阿基米德故事
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【故事】
注:关于阿基米德故事的真实性,现今已无法考证。
浮力原理的发现
关于浮力原理,有这样一个的传说。
据说,在一次,希耶隆二世制造了一顶金王冠,但是,他总是怀疑金匠偷了他的金,在王冠中掺了银。
于是,他请来阿基米德鉴定,条件是不许弄坏王冠。
当时,人们并不知道不同的物质有不同的比重,阿基米德冥思苦想了好多天,也没有好的办法。
有一天,他去洗澡,刚躺进盛满温水的浴盆时,水便漫溢出来,而他则感到自己的身体在微微上浮。
于是他忽然想到,相同重量的物体,由于体积的不同,排出的水量也不同……他不再洗澡,从浴盆中跳出来,一丝不挂地从大街上跑回家。
当他的仆人气喘吁吁地追回家时,阿基米德已经在作实验;他把王冠放到盛满水的盆中,量出溢出的水,又把同样重量的纯金放到盛满水的盆中,但溢出的水比刚才溢出的少,于是,他得出金匠在王冠中掺了银子。
由此,他发现了浮力原理,并在名著《论浮体》记载了这个原理,人们今天称之为阿基米德原理。
关于杠杆原理的故事——“给我一个支点,我能撬动地球”
在埃及公元前一千五百年前左右,就有人用杠杆来抬起重物,不过人们不知道它的道理。
阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。
在阿基米德发现杠杆原理之前,是没有人能够解释的。
当时,有的哲学家在谈到这个问题的时候,一口咬定说,这是"魔性"。
阿基米德却不承认是什么"魔性"。
阿基米德确立了杠杆定律后,就推断说,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来。
据说他曾经说过这样的豪言壮语:"给我一个支点、我就能举起地球”叙拉古国王听说后,对阿基米德说:"凭着宙斯起誓,你说的事真是奇怪,阿基米德!"阿基米德向国王解释了杠杆的特性以后,国王说:"到哪里去找一个支点,把地球撬起来呢?"
"这样的支点是没有的。
"阿基米德回答说。
"那么,要叫人相信力学的神力就不可能了?" 国王说。
"不,不,你误会了,陛下,我能够给你举出别的例子。
"阿基米德说。
国王说:"你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看你讲的话怎样。
"当时国王正有一个困难的问题,就是他替埃及国王造了一艘很大的船。
船造好后,动员了叙拉古全城的人,也没法把它推下水。
阿基米德说:"好吧,我替你来推这一只船吧。
"
阿基米德离开国王后,就利用杠杆和滑轮的原理,设计、制造了一套巧妙的机械。
把一切都准备好后,阿基米德请国王来观看大船下水。
他把一根粗绳的末端交给国王,让国王轻轻拉一下。
顿时,那艘大船慢慢移动起来,顺利地滑下了水里,国王和大臣们看到这样的奇迹,好象看耍魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发出布告:"从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……"
叙拉古保卫战
在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的作战武器。
当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。
他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转……
另一个难以置信的传说是,他曾率领叙拉古人民手持凹面镜,将阳光聚焦在罗马军队的木制战舰上,使它们焚烧起来。
罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵,一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜。
罗马军队被阻入城外达三年之久。
最终,于公元前212年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市。
此时,75岁的阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题,一个罗马士兵闯入,用脚践踏了他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴无知的士兵举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落了。
【坟墓】
阿基米德之死,罗马将军马塞勒斯甚为悲痛,除严肃处理这个士兵外,还寻找阿基米德的亲属,给予抚恤并表示敬意,又给阿基米德立墓,聊表景仰之忱.在碑上刻着球内切于圆柱的图形,以资纪念,因阿基米德发现球的体积及表面积,都是外切圆柱体体积及表面积的 2/3.他生前曾流露过要刻此图形在墓上的愿望.
后来事过境迁,叙拉古人竟不知珍惜这非凡的纪念物.100多年之后(公元前75年),罗马著名的政治家和作家西塞罗(Mar-cus Tullius Cicero,公元前106—前43年)在西西里担任财务官,有心去凭吊这座伟人的墓,然而当地居民竟否认它的存在.众人借助镰刀辟开小径,发现一座高出杂树不多的小圆柱,上面刻着的球和圆柱图案赫然在目,这久已被遗忘的寂寂孤坟终于被找到了.墓志铭仍依稀可见,大约有一半已被风雨腐蚀.又两千年多年过去了,随着时光的流逝,这座墓也消失得无影无踪.现在有一个人工凿砌的石窟,宽约十余米,内壁
长满青苔,被说成是阿基米德之墓,但却无任何能证明其真实性的标志,而且“发现真正墓地”的消息时有所闻,令人难辨真伪.
【影响及评价】
阿基米德是数学家与力学家的伟大学者,并且享有“流体静力学之父”的美称。
他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,并给出严格的证明,其中就有著名的"阿基米德原理"(杠杆原理)。
他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面.他的数学思想中蕴涵着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。
正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两人通常是艾萨克·牛顿和卡尔·弗里德里希·高斯。
不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。
除了艾萨克·牛顿和阿尔伯特·爱因斯坦,再没有一个人象阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。
即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。
他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”,文艺复兴时期的达·芬奇和伽利略·伽利雷等人都拿他来做自己的楷模。