阿基米德的详细资料

2024-05-18 22:27

1. 阿基米德的详细资料

阿基米德是古希腊的数学家、力学家。约公元前287年生于西西里岛的叙拉古;约公元前212年卒于叙拉古。  阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图先验的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。  阿基米德也是古希腊最伟大的力学家。他发现了浮力定律、杠杆原理,对此他曾自豪地说:“给我一个支点,我就能够移动地球”。

阿基米德的详细资料

2. 阿基米德详细资料

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阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。[1] 阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”
人物出生
公元前287年,阿基米德诞生于希腊西西里岛叙拉古附近的一个小村庄,他出生于贵族,与叙拉古的赫农王(King Hieron)有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。阿基米德的意思是大思想家,阿基米德受家庭的影响,从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。
阿基米德出生时,在当时古希腊的辉煌文化已经逐渐衰退,经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城;但是另一方面,意大利半岛上新兴的罗马共和国,也正不断的扩张势力;北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代,而叙拉古城也就成为许多势力的角斗场所。[1] 
求学经历
公元267年,也就是阿基米德十一岁时,阿基米德被父亲送到埃及的亚历山大城跟随欧几里得的学生埃拉托塞和卡农学习。亚历山大城位于尼罗河口,是当时世界的知识、文化贸易中心,学者云集,人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。举凡文学、数学、天文学、医学的研究都很发达。
阿基米德在亚历山大跟随过许多著名的数学家学习,包括有名的几何学大师—欧几里德,阿基米德在这里学习和生活了许多年,他兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,对其后的科学生涯中作出了重大的影响,奠定了阿基米德日后从事科学研究的基础。
保卫祖国
阿基米德雕塑
公元前218年罗马帝国与北非迦太基帝国爆发了第二次布匿战争。身处西西里岛的叙拉古一直都是投靠罗马,但是公元前216年迦太基大败罗马军队,叙拉古的新国王(海维隆二世的孙子继任),立即见风转舵与迦太基结盟,罗马帝国于是派马塞拉斯将军领军从海路和陆路同时进攻叙拉古。
叙拉古和罗马帝国之间发生战争,是在阿基米德年老的时候,罗马军队的最高统帅马塞拉斯率领罗马军队包围了他所居住的城市,还占领了海港。阿基米德虽不赞成战争,但又不得不尽自己的责任,保卫自己的祖国。阿基米德眼见国土危急,护国的责任感促使他奋起抗敌,于是阿基米德绞尽脑汁,日以继夜的发明御敌武器。
●投石器和起重机
阿基米德利用杠杆原理制造了一种叫作石弩的抛石机,能把大石块投向罗马军队的战舰,或者使用发射机把矛和石块射向罗马士兵,凡是靠近城墙的敌人,都难逃他的飞石或标枪······阿基米德还发明了多种武器,来阻挡罗马军队的前进。根据一些年代较晚的记载,当时他造了巨大的起重机,可以将敌人的战舰吊到半空中,然后重重地摔下使战舰在水面上粉碎。
●镜子聚光
有一天叙拉古城遭到了罗马军队的偷袭,而叙拉古城的青壮年和士兵们都上前线去了,城里只剩下了老人、妇女和孩子,处于万分危急的时刻。就在这时,阿基米德为了自己的祖国站了出来。
阿基米德让妇女和孩子们每人都拿出自己家中的镜子一齐来到海岸边,让镜子把强烈的阳光反射到敌舰的主帆上,千百面镜子的反光聚集在船帆的一点上,船帆燃烧起来了,火势趁着风力,越烧越旺,罗马人不知底细,以为阿基米德又发明了新武器。就慌慌张张地逃跑了。
这些武器弄的罗马军队惊慌失措、人人害怕,连将军马塞拉斯都苦笑承认:“这是一场罗马舰队与阿基米德一人的战争”、“阿基米德是神话中的百手巨人”。
伟人之死
公元前212年,古罗马军队入侵叙拉古,阿基米德被罗马士兵杀死,终年七十五岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。
版本一:罗马士兵闯入阿基米德的住宅,看见一位老人在地上埋头作几何图形,阿基米德对士兵说你们等一等再杀我,我不能给世人留下不完整的公式!还没等他说完,士兵就杀了他。他是带着遗憾死去的。
版本二:一个罗马士兵突然出现在他面前,命令他到马塞拉斯那里去,遭到阿基米德的严词拒绝,于是阿基米德不幸死在了这个士兵的刀剑之下。
版本三:阿基米德坐在残缺的石墙旁边,正在沙地上画着一个几何图形。一个罗马士兵命令阿基米德离开,他傲慢地做了个手势说:“别把我的圆弄坏了!”罗马士兵勃然大怒,马上用刀一刺,就杀死了这位古代科学家阿基米德。
版本四:罗马士兵闯入了阿基米德的住宅,看见一位老人正在自家宅前的地上画图研究几何问题,阿基米德说:“走开,别动我的图!”战士一听十分生气,于是拔出刀来,朝阿基米德身上刺下去。
无论阿基米德是怎么死的,最为惋惜的就是那位罗马军队的统帅马塞拉斯,马塞拉斯将杀死阿基米德的士兵当作杀人犯予以处决,他为阿基米德举行了隆重的葬礼,并为阿基米德修建了一座陵墓,在墓碑上根据阿基米德生前的遗愿,刻上了"圆柱内切球"这一几何图形。[2] 

