關(guān)于阿基米德的故事

【專家解說】：　　浮力原理的發(fā)現(xiàn) 　　關(guān)于浮力原理的發(fā)現(xiàn)，有這樣一個故事： 相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。但是在做好后，國王疑心工匠在金冠并非全金，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重。工匠到底有沒有私吞黃金呢？既想檢驗真假， 阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力 　　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。經(jīng)一大臣建議，國王請來阿基米德檢驗。最初，阿基米德也是冥思苦想而卻無計可施。一天，他在家洗澡，當(dāng)他坐進澡盆里時，看到水往外溢，同時感到身體被輕輕托起。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，連衣服都顧不得穿上就跑了出去，大聲喊著“尤里卡！尤里卡！”。(Eureka，意思是“我知道了”.Greek:ε?ρηκα)。 　　他經(jīng)過了進一步的實驗以后，便來到了王宮，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(fā)現(xiàn)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，密度不相同，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(fā)現(xiàn)了浮力定律（阿基米德原理）：物體在液體中所獲得的浮力，等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)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。 　　給我一個支點，我可以撬動地球 　　阿基米德對于機械的研究源自于他在亞歷山大城求學(xué)時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步，看到農(nóng)民提水澆地相當(dāng)費力，經(jīng)過思考之后他發(fā)明了一種利用螺旋作用在水管里旋轉(zhuǎn)而把水 杠桿原理 　　吸上來的工具，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現(xiàn)在，還有人使用這種器械。這個工具成了后來螺旋推進器的先祖。當(dāng)時的歐洲，在工程和日常生活中，經(jīng)常使用一些簡單機械，譬如：螺絲、滑車、杠桿、齒輪等，阿基米德花了許多時間去研究，發(fā)現(xiàn)了“杠桿原理”和“力矩”的觀念，對于經(jīng)常使用工具制作機械的阿基米德而言，將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說：“給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就能撬動整個地球?！?　　剛好海維隆王又遇到了一個棘手的問題：國王替埃及托勒密王造了一艘船，因為太大太重，船無法放進海里，國王就對阿基米德說：“你連地球都舉得起來，把一艘船放進海里應(yīng)該沒問題吧？”于是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械，造出一架機具，在一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后，將牽引機具的繩子交給國王，國王輕輕一拉，大船果然移動下水，國王不得不為阿基米德的天才所折服。從這個歷史記載的故事里我們可以明顯的知道，阿基米德極可能是當(dāng)時全世界對于機械的原理與運用，了解最透徹的人。 　　當(dāng)代數(shù)學(xué)大師 　　關(guān)于阿基米多的作品(17張)對于阿基米德來說，機械和物理的研究發(fā)明還只是次要的，他比較有興趣而且 投注更多時間的是純理論上的研究，尤其是在數(shù)學(xué)和天文方面。在數(shù)學(xué)方面，他利用“逼近法”算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積，后世的數(shù)學(xué)家依據(jù)這樣的“逼近法”加以發(fā)展成近代的“微積分”。他更研究出螺旋形曲線的性質(zhì)，現(xiàn)今的“阿基米德螺線”曲線，就是為紀(jì)念他而命名。另外他在《恒河沙數(shù)》一書中，他創(chuàng)造了一套記大數(shù)的方法，簡化了記數(shù)的方式。 　　阿基米德在他的著作《論杠桿》（可惜失傳）中詳細地論述了杠桿的原理。有一次敘拉古國王對杠桿的威力表示懷疑，他要求阿基米德移動載滿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裝了一套設(shè)計精巧的滑車和杠桿。阿基米德叫100多人在大船前面，抓住一根繩子，他讓國王牽動一根繩子，大船居然慢慢地滑到海中。群眾歡呼雀躍，國王也高興異常，當(dāng)眾宣布：“從現(xiàn)在起，我要求大家，無論阿斯米德說什么，都要相信他！”阿基米德還曾利用拋物鏡面的聚光作用，把集中的陽光照射到入侵敘拉古的羅馬船上，讓它們自己燃燒起來。羅馬的許多船只都被燒毀了，但羅馬人卻找不到失火的原因。900多年后，有位科學(xué)家按史書介紹的阿基米德的方法制造了一面凹面鏡，成功地點著了距離鏡子45米遠的木頭，而且燒化了距離鏡子42米遠的鋁。所以，許多科技史家通常都把阿基米德看成是人類利用太陽能的始祖。 　　天文研究 　　他曾運用水力制作一座天象儀，球面上有日、月、星辰、五大行星，根據(jù)記載，這個天象儀不但運行精確，連何時會發(fā)生月蝕、日蝕都能加以預(yù)測。晚年的阿基米德開始懷疑地球中心學(xué)說，并猜想地球有可能繞太陽轉(zhuǎn)動，這個觀念一直到哥白尼時代才被人們提出來討論?！」兰o(jì)末正是羅馬帝國與北非迦太基帝國，為了爭奪西西里島的霸權(quán)而開戰(zhàn)的時期。身處西西里島的敘拉古一直都是投靠羅馬，但是西元前216年迦太基大敗羅馬軍隊，敘拉古的新國王（海維隆二世的孫子繼任），立即見風(fēng)轉(zhuǎn)舵與迦太基結(jié)盟，羅馬帝國于是派馬塞拉斯將軍領(lǐng)軍從海路和陸路同時進攻敘拉古，阿基米德眼見國土危急，護國的責(zé)任感促使他奮起抗敵，于是他絞盡腦汁，日以繼夜的發(fā)明御敵武器。 　　根據(jù)一些年代較晚的記載，當(dāng)時他造了巨大的起重機，可以將敵人的戰(zhàn)艦吊到半空中，然后重重摔下使戰(zhàn)艦在水面上粉碎；同時阿基米德也召集城中百姓手持鏡子排成扇形，將陽光聚焦到羅馬軍艦上，燒毀敵人船只（不過，電視節(jié)目流言終結(jié)者曾經(jīng)針對這個傳說做過實驗，結(jié)果認為這實際上幾乎不可能成功）；他還利用杠桿原理制造出一批投石機，凡是靠近城墻的敵人，都難逃他的飛石或標(biāo)槍。這些武器弄的羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕，連大將軍馬塞拉斯都苦笑的承認：“這是一場羅馬艦隊與阿基米德一人的戰(zhàn)爭”、“阿基米德是神話中的百手巨人”。 　　不過上面的這些故事都只是傳說，歷史上未必真的有這些故事