師從數學大師歐幾裡得,伽利略、達文西視他為楷模,慘遭士兵殺害

2020-12-06 F說8道

文/一枚歷史迷

他一生的成就無人能及,遍布物理學、數學、天文學、機械等與人類生活密不可分的眾多領域,他也是世界範圍內愛國主義的先驅,偉大的物理學家牛頓和愛因斯坦都從他身上汲取靈感和智慧,文藝復興時期的伽利略和達文西更是視他為楷模,他就是世界歷史上最偉大的科學家之一——古希臘的阿基米德。

阿基米德

阿基米德生於希臘西西里島敘拉古,父親是天文學家和數學家,這讓阿基米德從小就對天文和數學非常感興趣,並跟隨許多著名的數學家求學,其中就有被稱為「幾何之父」的歐幾裡得。這些經歷對阿基米德日後的研究有著巨大的影響。

自然,阿基米德後來的成就已經超越了老師歐幾裡得,僅僅在數學上,他與高斯、牛頓並列為世界三大數學家。而同時阿基米德在其他方面的成就也是相當巨大。

數學上的成就:

數學思想十分接近微積分,概念就是「無窮」,但沒有深入到「極限」,這一思想在其著作《方法論》中可以體現。

利用「逼近法」求出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這樣的「逼近法」加以發展成近代的「微積分」。

利用割圓法求得圓周率π的值介於3.14163和3.14286之間

算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍,又導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的三分之二,這個定理就刻在他的墓碑上。

研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是因為紀念他而命名。另外他在《數沙者》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。

阿基米德螺線

物理上的成就:

阿基米德曾說:給我一個支點,我將撬動整個地球。這就是槓桿原理。

浮力定律

(式中ρ為被排開液體密度,g為當地重力加速度,V為排開液體體積)

此定律被後人稱為排水法,也就是我們熟知的阿基米德原理。

槓桿原理

天文上的成就:

發展了天文學測量用的十字測角器,並製成了一架測算太陽對向地球角度的儀器。

運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星。根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月蝕、日蝕都能加以預測。

認為地球可能是圓的。晚年阿基米德開始懷疑地球中心學說,並猜想地球有可能繞太陽轉動,這個猜想一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。

天象儀

其他成就:

由於當時的敘拉古受到羅馬的進攻,阿基米德在機械和反戰爭上也有許多著名的成就。如舉重滑輪、灌地機、揚水機以及軍事上用的拋石機等。

阿基米德一生的成就巨大,離不開他對科學的嚴謹態度,人們說阿基米德是實踐與理論結合於一體的最完美的體現,這從許多阿基米德的故事中可以看出來,比如傳說阿基米德因為洗澡而發現了浮力定律,比如由於保衛家園而發明了許多機械應用,這些都是足夠體現阿基米德注重實驗的。

阿基米德對數學和物理的發展做出了巨大的貢獻,為社會進步和人類發展做出了不可磨滅的影響,即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感,他是「理論天才與實驗天才合於一人的理想化身」,文藝復興時期的達文西和伽利略等人都拿他來做自己的楷模。

但阿基米德的結局是遺憾的,公元前212年,阿基米德的國家敘拉古終於被羅馬帝國的軍隊攻陷,被一名羅馬士兵殘忍殺害,終年75歲。事後,這名士兵被羅馬軍隊統帥馬塞拉斯處決,算是對偉大的科學家的一種緬懷。

阿基米德墓碑模型(阿基米德墓經歷歷史變遷,已消散,待考)

註:以上圖片均來源於網絡。

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