2个人成就编辑
浮力原理
浮力原理简述:物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量,即:F=G(式中F为物体所受浮力,G为物体排开液体所受重力)。该式变形可得

(式中ρ为被排开液体密度,g为当地重力加速度,V为排开液体体积)
阿基米德发现浮力
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后,国王疑心工匠做的金冠并非纯金,工匠私吞了黄金,但又不能破坏王冠,而这顶金冠确又与当初交给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议,国王请来阿基米德来检验皇冠。
最初阿基米德对这个问题无计可施······有一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,突然想到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”(ερηκα,意思是“找到了”。)
他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属。
这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律(阿基米德原理):物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量。(即广为人知的排水法)[3-4]   
杠杆原理
杠杆原理:满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式可表达为:

(F1表示动力,l1表示动力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂)
海维隆王又遇到了一个棘手的问题:国王替埃及托勒密王造了一艘船,因为太大太重,船无法放进海里,国王就对阿基米德说:“你连地球都举得起来,把一艘船放进海里应该没问题吧?阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑车和杠杆。阿基米德叫100多人在大船前面,抓住一根绳子,他让国王牵动一根绳,大船居然慢慢地滑到海中。国王异常高兴,当众宣布:“从现在起,我要求大家,无论阿基米德说什么,都要相信他!”[5] 
机械应用
阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城求学时期,有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步,看到农民提水浇地相当费力,经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水吸上来的工具,后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”。埃及一直到二千年后的现代,还有人使用这种器械。这个工具成了后来螺旋推进器的先祖。
阿基米德非常重视试验,一生设计、制造了许多仪器和机械,值得一提的有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。
当时的欧洲,在工程和日常生活中,经常使用一些简单机械,譬如:螺丝、滑车、杠杆、齿轮等,阿基米德花了许多时间去研究,发现了“杠杆原理”和“力矩”的观念,对于经常使用工具制作机械的阿基米德而言,将理论运用到实际的生活上是轻而易举的。阿基米德极可能是当时全世界对于机械的原理与运用了解最透彻的人。
阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同,就是他既重视科学的严密性、准确性,要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明;又非常重视科学知识的实际应用。
数学大师

阿基米德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。
阿基米德的数学思想中蕴涵微积分,阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。
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。
阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。
另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。[6] 
阿基米德研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名。另外他在《数沙者》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。
阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。[5] 
天文研究
阿基米德发展了天文学测量用的十字测角器,并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。
阿基米德还曾经运用水力制作一座天象仪,球面上有日、月、星辰、五大行星。根据记载,这个天象仪不但运行精确,连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。
阿基米德还认为地球可能是圆的。晚年阿基米德开始怀疑地球中心学说,并猜想地球有可能绕太阳转动,这个猜想一直到哥白尼时代才被人们提出来讨论。[7] 
个人著述
阿基米德流传于世的著作有10余种,多为希腊文手稿。他的著作集中探讨了求积问题,主要是曲边图形的面积和曲面立方体的体积,其体例深受欧几里德《几何原本》的影响,先是假设,再再以严谨的逻辑推论得到证明。他不断地寻求一般性原则而用于特殊的工程上。他的作品始终融合数学和物理。[8] 
数学    内容    
《论球和圆柱》    阿基米德从定义和公理出发,推出圆和圆柱面积体积50多个命题,思想蕴含微积分。    
《圆的度量》      
求得圆周率π为22

