最伟大的数学家之首
世界上够得上伟大称呼的数学家里,阿基米德是第一人。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是理论天才与实验天才合于一人的理想化身。 阿基米德出生在叙拉古
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世界上够得上伟大称呼的数学家里,阿基米德是第一人。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”。
阿基米德出生在叙拉古的贵族家庭,父亲是位天文学家。在父亲的影响下,阿斯米德从小热爱学习,善于思考,喜欢辩论。
阿基米德在11岁时,到埃及的文化中心亚历山大城去学习,进入欧几里德创办的数学学校。他的老师是欧几里德的学生卡农。阿基米德在那里学习数学、天文学、物理学等,经常几天不离开博物院、珍藏各种图书的大图书馆。
在亚历山大求学期间,他经常到尼罗河畔散步,在久旱不雨的季节,他看到农人吃力地一桶一桶地把水从尼罗河提上来浇地,他便创造了一种螺旋提水器,通过螺杆的旋转把水从河里取上来,省了农人很大力气。它不仅沿用到今天,而且也是当代用于水中和空中的一切螺旋推进器的原始雏形。
回到叙拉古后,他坚持和亚历山大的学者们保持联系,交流科学研究成果。他继承了欧几里德证明定理时的严谨性,但他的才智和成就却远远高于欧几里德。他把数学研究和力学、机械学紧紧地联在一起,用数学研究力学和其他实际问题。
人们最熟悉的是他发现浮力定律的故事。据说,国王让金匠做了一顶新的纯金王冠,王冠制成后,国王想确定王冠是否由纯金制成,但是又不能毁坏王冠,于是把这个任务交给了当时已经很出名的阿基米德。
阿基米德日夜思考这个问题,没有结果。一天,他去澡堂洗澡,当他慢慢坐进澡堂时,水从盆边溢了出来,他望着溢出来的水,突然大叫一声:“我知道了!”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。
阿基米德想到只要把王冠放入水中,再将同样重的纯金也放入水中,如果王冠是纯金,那它排开的水应该和同样重的金子排开的水一样多。回家后,阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中,一些水溢出来了。他取了王冠,把水装满,再将一块同王冠一样重的金子放进水里,又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较,发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一番试验,他算出银子的重量。当他宣布他的发现时,金匠目瞪口呆。
这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理:即物体在液体中减轻的重量,等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。一直到现代,人们还在利用这个原理测定船舶载重量等。
公元前214年,罗马的执政官马塞拉斯率领军队攻打叙拉古。马塞拉斯以为弱小的叙拉古城会不攻自破,听到罗马大军的显赫名声,城里的人必然会开城投降。然而,回答罗马军队的是许多又大又重的石头。罗马人的小盾牌抵挡不住数不清的大大小小的石头,他们被打得丧魂落魄、争相逃命。突然,从城墙上伸出了无数巨大的起重机式的机械巨手,它们分别抓住罗马人的战船,把船吊在半空中摇来晃去,最后甩到海边的岩石上,或是把船重重地摔在海里,船毁人亡。原来,阿基米德多年前造的机械在叙拉古城保卫战中发挥了作用。
马塞拉斯遭到惨重损失,便佯装退却,而在当天夜里迅速逼近城墙。他以为阿基米德的机器无法发挥作用了。可是阿基米德早就准备了投石机之类的短距离器械,再次打退了罗马人的进攻。
罗马人一筹莫展,望城兴叹,甚至谈城色变,草木皆兵,一看到城墙上出现绳子或木梁,就以为又是阿基米德开动机器了。马塞拉斯最后感慨万千地对身边的士兵说:“怎么样?在这位几何学'百手巨人'面前,我们只得放弃作战。他拿我们的战船当游戏扔着玩。在一刹那间,他向我们投射了这么多镖箭和石块,他难道不比神话里的'百手巨人'还厉害吗?”
马塞拉斯不能取胜,只好采用长期围困的办法,这样整整过了两年,到公元前212年才占领了叙拉古。
马塞拉斯十分敬佩阿基米德的聪明才智,下令不许伤害他,还派一名士兵去请他。此时阿基米德不知城门已破,还在凝视着木板上的几何图形沉思呢。当士兵的利剑指向他时,他却用身子护住木板,大叫:“不要动我的图形!”他要求把原理证明完再走,但激怒了那个鲁莽无知的士兵,他竟用利剑刺死了75岁的老科学家。
马塞拉斯勃然大怒,他处死了那个士兵,抚慰阿基米德的亲属,为他开了追悼会并建造了陵墓。根据他生前的愿望,在他的墓碑上刻下了标明其体积比为3∶2的一个圆柱体和内切球。
阿基米德被后世的数学界尊称为“数学之神”,在人类有史以来最重要的3位数学家中,阿基米德占首位,另两位是牛顿和高斯。
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