阿基米德是希臘數學家、科學家、機械工程師和發明家,被認為是古代最偉大的數學家之一。作為簡單機械之父,他引入了槓桿和複合滑輪的概念,以及從水鍾到著名的阿基米德螺旋等一系列發明。他還設計了用於戰爭的裝置,例如彈射器,鐵手和死亡射線。
阿基米德的一生
公元前287年,阿基米德出生於西西里島的錫拉庫扎,他的父親是一位天文學家和數學家,名叫菲迪亞斯。關於他的家庭、早年生活和上學情況,人們所知甚少,只知道他是在埃及亞歷山大港接受的教育,那是當時希臘學習的主要中心。亞歷山大港是阿基米德和歐幾裡得(一位著名的希臘數學家)的門徒一起學習的地方,之後他回到了錫拉庫扎度過餘生。
在公元前三世紀,錫拉庫扎是商業、藝術和科學的中心。古希臘傳記作家普魯塔克提到,在錫拉庫扎時,阿基米德曾為希羅王二世服務。阿基米德之所以出名,是因為他與國王和他的兒子蓋倫的關係。
阿基米德螺旋
阿基米德最著名的發明是他在希羅王二世統治期間創造的,如阿基米德螺旋抽水機。它最初是由古埃及人發明的,是一種用來把水從較低的地方升到較高的地方的裝置。阿基米德在此基礎上進行了改進。
這臺機器由一個帶螺旋的中空管組成,螺旋可以通過一端的手柄轉動。當將管子的下端放在船體中並轉動手柄時,水就被帶到管子中。今天,阿基米德螺杆泵仍在發展中國家作為一種灌溉方法使用。
戰爭來到了錫拉庫扎:阿基米德的發明幫助保護了這座城市
錫拉庫扎在布匿戰爭(公元前264年至146年)期間位於羅馬和迦太基之間,成為羅馬擴張的障礙。公元前214年,該市內的親迦太基派系與迦太基對抗羅馬。此後不久,羅馬軍隊就前往錫拉庫扎,打算摧毀這座城市。
阿基米德用他傑出的發明擊退了羅馬人。他在城牆上安裝了一些軍事裝置,如彈射器和弩炮,這些武器可以遠距離發射,攻擊敵人的船隻。這些武器在戰鬥中使用,使錫拉庫扎能夠抵抗羅馬約三年。
由阿基米德發明的最著名的機器之一是投石機,在圍城期間用來對付羅馬船隻。當投擲物飛到敵艦上空時,繩子會被切斷,這樣石頭就會掉下來,造成嚴重的損壞。
阿基米德的利爪
類似的發明是阿基米德的利爪,也被稱為鐵手。一種古代起重機,它的末端有一個金屬抓鉤,可以越過城牆,抓住敵人的羅馬船隻,並在巖石上摧毀它們。據說阿基米德的利爪被用來保衛錫拉庫扎,儘管沒有人知道它到底是什麼樣子。後來的希臘和羅馬歷史學家,如普魯塔克、波利比烏斯,在他們的著作中提到了這個裝置。
阿基米德最有爭議和最恐怖的發明:死亡之光
阿基米德人的發明中最具爭議性,也可以說是最恐怖的是他著名的「發熱射線」或「死亡射線」。有時被稱為「燃燒的鏡子」,據說它是一種使用鏡子將陽光聚焦到木船上,使它們爆炸的裝置。
該設備由排列成拋物線的大量青銅鏡組成。當羅馬艦隊接近時,傳說說阿基米德使用這種武器向敵人的船隊放火。然而,直到很久以後,有關死亡射線的歷史記載才出現在歷史資料中,並且那個時代的古代歷史學家也沒有提到它。
最早提到阿基米德使用燃燒鏡的資料是由特拉勒的安西米烏斯於公元500年寫成的,距事發大約700年。在他的論文《燃燒的玻璃上》中,他提到了阿基米德可能是如何使用拋物面鏡將太陽的光線聚焦在入侵的羅馬船隻上的。
眾所周知,阿基米德的熱射線原理已為人們所了解,並且可以使用現代技術複製燃燒鏡。可能的是,阿基米德在世時知道這些相同的原理,但是他是否真的可以製造出這樣的武器卻是另一回事。
數學黃金時代的終結
許多人說阿基米德的死結束了數學的黃金時代。他的作品在幾何上被視為權威文本。隨著黑暗時代的到來,希臘的數學逐漸衰落,直到文藝復興時期,人們才對數學失去了興趣。
雖然原著早已遺失,但阿基米德的許多著作倖存下來,並被抄寫員複製,並將他的著作代代相傳。在10世紀,他最重要的著作《機械定理方法》的一個副本問世了。
然而,在13世紀,一位中世紀的抄寫員用完了羊皮紙,並把有300年歷史的書頁重新製成了一本祈禱書。他修剪了羊皮紙,擦掉了上面的文字,把紙翻成一個直角,然後在禱文上塗上墨水。
這份被稱為「重寫本」的手稿在中東猶太沙漠的瑪薩巴修道院開始了新的生命,阿基米德的作品在那裡幾個世紀都沒有人讀過,也沒有人知道。1906年,這份重寫本又神秘地出現在君士坦丁堡的一個圖書館裡,之後它再次失蹤,直到1998年在紐約被拍賣。今天,這本書是唯一現存的阿基米德的兩本著作的來源,現在通過成像技術完全清晰可見。
現代的爭議
2017年發生了意想不到的變化,阿基米德的雕像被一些人認為不合適,而且「品味差」。正如你剛才讀到的,阿基米德是一位天才數學家和發明家,那麼問題在哪裡呢?
一句話:裸露
這尊雕像被安置在英格蘭漢普郡的一個村莊,這引起了人們的關注。具體來說,有人認為阿基米德雕像「在晚上被照亮,這樣既可能會分散開車行駛在大學車道上的司機的注意力,在我看來,這在農村地區是完全不合適的。雕像的本質可能對一些人來說代表了藝術,但也可能對其他人來說是一種冒犯。」
阿基米德可能永遠不會預料到,他的外表會如此令人不安。