 分之7>π>223分之71。
还证明了圆面积等于圆周长为底,半径为高的等腰三角形的面积。
   

《抛物线求积法》    研究了曲线图形求积的问题。    
《论螺线》    
明确螺线的定义,以及对螺线的计算方法。
导出几何级数和算数级数求和的几何方法。
   

《论锥型体与球型体》    确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥形体体积,以及椭圆绕其长轴和轴旋转而成的球形体体积。    

《数沙者》
   专讲计算方法和计算理论的一本著作。建立了新的量级计数法,确定新的单位,提出表示任何大量计数的方法。    

物理         
《平面图形的平衡或其重心》    是关于力学的最早的科学论著,提出了杠杆的思想。    
《论浮体》    是流体静力学的第一部专著。    
《论杠杆》    关于杠杆平衡的著作。      
除此以外,阿基米德还有一篇非常重要的著作,是一封给埃拉托斯特尼的信,遗失后重新被发现,后来以《阿基米德方法》为名刊行于世,它主要讲研究力学原理去发现问题的方法。
古代抄本    收录著作    

抄本A、抄本B,不幸的是这两份抄本都已遗失
   《平面图形的平衡或其重心》、《抛物线求积》、《论球和圆柱》《圆的度量》、《论螺线》、《论浮体》、《圆锥体和椭球体》、《数沙者》    

1998年第三份抄本抄本C遗失后重新被发现    《平面图形的平衡或其重心》、《论球和圆柱》、《测圆术》、《论螺线》、《论浮体》、《方法论》、《十四巧板》。其中前5篇已经从抄本AB承传了下来,而最为珍贵的是最后两篇,这是以前没有出现过的。    

3人物评价编辑
阿基米德对数学和物理的发展做出了巨大的贡献,为社会进步和人类发展做出了不可磨灭的影响,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等人都拿他来做自己的楷模。

4后世缅怀编辑
阿基米德画像
事过境迁,叙拉古人竟不知珍惜这非凡的纪念物,随着时间的流逝,阿基米德的陵墓被荒草湮没了。
后来西西里岛的著名政治家西塞罗游历叙拉古时有心去凭吊这位伟人的墓,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,依此辩认出这就是阿基米德的坟墓,并将它重新修复了。
又两千年过去了,随着时光的流逝,这座墓也消失得无影无踪。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,而且不时有“发现真正墓地”的消息,令人难辨真伪。[2]

3. 阿基米德的简介


阿基米德的简介

4. 阿基米德简介

阿基米德简介:
阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。
阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”
阿基米德确立了静力学和流体静力学的基本原理。给出许多求几何图形重心,包括由一抛物线和其网平行弦线所围成图形的重心的方法。阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量,这一结果后被称为阿基米德原理。
他还给出正抛物旋转体浮在液体中平衡稳定的判据。阿基米德发明的机械有引水用的水螺旋,能牵动满载大船的杠杆滑轮机械,能说明日食,月食现象的地球-月球-太阳运行模型。
但他认为机械发明比纯数学低级,因而没写这方面的著作。阿基米德还采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。

扩展资料:
阿基米德在几何学方面的成就:

阿基米德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。
阿基米德的数学思想中蕴涵微积分,阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。
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。
阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。
另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。
阿基米德研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名。另外他在《数沙者》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。
阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”
参考资料:百度百科-阿基米德


5. 阿基米德的简介

阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学  阿基米德
家、力学家,静力学和流体静力学的奠基人。出生于西西里岛的叙拉古。从小就善于思考,喜欢辩论。早年游历过古埃及,曾在亚历山大城学习。据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机,今天在埃及仍旧使用着。第二次布匿战争时期,罗马大军围攻叙拉古,最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。他一生献身科学,忠于祖国,受到人们的尊敬和赞扬。

阿基米德的简介

6. 阿基米德是谁啊?

