和高斯、牛頓齊名的古希臘數學家,最後的遺言是:別打擾我的圓圈

阿基米德,約公元前287年出生於意大利南部的港口城市錫拉庫扎

,他的父親菲迪亞斯是天文學家。

阿基米德可能曾在古埃及亞歷山大港學習,他將科農視為他的朋友,還在兩本著作《機械理論方法》和《奶牛問題》的引言中提到了埃拉託斯特尼。

科農,是古希臘天文學家及數學家,頗受阿基米德尊崇,是北天星座“后髮座”的命名者;

埃拉託斯特尼,是古希臘數學家、地理學家、歷史學家、詩人和天文學家;他最重要的貢獻是設計出經緯度系統,還計算出地球的直徑。

和高斯、牛頓齊名的古希臘數學家,最後的遺言是:別打擾我的圓圈

阿基米德通常被認為是機械裝置工程師,但是他在數學領域的貢獻同樣很大。

普魯塔克寫道:“阿基米德將他全部的情感和野心完全投注在那些單純的猜測裡頭,而在那裡可能不需要有庸俗的生活。”

上世紀初,一位研究數學史的丹麥學者約翰娜·羅迪菲·海德伯格,在土耳其伊斯坦布爾的一座修道院圖書館中發現了一些珍貴的羊皮卷,其中包括阿基米德兩篇首次被發現的珍貴論文:一篇是微積分的重要觀點,一篇是關於“十四巧板”的論述,研究以十四片碎片組成正方形的所有拼法(一共17152種方法,並可分成536個大類),成為組合學最早的開端。

關於阿基米德,有兩個著名的數學故事:

和高斯、牛頓齊名的古希臘數學家,最後的遺言是:別打擾我的圓圈

1、真假皇冠

希倫二世國王請金匠打造了一頂純金王冠,但是做好以後有人舉報說:金匠在皇冠裡摻了白銀。這就很麻煩,因為當時沒有什麼高精尖的檢測儀器,又不能把王冠毀壞來鑑定。

這個問題阿基米德想了很久,卻找不到很好的解決辦法,吃不下飯也睡不好覺。直到有一天,阿基米德在洗澡的時候,發現他所在浴盆的水位上升和下降的變化,頓時恍然大悟:“如果把王冠放在水裡,那麼上升的水位就是王冠的體積,只要拿與王冠相同重量的金子放到水裡,測出金子的體積,看看它的體積是否與王冠的體積相同。如果王冠的體積更大,這就表示其中造了假,摻了銀。

阿基米德想到這裡,欣喜若狂地從浴盆裡跳出來,邊跑邊喊:“發現了,發現了!”經過浮體試驗,純金王冠中果然摻了白銀。阿基米德再一次贏得了希倫二世國王的敬重。

後來阿基米德將這個發現總結為浮力理論,確立了浮體學的基本定理,並寫在他的著作《浮體論》中,也就是:物體在流體中所受的浮力,等於物體所排開的流體的重量。

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2、舉起地球

阿基米德說過:“給我一個支點,我可以舉起整個地球。”

這聽起來是一句不知天高地厚的狂妄之言,可事實上,阿基米德應該是當時全世界對於機械的原理與運用,瞭解最透徹的人。

阿基米德對於機械裝置的的研究,始於他在亞歷山大城的求學時期。他在久旱的尼羅河邊散步時,看到農民提水澆地相當費力,就發明了“阿基米德螺旋提水器”,利用螺旋作用在水管裡旋轉而把水吸上來,直到兩千年後的現在,埃及還有人使用這種器械,而這種工具也成為了螺旋推進器的始祖。

通過對當時歐洲出現的簡單機械,比如螺絲、滑車、槓桿、齒輪等的研究,阿基米德發現了“槓桿原理”和“力矩”的概念。而對於心靈手巧,善於運用工具製作機械的阿基米德來說,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。

而當時希倫二世國王又遇到了一個棘手問題,他替埃及的托勒密王造了一艘大船,卻因為船體太大太重,根本無法放在海里。

希倫二世就對阿基米德說:“你連地球都舉得起來,把一艘船放進海里應該很容易吧?”

阿基米德通過巧妙組合各種機械,迅速造出一組裝置,然後將牽引機的繩子交給希倫二世國王,而國王輕輕一拉,大船果然移動下水。

和高斯、牛頓齊名的古希臘數學家,最後的遺言是:別打擾我的圓圈

阿基米德,是偉大的古希臘哲學家、科學家、數學家、物理學家、力學,靜態力學和流體靜力學的奠基人,享有“力學之父”的美稱,和高斯、牛頓並列為世界三大數學家。

在幾何學中,阿基米德的著作始終融合數學和物理,被稱為物理學之父。他運用槓桿原理,保衛了西拉斯鳩。

在天文學中,阿基米德運用水力製作了一座天象儀,球面上有日、月、星辰和五大行星,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月食、日食都能加以預測。

直到約公元前212年,在第二次布匿戰爭中,馬克盧斯將軍率領的羅馬軍隊佔領了錫拉庫扎城。當城市被佔領時,阿基米德還在思考一個數學畫圖問題。一名羅馬士兵要求他去面見馬克盧斯將軍,他拒絕了,說要完成這個難題。士兵憤怒難當,揮劍殺死了阿基米德。

阿基米德最後的遺言是“別打擾我的圓圈”。

阿基米德之墓上刻著他最喜愛的數學證明的雕塑,包括高度、直徑相同的球面和圓柱體。他曾證明球表面積等於其外切圓柱體側面表面積,球的體積是外切圓柱體體積的2/3。


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