高数天地(阿基米德简介)
发布人:系统管理员  发布时间:2008-06-16   浏览次数:75

       阿基米德(Archimedes, 公元前287~前212)生于西西里岛(Sicilia, 今属意大利)的叙拉古. 阿基米德从小热爱学习, 善于思考, 喜欢辩论. 当他刚满十一岁时,借助与王室的关系,飘洋过海到埃及的亚历山大求学. 他向当时著名的科学家欧几里德的学生柯农学习哲学、数学、天文学、物理学等知识, 最后博古通今, 掌握了丰富的希腊文化遗产. 回到叙拉古后, 他坚持和亚历山大里亚的学者们保持联系, 交流科学研究成果. 他继承了欧几里德证明定理时的严谨性,  但他的才智和成就却远远高于欧几里德. 他把数学研究和力学、机械学紧密结合起来, 用数学研究力学和其它实际问题. 
        阿基米德的主要成就是在纯几何方面, 他善于继承和创造. 他运用穷竭法解决了几何图形的面积、体积、曲线弧长等大量的计算问题, 这些方法是微积分的先导, 其结果也与微积分的结果相一致. 阿基米德在数学上的成就在当时达到了登峰造极的地步, 对后世影响的深远程度也是任何一位数学家无与伦比的. 阿基米德被后世的数学家尊称为“数学之神”. 任何一张列出人类有史以来三个最伟大的数学家的名单中, 必定会包含阿基米德.
        最引人入胜, 也使阿基米德最为人称道的是阿基米德从智破金冠案中发现了一个科学基本原理. 国王让金匠做一顶新的纯金王冠, 金匠如期完成了任务, 理应得到奖赏, 但这时有人告密说金匠在金冠中偷去了一部分金子, 以等重的银子掺入. 可是, 做好的王冠无论从重量、外形上都看不出问题. 国王把这个难题交给了阿基米德.
        阿基米德日思夜想. 一天, 他去澡堂洗澡, 当他慢慢坐进澡堂时, 水从盆边溢了出来, 他望着溢出来的水,突然大叫一声:“我知道了!”竟然一丝不挂地跑回家中. 原来他想出办法了. 阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中, 一些水溢出来了. 他取了王冠, 把水装满, 再将一块同王冠一样重的金子放进水里, 又有一些水溢出来. 他把两次的水加以比较, 发现第一次溢出来的水多于第二次. 于是了断定金冠中掺了银子. 经过一番试验, 他算出银子的重量. 当他宣布他的发现时, 金匠目瞪口呆.
        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一条原理: 即物体在液体中减轻的重量, 等于他所排出液体的重量. 这条原理后人以阿基米德的名字命名. 一直到现代, 人们还在利用这个原理测定船舶载重量等.
        公元前215年, 罗马将领马塞拉斯率领大军, 乘坐战舰来到了历史名城叙拉古城下, 马塞拉斯以为小小的叙拉古城会不攻自破, 听到罗马大军的显赫名声, 城里的人还不开城投降? 然而, 回答罗马军队的是一阵阵密集可怕的镖箭和石头. 罗马人的小盾牌抵挡不住数不清的大大小小的石头, 他们被打得丧魂落魄, 争相逃命.突然, 从城墙上伸出了无数巨大的起重机式的机械巨手, 它们分别抓住罗马人的战船, 把船吊在半空中摇来晃去, 最后甩在海边的岩石上, 或是把船重重地摔在海里, 船毁人亡. 马塞拉斯侥幸没有受伤, 但惊恐万分, 完全失去了刚来时的骄傲和狂妄, 变得不知所措. 最后只好下令撤退, 把船开到安全地带. 罗马军队死伤无数, 被叙拉古人打得晕头转向. 可是, 敌人在哪里呢? 他们连影子也找不到. 马塞拉斯最后感慨万千地对身边的士兵说:“怎么样? 在这位几何学‘百手巨人’面前, 我们只得放弃作战. 他拿我们的战船当游戏扔着玩. 在一刹那间, 他向我们投射了这么多镖、箭和石块, 他难道不比神话里的百手巨人还厉害吗?”
        传说,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, 有位科学家据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.
        马塞拉斯进攻叙拉古时屡受袭击, 在万般无奈下, 他带着舰队, 远远离开了叙拉古附近的海面. 他们采取了围而不攻的办法, 断绝城内和外界的联系. 3年以后, 终因粮绝和内讧, 叙拉古城陷落了. 马塞拉斯十分敬佩阿基米德的聪明智慧, 下令不许伤害他, 还派一名士兵去请他. 此时阿基米德不知城门已破, 还在凝视着木板上的几何图形沉思呢. 当士兵的利剑指向他时, 他却用身子护住木板, 大叫:“不要动我的图形!”他要求把原理证明完再走, 但激怒了那个鲁莽无知的士兵, 他竟将利剑刺入阿基米德的胸膛, 就这样, 一位彪炳千秋的科学巨人惨死在野蛮的罗马士兵手下. 阿基米德之死标志着古希腊灿烂文化毁灭的开始.