阿基米德简介  古代世界最伟大的科学家阿基米德约于公元前287年生于南意大利西西里岛的叙拉古  ,他的父亲是一位天文学家,这使阿基米德从小就学到了许多天文知识。青年时代,同许  多求学青年一样,来到了古代世界的学术中心亚历山大里亚。在这里,他就学于欧几里德  的弟子柯农门下,学习几何学,据说阿基米德螺线实际上是柯农的发现。几年之后,阿基  米德没有继续呆在亚历山大城,而是回到了他的故乡叙拉古。据说,他与叙拉古国王希龙  二世是亲戚,是希龙二世邀请他回国的。  阿基米德是希腊化时代的科学巨匠。希腊化时期,古典希腊人那种纯粹、理想、自由的演  绎科学与东方人注重实利、应用的计算型科学进行了卓有成效的融合,实际上为近代科学  ――既重数学、演绎又重操作、效益――树立了榜样,阿基米德是希腊化科学的杰出代表  。他不仅在数理科学上是第一流的天才,而且在工程技术上颇多建树。阿基米德也是希腊  最富有传奇色彩的科学家,他的传奇故事很多,而且每一个故事都从一个侧面展露了希腊  化科学的风采。  前面已经说过,阿基米德与欧几里德、阿波罗尼并列为希腊三大数学家,也有人甚至说他  是有史以来最伟大的三个数学家之一(其他二位是牛顿与高斯)。他的主要数学贡献是求  面积和体积的工作。在他之前的希腊数学不重视算术计算,关于面积和体积,数学家们顶  多证明一下两个面积或体积的比例就完了,而不再算出每一个面积或体积究竟是多少。当  时连圆面积都算不出来,因为比较精确的π值还不知道。从阿基米德开始,或者说从以阿  基米德为代表的亚历山大里亚的数学家开始,算术和代数开始成为一门独立的数学学科。  阿基米德发现的一个著名的定理是,任一球的面积是外切圆柱表面积的三分之二,而任一  球的体积也是外切圆柱体积的三分之二。这个定理是从球面积等于大圆面积的四倍这一定  理推来的,据说,该定理遵遗嘱被刻在阿基米德的墓碑上。  只有直边形的面积以及直边体的体积才可以用算术简单的算出,而曲面的面积和由曲  面的运动构成的三维体的体积都无法直接算出。欧多克斯发明了穷竭法来解决曲面面积问  题,阿基米德更进一步发展了穷竭法。他关于球面面积和球体体积的定理大多是用穷竭法  证明的。所谓穷竭法,就是用内接和外切的直边形不断逼近曲边形,这是近代极限概念的  直接先驱。运用穷竭法,阿基米德从正6边形开始一直计算到正96边形周长,得到3 <π  <3 ,取两位小数得π=3.14。除球面积和球体积的计算外,阿基米德还在抛物面和旋  转抛物体的求积方面做了许多杰出的工作。  阿基米德在数学方面的另一著名工作是创造了一套记大数方法,这种方法记载在他流  传下来的《恒河沙数》(原名《砂粒计算者》)一书中。当时希腊人用字母记数,记大数  尤其不方便。阿基米德向自己提出了一个任务:如果宇宙中充满了砂粒,如何表示这个惊  人的数字?他把数字分为若干级,从1到108为第1级,从108到1016为第2级,从1016到10  24为第3级,直到10 ,以P表示。但P仍不过是记数法的第一位,P2是第2位,P3是第  3位,直到P108是第108位。阿基米德按照当时流行的宇宙论推测,宇宙中的砂粒是一个  第8级数字,只用了第1位数字。  阿基米德在物理学方面的工作主要有两项,一是关于平衡问题的研究,杠杆原理即属  于此。另一项是关于浮力问题的研究,中学物理所学的浮力定律属于此类。阿基米德这两  方面的工作记载于他的著作《论平板的平衡》和《论浮力》中,所幸的是这两部著作都流  传下来了。在《论平板的平衡》中,阿基米德用数学公理的方式提出了杠杆原理,即杠杆  如平衡,则支点两端力(重量)与力臂长度的乘积相等。在这里,重要的是建立杠杆的概  念,其中包括支点、力臂等概念。对于一般的平面物即平板,为了使杠杆原理适用,阿基  米德还建立了“重心”的概念。有了重心,任何平板的平衡问题都可以由杠杆原理解决,  而求重心又恰恰可以归结为一个纯几何学的问题。  杠杆原理解释了为什么人可以用一根棍子抬起很大的石头。对此,阿基米德有一句名言:  “给我支点,我可以撬动地球”。据说,国王希龙对此话生疑,阿基米德没有多加解释,  只是请他到港口看了一次演示。阿基米德在那里事先安装了一组滑轮,他叫人把绳子的一  端栓在港口里一只满载的船上,自己则坐在一张椅子上轻松地用一只手将大船拖到了岸边  。