阿基米德名人故事:皇冠
偉大的古希臘哲學家、百科式科學家、數(shù)學家、物理學家、力學家,靜態(tài)力學和流體靜力學的奠基人,小編收集了阿基米德的故事,歡迎閱讀。
故事一
阿基米德(公元前287-前212)是古希臘偉大的數(shù)學家、力學家。生于西西里島的敘拉古,卒于同地。早年在當時的文化中心亞歷山大跟隨歐幾里得的學生學習,以后和亞歷山大的學者保持緊密聯(lián)系,因此他算是亞歷山大學派的成員。后人對阿基米德給以極高的評價,常把他和牛頓、高斯并列為有史以來三個貢獻最大的數(shù)學家。他的生平?jīng)]有詳細記載,但關(guān)于他的許多故事卻廣為流傳。據(jù)說他確立了力學的杠桿定律之后,曾發(fā)出豪言壯語:“給我一個立足點,我就可以移動這個地球!”
敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑里面摻有銀子,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,于是悟得不同質(zhì)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(jù)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,等于排去液體的重量,總結(jié)在他的名著《論浮體》中,后來以“阿基米德原理”著稱于世。
第二次布匿戰(zhàn)爭時期,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德獻出自己的一切聰明才智為祖國效勞。傳說他用起重機抓起敵人的船只,摔得粉碎;發(fā)明奇妙的機器,射出大石、火球。還有一些書記載他用巨大的火鏡反射日光去焚毀敵船,這大概是夸張的說法。總之,他曾竭盡心力,給敵人以沉重打擊。最后敘拉古因糧食耗盡及奸細的出賣而陷落,阿基米德不幸死在羅馬士兵之手。
流傳下來的阿基米德的著作,主要有下列幾種。《論球與圓柱》,這是他的得意杰作,包括許多重大的成就。他從幾個定義和公理出發(fā),推出關(guān)于球與圓柱面積體積等50多個命題。他的思想是具有劃時代意義的,無愧為近代積分學的先驅(qū)。他還有許多其他的發(fā)明,沒有一個古代的科學家,象阿基米德那樣將熟練的計算技巧和嚴格證明融為一體,將抽象的理論和工程技術(shù)的具體應(yīng)用緊密結(jié)合起來。
故事二
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(shù)的人,對于飯食和自己的身體全不關(guān)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,而忘記原來是作什么事的了。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(shù)量的黃金。工匠的手藝非常高明,制做的皇冠精巧別致,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:“工匠制造皇冠時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去。”國王聽后,也懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金皇冠里摻?jīng)]摻銀子,工匠是否私吞黃金了。這次,可把阿基米德難住了。他回到家里苦思苦想了好久,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。于是,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!”
他進皇宮后,對國王說:“請允許我先做一個實驗,才能把結(jié)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于金子的體積。所 以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那么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制造的。”阿基米德有條理的講述,使國王信服了。實驗結(jié)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。但他并不停留在這一點上,繼續(xù)深入研究浮體的問題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)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,等于物體所浸入的體積;維持浮體的浮力, 跟浮體所排開的液體的重量相等。
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領(lǐng)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(tǒng)帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城后,更加狂妄自大。他認為,只要用五天的準備時間,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(fā)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(zhàn)斗,被歷史學家們稱為:戰(zhàn)爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領(lǐng)著船隊,從水上進攻敘拉古。他的每只戰(zhàn)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(wèi)者趕下城去,然后通過架在戰(zhàn)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準備。當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他制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(相當于18世紀大炮的射程)。這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰(zhàn)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(zhàn)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占領(lǐng)敘拉古的企圖。他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續(xù)同阿基米德較量。結(jié)果,都是徒勞。有時,羅馬把帶有攻城機的戰(zhàn)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(zhàn)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,然后把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水里。
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發(fā)明打破了。羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從墻頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拼命逃跑,并叫喊著:“阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!”
瑪爾凱路最后沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城里的人困死。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,最后乘敘拉古人歡度節(jié)日,而疏于防范的機會,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。士兵沖進后,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(jié)果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死于刀下。
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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