身體產生向上的浮力才使得他感到自己輕了。
他把差不多一樣大的石塊和木塊同時放入浴盆,浸入水中。石塊下沉到水裡,但是他能感覺到石塊變輕了。而且,他必須要向下按著木塊才能把它完全浸沒水中。這表明在下沉的情況下,浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不與物體重量有關。相同質量下,物體在水中感覺有多重一定與它的密度(物體單位體積的質量)有關。
阿基米德因此找到了解決國王問題的方法,問題關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。
把皇冠和等重的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。
最重要的是,阿基米德發現了浮力原理,即水對物體的浮力等於物體所排出水的重量。
(6)阿基米德的故事擴展閱讀:
阿基米德發現的浮力原理,奠定了流體靜力學的基礎。傳說希倫王召見阿基米德,讓他鑒定純金王冠是否摻假。
他冥思苦想多日,在跨進澡盆洗澡時,從看見水面上升得到啟示,作出了關於浮體問題的重大發現,並通過王冠排出的水量解決了國王的疑問。
在著名的《論浮體》一書中,他按照各種固體的形狀和比重的變化來確定其浮於水中的位置,並且詳細闡述和總結了後來聞名於世的阿基米德原理:放在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等於物體所排開的液體重量。從此使人們對物體的沉浮有了科學的認識。
適用范圍:
阿基米德原理適用於全部或部分浸入靜止流體的物體,要求物體下表面必須與流體接觸。
如果物體的下表面並未全部同流體接觸,例如,被水浸沒的橋墩、插入海底的沉船、打入湖底的樁子等,在這類情況下,此時水的作用力並不等於原理中所規定的力。
如果水相對於物體有明顯的流動,此原理也不適用(見伯努利方程)。魚在水中游動,由於周圍的水受到擾動,用阿基米德原理算出的力只是部分值。這些情形要考慮流體動力學的效應。水翼船受到遠大於浮力的舉力就是動力學效應,所循規律與靜力學有所不同。
7. 阿基米德的故事是什麼
阿基米德有許多故copy事,。
他常常被人逼著才去洗澡、擦香膏,可是就在這時他還要在地上畫幾何圖形,用手指在那塗了油膏的身上畫幾何線條,滿臉樂陶陶的神氣,真像是詩神附體一般。
雖然他發明了那麼多美妙的東西,可是據說,他請他的親屬,在他的墳墓上只畫上一個圓柱體和含於圓柱體中的一個球形,並且指明它們體積之間的數學關,阿基米德,他就是這樣的一個人。
阿基米德古希臘哲學家、數學家、物理學家。出生於西西里島的敘拉古。阿基米德到過亞歷山大里亞,據說他住在亞歷山大里亞時期發明了阿基米德式螺旋抽水機。
後來阿基米德成為兼數學家與力學家的偉大學者,並且享有力學之父的美稱。阿基米德流傳於世的數學著作有10餘種,多為希臘文手稿。
8. 阿基米德的故事有哪些
公元前245年,為了慶祝盛大的月亮節,赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這看起來是件不可能的事情。、
阿基米德在公共浴室洗澡時,發現了浮力,並通過用石塊和木塊做實驗,證明了浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不是與物體的重量有關。物體在水中感覺有多重一定與水的密度(水單位體積的質量)有關。
阿基米德在此找到了解決國王問題的方法,問題的關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。把皇冠和同樣重量的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。
9. 阿基米德的小故事
在古希臘,國王讓人做了一頂純金王冠,但他又懷疑工匠在王冠中摻了銀子。可問題是這頂王冠與當初交給金匠的純金一樣重,誰也不知道金匠到底有沒有搗鬼。國王把這個棘手的難題交給了阿基米德,還要求他不能破壞王冠。
怎麼辦呢?阿基米德輾轉難眠,冥思苦想。他起初提出很多方法,但都失敗了。有一天他去澡堂洗澡,就在他一邊坐進澡盆,一邊看到水往外溢,同時感到身體被輕輕托起時,他突然恍然大悟,跳出澡盆,直向王宮奔去,一路大聲喊著「尤里卡」(希臘語,意為我知道了)。
原來他想到,如果王冠放入水中後,排出的水量不等於同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。
(9)阿基米德的故事擴展閱讀:
美國科學家根據一本失傳2000多年的古希臘遺稿發現,早在公元前200年左右,古希臘數學家阿基米德就發現了微積分,並發明出了一種幫助微積分計算的特殊工具。美國科學家克里斯·羅里斯稱,如果這本阿基米德「失傳遺稿」早牛頓100年被世人發現,那麼人類科技進程可能就會提前100年,人類現在說不定都已經登上了火星。
據報道,這本阿基米德失傳遺稿如今躺在美國馬里蘭州巴爾的摩市的「沃特斯藝術博物館」里,該館珍稀古籍手稿保管專家阿比蓋爾·庫恩特接受美國記者采訪時稱∶「事實上,這本阿基米德遺稿已經被黴菌嚴重地損壞了,它是寫在羊皮紙上的,一些真菌已經消耗了上面的一部分膠原質,羊皮紙產生了嚴重的腐蝕和毀損———這意味著阿基米德遺稿中的一部分將永遠消失了。」
當阿基米德遺稿中的內容被復原出一部分後,科學家們被遺稿內容驚得目瞪口呆。阿基米德在一篇名叫《機械定理方法》的文章中,竟然頗費筆墨地闡述了現代微積分學理論的精髓:無窮概念!顯然阿基米德當時對這一領域已有了至關重要的發現。
科學界眾所周知,微積分是在1666年由牛頓發現的,世界科學界將微積分發現的那一年(1666)公認為近代物理學的開始,美國科學家怎麼也不會相信,古希臘數學家阿基米德早在公元前兩世紀時就已經接近於發現這一「近代物理學」的奠基石!
10. 阿基米德的故事