国王顿时为之折服。  有关浮力定律的传说更为人熟知。希龙国王请金匠用纯金打了一顶王冠,王冠打好后,国  王觉得不太象是纯金的,可是又没有办法证实这一点。他请阿基米德来做这一鉴定工作,  而且要求不破坏王冠本身,因为并不能肯定其中掺有别的金属,要是把王冠毁坏了而其中  又没有掺假,那代价又太大了。阿基米德一直在思考这一问题,但没有找到较好的鉴定方  法。有一天,他正在潜心思考时,仆人让他去洗澡。这一次仆人把水放得太满了,当他坐  进浴盆时有许多水溢了出来。他心不在焉地看着溢出的水,突然一下子豁然开朗起来。他  意识到溢出的水的体积正好应该等于他自己的体积,如果他把王冠浸在水中,根据水面上  升的情况可以知道王冠的体积。拿与王冠同等重量的金子放在水里浸一下,就可以知道它  的体积是否与王冠体积相同,如果王冠体积更大,则说明其中掺了假。阿基米德想到这里  ,十分激动,他一下从浴盆里跳了起来,光着身子就跑了出去,一边跑还一边喊,“尤里  卡(希腊语:发现了),尤里卡(发现了)”。阿基米德的一声“尤里卡”,喊出了人类  探寻到大自然奥秘时的惊喜,正是为了纪念这一事件,现代世界最著名的发明博览会以“  尤里卡”命名。  也许在今人看来,阿基米德的这一发现并不惊人、十分平常,但我们必须注意到,古代希  腊人既没有比重的概念,甚至也没有重量的概念,安排这样的实验确实是了不起的。有意  思的是,我国历史上著名的曹冲称象的故事,讲的也是少年曹冲运用浮力原理称大象体重  。  阿基米德根据这一次浴盆经验进一步总结出了浮力原理:浸在液体中的物体所受到的向上  的浮力,其大小等于物体所排开的液体的重量。这个原理定量的给出了浮力的大小,是流  体静力学的基本原理之一。  据说,阿基米德在机械工程方面有许多创造发明。在亚历山大里亚求学期间,他曾发明了  一种螺旋提水器,现在仍被称作阿基米德螺旋,而且到了20世纪,埃及还有人使用这种器  械。又据说,他制作了一个利用水力作动力的天象仪,它可以模拟天体的运动,演示日食  和月食现象。  阿基米德的去世更具有传奇色彩。阿基米德晚年,也就是公元前3世纪末叶,正值罗马与  迦太基开战,叙拉古也被卷入其中。罗马是意大利北部新兴的国家,当时已征服了整个意  大利,势力扩展到了地中海域。迦太基(carthage)位于现在北非的突尼斯,也是一个强大  的国家,垄断了全部西地中海的商业。起先,为了对付希腊人的殖民统治,迦太基曾与罗  马联合。但等到希腊的势力被消弱之后,双方就为西西里岛的霸权争斗起来,爆发了历史  上著名的布匿战争(punic wars)。位处西西里岛的叙拉古本来一直投靠罗马,但是公元  前216年迦太基著名的军事统帅汉尼拔大败罗马军队,促使叙拉古的新国王、希龙二世的  孙子希龙尼姆急着与迦太基结盟。希龙尼姆显然没有远见,没有意识到罗马虽然一时惨败  ,但元气很快就会恢复过来。果不其然,等罗马重新休整后,就首先向叙拉古开刀。在这  次保卫叙拉古的战争中,阿基米德大显身手,大败罗马军队,但也最终献出了自己的生命  。  罗马军队在马塞拉斯将军率领下从海路和陆路同时进攻叙拉古。据说,阿基米德运用  杠杆原理造出了一批投石机,有效的阻止了罗马人的攻城;还据说,阿基米德发明的大吊  车将罗马军舰直接从水里提了起来,使海军根本接近不了叙拉古城。还有一次,阿基米德  召集全城所有的妇女老幼手持镜子排成一个扇面形,将阳光会聚到罗马军舰上,将敌人的  舰只全部烧毁。这些新式武器使罗马军队十分害怕,叙拉古城因而久攻不克。军中都在传  说着阿基米德的威力,马塞拉斯也苦笑着承认这是一场罗马舰队与阿基米德一人之间的战  争。  围城三年后,由于内部出现叛徒,致使叙拉古在里应外合下被攻克。攻城前,马塞拉  斯命令士兵一定要活捉阿基米德,不得伤害他。可是命令尚未下达,城池已经攻陷。一位  罗马士兵闯进阿基米德的居室时,他正在沙堆上专心研究一个几何问题。他由于过于专注  于演绎的逻辑,没有意思到危险正在迫近。杀红了眼的士兵高声喝问没有得到答复便拔刀  相向,沉思中的阿基米德只叫了一声“不要踩坏了我的圆”便被罗马士兵一刀刺死。事后  ,马塞拉斯十分悲痛,因为他深深知道阿基米德的价值。希腊科学精英就这样死在野蛮尚  武的罗马士兵剑下,这一事件所具有的象征意义不久就显示了出来。

