阿基米德的一些重要發明

2020-12-03 心之讀歷史

公元前212年的一天。在西西里島的敘拉古城裡。一位老人正在花園裡的一塊沙地上專心致志地做著一道幾何題。這道幾何題，他已經苦思冥想好長時間了。這位老人名叫阿基米德，已經75歲了，是一位天才的數學家。此時他並不知道外面發生的事。原來，羅馬軍隊對敘利亞古城包圍了兩年，久攻不下。就在今天早晨，羅馬軍隊終於攻破了徐拉古城

羅馬軍團的指揮官叫馬塞拉斯早已知道阿基米德是一位偉大的數學家，又擅長製造工程機械，於是就派了一個士兵去請他。這個士兵來到阿基米德家中，叫阿基米德立刻跟他走去建軍團指揮官。此時阿基米德正在做著那道幾何題呢。讓我把這道題解開後再跟你走，請您稍等一會兒吧，阿基米德說。你說什麼讓我等你，這絕對不可能。這個魯莽的士兵勃然大怒，拔出佩劍來一劍刺死了阿基米德。

馬賽拉斯聽說阿基米德死了，感到十分惋惜，下令嚴懲那個士兵。他隆重的為阿基米德舉行了葬禮並為他建造了陵墓。阿基米德出生在希臘殖民城市敘拉古。他從小熱愛學習善於思考喜歡辯論。早年他來到埃及的亞歷山大求學。但是亞歷山大是託勒密王朝的首都，也是一個希臘化的城市。在亞歷山大建有世界上最大的圖書館，藏書多達50萬卷。這裡的學術氣氛濃厚，許多希臘的年輕人來自深造。阿基米德在這裡學習了哲學和數學天文學物理學等科學知識，掌握了豐富的希臘文化遺產。後來他返回了敘拉古，專心致志地從事科學研究

阿基米德在集幾何學物理學工程學等方面都做出了傑出的發明和貢獻。當時在幾何學方面有一個難題一直困擾著學者們如何計算圓形的面積。阿基米德想出了一個小妙的方法，它利用無數個多邊形來求證，通過成倍的增加邊數而接近圓，最終求證出圓面積公式。同樣，他還用無數個寬度相等的矩形論證了橢圓面積公式，進而阿基米德發現了球與圓柱體的關係。一個球的體積是一個外切圓柱體體積的2/3

阿基米德還是流體靜力學的創始人。一次敘拉古國王要打造一頂金王冠，他找來了城裡有名的金匠，給了他一些金子。他擔心金匠可能會私吞金子，特地用秤稱了一下金子的重量。過了幾個月，金王冠打造好了，國王看著金光燦燦的王冠，愛不釋手。可是他又心懷疑慮，金匠是否欺騙了他在金冠中摻入了銀子。國王已經付給了金獎很高的工錢，他不想再損失金子啦。這時國王想起了在敘拉古的大學問家阿基米德，於是他把阿基米德請到了王宮，想請阿基米德鑑定一下金王冠中是否摻入了銀子

同時，國王又告訴阿基米德不能損壞王冠的一絲一毫，因為他實在太喜歡這頂金王冠了。阿基米德把金王冠拿回來了家。他小心翼翼地捧著金王冠，苦思冥想，絞盡腦汁。幾天後，阿基米德去街上浴室洗澡。當他躺進盛滿溫水的浴缸時浴缸中的水溢了出來，他感到自己的身體微微上浮。這時一個靈感，突然閃入了他的腦海。相同重量的物體由於其比重的不同，排出的水量也不同。阿基米德猛地從浴缸中跳了出來，全然不顧自己還未穿衣服，高興的大喊，找到了，找到了

他興奮地跑上大街，一口氣奔回了家。他的僕人氣喘籲籲地追到了家，看到阿基米德正在做實驗。

他把王冠放進盛滿水的盆中，量了溢出的水，又把同樣重量的純金放在盛滿水的盆中，發現溢出的水比剛才溢出的少。問題解決了。這個試驗證明王冠中摻有銀子。阿基米德把實驗結果告訴了國王，國王被他的聰明才智折服了。阿基米德的這個實驗意義重大，發現了流體靜力學的基本原理，物體在水中所產生的浮力等於他所排開的水的重量

這個原理通常被人們稱為阿基米德原理。國王對阿基米德的才華十分讚賞，經常把它作為貴賓請到宮裡。阿基米德不失時機地向國王和大臣們展示他的新發現。有一天，阿基米德把他剛發現的槓桿原理告訴了國王。

他認為，只要力臂足夠長一個力可以推動任何重物。他分自信地對國王說。如果給我一個支點，我就可以移動地球。國王和大臣們將信將疑。阿基米德把他們帶到了王宮附近的一條河邊

一條大船，正擱淺在岸上阿基米德在船身下安裝了槓桿裝置。接著他用力按動槓桿。只見船身緩緩地向前移動。十幾分鐘以後，船慢慢的進入河裡。圍觀的群眾發出了歡呼聲國王和大臣們也心服口服。阿基米德經常把他的發明運用到實踐中去，還是亞歷山大求學時，他經常到尼羅河畔散步。在久旱不雨的季節，他看到農民在尼羅河邊一桶一桶的提水澆地非常吃力，於是他設計製造了一種螺旋提水器

通過旋轉螺杆把水從河裡抽上來，省了許多氣力。在今天的埃及，人們仍在使用這種螺旋提水器。為了保衛敘拉古不受外敵侵犯，阿基米德還發明和製造了許多護城機械。公元前3世紀末羅馬和迦太基為爭奪地中海的霸權，爆發了第二次布匿戰爭。敘拉古站在迦太基一方。公元前214年，羅馬軍隊開始進攻敘拉古。就在羅馬艦隊逼近敘拉古城時一些粗梁突然從城牆旁伸出撞沉了羅馬的軍艦。一些起重機似的機械從城牆上伸出機械爪抓住敵艦

掀翻過來。原來阿基米德多年前造的護城機械發揮了作用。羅馬海軍遭到沉重打擊，軍團指揮官馬賽拉斯改變戰略，佯裝撤退。到了晚上，馬賽拉斯派出步兵悄悄逼近城牆。他以為阿基米德機械無法發揮作用了。可是，阿基米德早就準備了投石機等短距離器械，再次打退了羅馬人的進攻。這是羅馬人一籌莫展，望城星嘆，甚至談虎色變，草木皆兵一看到城牆上出現繩子或木樑就以為又是阿基米德開動機器了，驚叫著阿基米德來了，阿基米德來了

抱頭鼠竄。馬賽拉斯不能取取勝只好採用長期圍困的辦法這樣整整過了兩年。到公元前212年才佔領了敘拉古。阿基米德雖然被一個魯莽的羅馬士兵殺死了。但無論是敘拉古人還是羅馬人，都對他懷有深深的敬意。根據阿基米德生前的願望，人們在他的墓碑上刻了一個由圓柱體所包圍的圓球，標明其體積比為3:2以紀念這一美妙的發現

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  • 阿基米德是如何發現微積分思想的？
    阿基米德也是一位傑出的發明家和武器設計師。他的許多成就包括1.他創造了力學和流體靜力學（包括槓桿定律、地心引力和所謂的阿基米德原理等概念，阿基米德原理適用於流體中的物體）。圖3：18世紀中期的阿基米德的一幅畫。他發明了幾臺戰爭機器。
  • 阿基米德是如何發現微積分思想的?
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