二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家。他叫阿基米德(公元前287——212年)。阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與贊揚。阿基米德曾發現杠桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律。並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務。關於他生平的詳細情況,已無法考證。但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今。
杠桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用杠桿,並且懂得巧妙地運用杠桿。在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用杠桿把沉重的石塊往上撬。 造船工人用杠桿在船上架設桅桿。人們用汲水吊桿從井裡取水,等等。但是,杠桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現杠桿定律之前,是沒有人能夠解釋的。當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是「魔性」。阿基米德卻不承認是什麼「魔性」。他懂得,自然界里的種種現象,總有自然的原因來解釋。杠桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來。阿基米德經過反復地觀察、實驗和計算,終於確立了杠桿的平衡定律。就是,「力臂和力(重量)成反比例。」換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長。阿基米德確立了杠桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的杠桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來。據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
「給我一個支點、我就能舉起地球!」
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:「憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!」阿基米德向國王解釋了杠桿的特性以後,國王說:「到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?」
「這樣的支點是沒有的。」阿基米德回答說。
「那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?」 國王說。
「不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子。」阿基米德說。
國王說:「你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣。」當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水。阿基米德說:「好吧,我替你來推這一隻船吧。」
阿基米德離開國王後,就利用杠桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械。把一切都准備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下。頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到 這樣的奇跡,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出布告:「從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……」
稱量皇冠的難題
在一般人看來,阿基米德是個「怪人」。用羅馬歷史學家普魯塔克的話說:「他象是一個中了邪術的人,對於飯食和自己的身體全不關心。」有時候,飯擺在桌子上叫他吃飯,他好象沒聽見,仍舊在火盆的灰里畫他的幾何圖形。他的妻子,要時時看守他。譬如他用油擦身的時候,便呆坐著用油在自己身上畫圖案,而忘記原來是作什麼事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,這個笑話是因為國王的一個新冠冕而引起的。
國王在前不久,叫一個工匠替他打造一頂金皇冠。國王給了工匠他所需要的數量的黃金。工匠的手藝非常高明,製做的皇冠精巧別致,而且重量跟當初國王所給的黃金一樣重。可是,有人向國王報告說:「工匠製造皇冠時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去。」國王聽後,也懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金皇冠里摻沒摻銀子,工匠是否私吞黃金了。這次,可把阿基米德難住了。他回到家裡苦思苦想了好久,也沒有想出辦法,每天飯吃不下,覺睡不好,也不洗澡,象著了魔一樣。
有一天,國王派人來催他進宮匯報。他妻子看他太臟了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的時候,腦子里還想著稱量皇冠的難題。突然,他注意到,當他的身體在浴盆里沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢出來。同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕。於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一邊跑,一邊叫:「我想出來了,我想出來了,解決皇冠的辦法找到啦!」