7. 阿基米德

阿基米德(公元前287年—公元前212年),古希腊哲学家、数学家、物理学家。出生于西西里岛的叙拉古。阿基米德到过亚历山大里亚,据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。阿基米德流传于世的数学著作有10余种,多为希腊文手稿。
(前287年—前212年),伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学  阿基米德
家。出生于西西里岛的叙拉古。阿基米德到过亚历山大里亚,据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机,今天在埃及仍旧使用着。第二次布匿战争时期,罗马大军围攻叙拉古,最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。   阿基米德的各种画像(11张)阿基米德出生在希腊西西里岛东南端的叙拉古城。在当时古希腊的辉煌文化已经逐渐衰退,经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城;但是另一方面,意大利半岛上新兴的罗马帝国,也正不断的扩张势力;北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代,而叙拉古城也就成为许多势力的角力场所。   阿基米德的父亲是天文学家和数学家,所以他从小受家庭影响,十分喜爱数学。大概在他九岁时,父亲送他到埃及的亚历山大城念书,亚历山大城是当时世界的知识、文化中心,学者云集,举凡文学、数学、天文学、医学的研究都很发达,阿基米德在这里跟随许多著名的数学家学习,包括有名的几何学大师—欧几里德,因此奠定了他日后从事科学研究的基础。 [1]

