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1 # 藍風24
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2 # 使用者4758571095622
力學方面:阿基米德在力學方面的成績最為突出,他系統並嚴格的證明了槓桿定律,為靜力學奠定了基礎。在總結前人經驗的基礎上,阿基米德系統地研究了物體的重心和槓桿原理,提出了精確地確定物體重心的方法,指出在物體的中心處支起來,就能使物體保持平衡。他在研究機械的過程中,發現了槓桿定律,並利用這一原理設計製造了許多機械。他在研究浮體的過程中發現了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。
幾何學方面:阿基米德確定了拋物線弓形、螺線、圓形的面積以及橢球體、拋物面體等各種複雜幾何體的表面積和體積的計算方法。在推演這些公式的過程中,他創立了“窮竭法”,即我們今天所說的逐步近似求極限的方法,因而被公認為微積分計算的鼻祖。他用圓內接多邊形與外切多邊形邊數增多、面積逐漸接近的方法,比較精確的求出了圓周率。面對古希臘繁冗的數字表示方式,阿基米德還首創了記大數的方法,突破了當時用希臘字母計數不能超過一萬的侷限,並用它解決了許多數學難題。
天文學方面:阿基米德在天文學方面也有出色的成就。除了前面提到的星球儀,他還認為地球是圓球狀的,並圍繞著太陽旋轉,這一觀點比哥白尼的“日心地動說”要早一千八百年。限於當時的條件,他並沒有就這個問題做深入系統的研究。但早在公元前三世紀就提出這樣的見解,是很了不起的。
“給我一個支點,我就能推動地球”
阿基米德不僅是個理論家,也是個實踐家,他一生熱衷於將其科學發現應用於實踐,從而把二者結合起來。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用槓桿來抬起重物,不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現象並發現了槓桿原理。
赫農王對阿基米德的理論一向持半信半疑的態度。他要求阿基米德將它們變成活生生的例子以使人信服。阿基米德說:“給我一個支點,我就能移動地球。”國王說:“這恐怕實現不了,你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧。”當時的赫農王為埃及國王制造了一條船,體積大,相當重,因為不能挪動,擱淺在海岸上很多天。阿基米德滿口答應下來。 阿基米德設計了一套複雜的槓桿滑輪系統安裝在船上,將繩索的一端交到赫農王手上。赫農王輕輕拉動繩索,奇蹟出現了,大船緩緩地挪動起來,最終下到海里。國王驚訝之餘,十分佩服阿基米德,並派人貼出告示“今後,無論阿基米德說什麼,都要相信他。”
洗澡的故事
關於阿基米德,還流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,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。
後來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆裡時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。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,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Eureka,意思是“我知道了”)。
他經過了進一步的實驗以後來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆裡,比較兩盆溢位來的水,發現放王冠的盆裡溢位來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠裡摻進了其他金屬。
這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發現了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等於他所排出液體的重量。後來,該定律就被命名為阿基米德定律。一直到現代,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。
愛國者阿基米德
在阿基米德晚年時,羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德指導同胞們製造了很多攻擊和防禦的作戰武器。當侵略軍首領馬塞勒塞率眾攻城時,他設計的投石機把敵人打得哭爹喊娘。他製造的鐵爪式起重機,能將敵船提起並倒轉……
另一個難以置信的傳說是,他曾率領敘拉古人民手持凹面鏡,將Sunny聚焦在羅馬軍隊的木製戰艦上,使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經心驚膽戰,草木皆兵,一見到有繩索或木頭從城裡扔出,他們就驚呼“阿基米德來了”,隨之抱頭鼠竄。
羅馬軍隊被阻入城外達三年之久。最終,於公元前212年,羅馬人趁敘拉古城防務稍有鬆懈,大舉進攻闖入了城市。此時,75歲的阿基米德正在潛心研究一道深奧的數學題,一個羅馬士兵闖入,用腳踐踏了他所畫的圖形,阿基米德憤怒地與之爭論,殘暴無知計程車兵舉刀一揮,一位璀璨的科學巨星就此隕落了。