他進皇宮後,對國王說:「請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你。」國王同意了。阿基米德將與皇冠一樣重的金子、一塊銀子和皇冠,分別一一放在水盆里,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而皇冠排出的水量比金塊排出的水量多。
阿基米德對國王說:「皇冠摻了銀子!」國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下。阿基米德說:「一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大。如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多。我把這個道理用在金子、銀子和皇冠上。因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積。所 以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少。剛才的實驗表明,皇冠排出的水量比金塊多,說明皇冠的密度比金塊的密度小,這就證明皇冠不是用純金製造的。」阿基米德有條理的講述,使國王信服了。實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金。
阿基米德的這個實驗,就是「靜水力學」的胚胎。但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題。結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律。即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力, 跟浮體所排開的液體的重量相等。
戰爭史上的一個奇觀
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領進犯阿基米德的國家敘拉古。這時,年已七十五歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國,打擊敵人。
羅馬統帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城後,更加狂妄自大。他認為,只要用五天的准備時間,就可以攻陷國都敘拉古城。但他恰恰沒有想到,就是因為有一位熱愛祖國的白發蒼蒼的老人阿基米德,就把他的一切計劃打破了。
這場距今二千一百九十年前的戰斗,被歷史學家們稱為:戰爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領著船隊,從水上進攻敘拉古。他的每隻戰艦上的士兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍,要把敘拉古的守衛者趕下城去,然後通過架在戰艦上的攻城機,讓士兵沖進敘拉古。可是,阿基米德做了充分的准備。當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他製造的那些巨大的遠程投射機器。遠程投射機器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(相當於18世紀大炮的射程)。這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌。瑪爾凱路只得急急忙忙把剩下的戰艦撤走。
瑪爾凱路又決定夜間進攻。他以為夜間阿基米德看不遠,等艦隊到了城下他那些巨大的遠程投射機器就用不上了。可是,當瑪爾凱路夜間進攻的時候,又倒了大霉。阿基米德短射程的機器開動了,這些機器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點喪命。
瑪爾凱路不甘心放棄佔領敘拉古的企圖。他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續同阿基米德較量。結果,都是徒勞。有時,羅馬把帶有攻城機的戰艦沖到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著「長嘴」的機器開動起來,一塊塊石頭從「長嘴」里傾落下來,不 但把攻城機打得粉碎,而且也把戰艦砸個稀爛,使羅馬的士兵陷入絕境。有時,還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然後把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水裡。
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發明打破了。羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從牆頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拚命逃跑,並叫喊著:「阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!」
瑪爾凱路最後沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城裡的人困死。他的這種辦法,使得阿基米德也無能為力了。羅馬 軍隊一直圍困了八個月,最後乘敘拉古人歡度節日,而疏於防範的機會,從一個冷僻的城門偷襲進去,才把敘拉古攻陷。
當羅馬軍隊沖進城的時候,瑪爾凱路曾下令不要殺害這位偉大的物理學家。可是那時,阿基米德正在他的實驗室里畫他的圖形。士兵沖進後,腳踏聲驚擾了他。這種驚擾,使他驚醒過來,憤怒地喊道:「喂!你弄壞了我的圖畫,趕快跑開些!」結果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死於刀下。
偉大的物理學家阿基米德雖然遇難了,但是,他在科學上給人類做出的貢獻,是無法估量的!
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