阿基米德

8. 阿基米德的简介

  阿基米德【Archimedes】(约前287年—前212年),伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学  阿基米德
  家,静力学和流体静力学的奠基人。出生于西西里岛的叙拉古。从小就善于思考,喜欢辩论。早年游历过古埃及,曾在亚历山大城学习。据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机,今天在埃及仍旧使用着。第二次布匿战争时期,罗马大军围攻叙拉古,最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。他一生献身科学,忠于祖国,受到人们的尊敬和赞扬。   阿基米德的各种画像(11张)阿基米德出生在古希腊西西里岛东南端的叙拉古城。在当时古希腊的辉煌文化已经逐渐衰退,经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城;但是另一方面,意大利半岛上新兴的罗马帝国,也正不断的扩张势力;北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代,而叙拉古城也就成为许多势力的角力场所。   阿基米德的父亲是天文学家和数学家,所以他从小受家庭影响,十分喜爱数学。大概在他九岁时,父亲送他到埃及的亚历山大城念书,亚历山大城是当时世界的知识、文化中心,学者云集,举凡文学、数学、天文学、医学的研究都很发达,阿基米德在这里跟随许多著名的数学家学习,包括有名的几何学大师—欧几里德,因此奠定了他日后从事科学研究的基础。 [1]
  编辑本段科研教学
  浮力原理的发现
  关于浮力原理,有这样一个传说。   相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。工匠到底有没有捣鬼呢?既想检验真假,  阿基米德发现浮力
  又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王请阿基米德来检验。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。(Eureka,意思是“我知道了”)。   他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属。   这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律(阿基米德原理):物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。
  给我一个支点,我可以撬动地球
  阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城求学时期。有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步,看到农民提水浇地相当费力,经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水  杠杆原理
  吸上来的工具,后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”,埃及一直到二千年后的现在,还有人使用这种器械。这个工具成了后来螺旋推进器的先祖。当时的欧洲,在工程和日常生活中,经常使用一些简单机械,譬如:螺丝、滑车、杠杆、齿轮等,阿基米德花了许多时间去研究,发现了“杠杆原理”和“力矩”的观念,对于经常使用工具制作机械的阿基米德而言,将理论运用到实际的生活上是轻而易举的。他自己曾说:“给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就能撬动整个地球。”   刚好海维隆王又遇到了一个棘手的问题:国王替埃及托勒密王造了一艘船,因为太大太重,船无法放进海里,国王就对阿基米德说,“你连地球都举得起来,一艘船放进海里应该没问题吧?”于是阿基米德立刻巧妙地组合各种机械,造出一架机具,在一切准备妥当后,将牵引机具的绳子交给国王,国王轻轻一拉,大船果然移动下水,国王不得不为阿基米德的天才所折服。从这个历史记载的故事里我们可以明显的知道,阿基米德极可能是当时全世界对于机械的原理与运用,了解最透彻的人。
  当代数学大师
  关于阿基米多的作品(17张)对于阿基米德来说,机械和物理的研究发明还只是次要的,他比较有兴趣而且 投注更多时间的是纯理论上的研究,尤其是在数学和天文方面。在数学方面,他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。他更研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是为纪念他而命名。另外他在《恒河沙数》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。   阿基米德在他的著作《论杠杆》(可惜失传)中详细地论述了杠杆的原理。有一次叙拉古国王对杠杆的威力表示怀疑,他要求阿基米德移动载满重物和乘客的一般新三桅船。阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑车和杠杆。阿基米德叫100多人在大船前面,抓住一根绳子,他让国王牵动一根绳子,大船居然慢慢地滑到海中。群众欢呼雀跃,国王也高兴异常,当众宣布:“从现在起,我要求大家,无论阿斯米德说什么,都要相信他!”阿基米德还曾利用抛物镜面的聚光作用,把集中的阳光照射到入侵叙拉古的罗马船上,让它们自己燃烧起来。罗马的许多船只都被烧毁了,但罗马人却找不到失火的原因。900多年后,有位科学家按史书介绍的阿基米德的方法制造了一面凹面镜,成功地点着了距离镜子45米远的木头,而且烧化了距离镜子42米远的铝。所以,许多科技史家通常都把阿基米德看成是人类利用太阳能的始祖。
  天文研究
  他曾运用水力制作一座天象仪,球面上有日、月、星辰、五大行星,根据记载,这个天象仪不但运行精确,连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。晚年的阿基米德开始怀疑地球中心学说,并猜想地球有可能绕太阳转动,这个观念一直到哥白尼时代才被人们提出来讨论。 公元三世纪末正是罗马帝国与北非迦太基帝国,为了争夺西西里岛的霸权而开战的时期。身处西西里岛的叙拉古一直都是投靠罗马,但是西元前216年迦太基大败罗马军队,叙拉古的新国王(海维隆二世的孙子继任),立即见风转舵与迦太基结盟,罗马帝国于是派马塞拉斯将军领军从海路和陆路同时进攻叙拉古,阿基米德眼见国土危急,护国的责任感促使他奋起抗敌,于是他绞尽脑汁,日以继夜的发明御敌武器。   根据一些年代较晚的记载,当时他造了巨大的起重机,可以将敌人的战舰吊到半空中,然后重重摔下使战舰在水面上粉碎;同时阿基米德也召集城中百姓手持镜子排成扇形,将阳光聚焦到罗马军舰上,烧毁敌人船只(不过,电视节目流言终结者曾经针对这个传说做过实验,结果认为这实际上几乎不可能成功);他还利用杠杆原理制造出一批投石机,凡是靠近城墙的敌人,都难逃他的飞石或标枪。这些武器弄的罗马军队惊慌失措、人人害怕,连大将军马塞拉斯都苦笑的承认:“这是一场罗马舰队与阿基米德一人的战争”、“阿基米德是神话中的百手巨人”。
  编辑本段个人著述
  阿基米德流传于世的数学著作有10余种,多为希腊文手稿。他的著作集中探讨了求积问题,主要是曲边图形的面积和曲面立方体的体积,其体例深受欧几里德《几何原本》的影响,先是设立   阿基米德的纪念雕塑(3张)若干定义和假设,再依次证明,作为数学家,他写出了《论球和圆柱》、《圆的度量》、《抛物线求积》、《论螺线》、《论锥体和球体》、《沙的计算》数学著作。作为力学家,他着有《论图形的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《原理》等力学著作。   其中《论球与圆柱》,这是他的得意杰作,包括许多重大的成就。他从几个定义和公理出发,推出关于球与圆柱面积体积等50多个命题。《平面图形的平衡或其重心》,从几个基本假设出发,用严格的几何方法论证力学的原理,求出若干平面图形的重心。《数沙者》,设计一种可以表示任何大数目的方法,纠正有的人认为沙子是不可数的,即使可数也无法用算术符号表示的错误看法。《论浮体》,讨论物体的浮力,研究了旋转抛物体在流体中的稳定性。阿基米德还提出过一个“群牛问题”,含有八个未知数。最后归结为一个二次不定方程。其解的数字大得惊人,共有二十多万位!   《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。   《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为:22/7>π>223/71,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的等腰三角形的面积;使用的是穷举法。   《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的三分之二 。在这部著作中,他还提出了著名的“阿基米德公理”。   《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来。   《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。     阿基米德
  《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。   《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律。   《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体体积。   除此以外,还有一篇非常重要的著作,是一封给埃拉托斯特尼的信,内容是探讨解决力学问题的方法。这是1906年丹麦语言学家J.L.海贝格在土耳其伊斯坦布尔发现的一卷羊皮纸手稿,原先写有希腊文,后来被擦去,重新写上宗教的文字。幸好原先的字迹没有擦干净,经过仔细辨认,证实是阿基米德的著作。其中有在别处看到的内容,也包括过去一直认为是遗失了的内容。后来以《阿基米德方法》为名刊行于世。它主要讲根据力学原理去发现问题的方法。他把一块面积或体积看成是有重量的东西,分成许多非常小的长条或薄片,然后用已知面积或体积去平衡这些“元素”,找到了重心和支点,所求的面积或体积就可以用杠杆定律计算出来。他把这种方法看作是严格证明前的一种试探性工作,得到结果以后,还要用归谬法去证明它
  编辑本段科学成就
  几何学方面
  阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中,他创立了“穷竭法”,即我们今天所说的逐步近似求极限的方法,因而被公认为微积分计算的鼻祖。他用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近的方法,比较精确的求出了圆周率。面对古希腊繁冗的数字表示方式,阿基米德还首创了记大数的方法,突破了当时用希腊字母计数不能超过一万的局限,并用它解决了许多数学难题。
  天文学方面
  阿基米德在天文学方面也有出色的成就。除了前面提到的星球仪,他还认为地球是圆球状的,并围绕着太阳旋转,这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早一千八百年。限于当时的条件,他并没有就这个问题做深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解,是很了不起的。
  重视实践
  阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同,就是他既重视科学的严密性、准确性,要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明;又非常重视科学知识的实际应用。他非常重视试验,亲  阿基米德螺旋永动机
  自动手制作各种仪器和机械。他一生设计、制造了许多机构和机器,除了杠杆系统外,值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。被称作“阿基米德螺旋”的扬水机至今仍在埃及等地使用。   阿基米德螺旋永动机 。   阿基米德发展了天文学测量用的十字测角器,并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。他最著名的发现是浮力和相对密度原理,即物体在液体中减轻的视重,等于排去液体的重量,后来以阿基米德原理著称于世。在几何学上,他创立了一种求圆周率的方法,即圆周的周长和其直径的关系。阿基米德是第一位讲科学的工程师,在他的研究中,使用欧几里德的方法,先假设,再以严谨的逻辑推论得到结果,他不断地寻求一般性的原则而用于特殊的工程上。他的作品始终融合数学和物理,因此阿基米德成为物理学之父。   他应用杠杆原理于战争,保卫西拉斯鸠的事迹是家喻户晓的。而他也以同一原理导出部分球体的体积、回转体的体积(椭球、回转抛物面、回转双曲面),此外,他也讨论阿基米德螺线(例如:苍蝇由等速旋转的唱盘中心向外走去所留下的轨迹),圆、球体、圆柱的相关原理,其成就。阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用,他提出圆内接多边形和相似圆外切多边形,当边数足够大时,两多边形的周长便一个由上,一个由下的趋近于圆周长。他先用六边形,以后逐次加倍边数,到了九十六边形,求出π的估计值介于3.14163和3.14286之间。另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍。而他又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。
  编辑本段阿基米德之死
  据说罗马兵入城时,统帅马塞拉斯出于敬佩阿基米德的才能,曾下令不准伤害这位贤能。而阿基米德似乎并不知道城池已破,又重新沉迷于数学的深思之中。   一个罗马士兵突然出现在他面前,命令他到马塞拉斯那里去,遭到阿基米德的严词拒绝,于是阿基米德不幸死在了这个士兵的刀剑之下。   另一种说法是:罗马士兵闯入阿基米德的住宅,看见一位老人在地上埋头作几何图形(还有一种说法他在沙滩上画图),士兵将图踩坏,阿基米德怒斥士兵:"不要弄坏我的圆!"士兵拔出短剑,这位旷世绝伦的大科学家,竟如此地在愚昧无知的罗马士兵手下丧生了。   马塞拉斯对于阿基米德的死深感悲痛。他将杀死阿基米德的士兵当作杀人犯予以处决,并为阿基米德修了一座陵墓,在墓碑上根据阿基米德生前的遗愿,刻上了"圆柱容球"这一几何图形。   随着时间的流逝,阿基米德的陵墓被荒草湮没了。后来,西西里岛的会计官、政治家、哲学家西塞罗(公元前106~前43年)游历叙拉古时,在荒草发现了一块刻有圆柱容球图形的墓碑,依此辩认出这就是阿基米德的坟墓,并将它重新修复了。