阿基米德(Archimedes,公元前287年-公元前212年),古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家、力学家、发明家、天文学家,静态力学和流体静力学的奠基人,被誉为“力学之父”。他与高斯、牛顿并列为世界三大数学家,与欧几里得、阿波罗尼并列古希腊三大数学家。
# 生平经历
- 早年生活:出生于意大利西西里岛叙拉古的一个贵族家庭,父亲是天文学家菲底亚斯。他从小就对数 学和天文学有浓厚兴趣。
- 求学经历:约公元前276年,13岁的阿基米德被父亲送入亚历山大城学习,在那里接受了古希腊丰富而优秀的文化教育,学到了丰富的文化知识和高深的科学知识,对研究大自然产生了浓厚兴趣,为他后来的科学事业发展打下了坚实基础。
# 主要成就
- 数学方面
- 确定了圆周率的近似值。
- 发明了许多物体表面积和体积的计算方法。
- 采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。
- 物理学方面
- 发现了杠杆原理,揭示了力的平衡与机械优势,成为后世物理学和工程学的重要基础。
- 发现了浮力定律,即物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量,这一发现不仅解释了为什么物体能够漂浮在水面上,还为后来的船舶设计和水利工程奠定了理论基础。
- 机械学方面
- 设计制造了多种机械,如螺旋扬水器(阿基米德螺旋)、军用投射器等。其中,螺旋扬水器是一种利用螺旋原理提升水的装置,至今仍在某些地区被使用。
- 天文学方面
- 制作了星球仪,模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。
- 提出了“地球是圆球状的,并围绕着太阳旋转”这一观点,比哥白尼的“日心说”要早一千八百年。
- 哲学方面
- 将古希腊抽象思辨的方法与实际应用紧密结合,从而得出一般规律;他在认真分析物理现象时,非常注重数学上的逻辑论证。他打破了当时传统思想的局限性——理论至上的思想,将理论与实践较好地结合起来,为科学研究开辟了新的道路。
# 轶事典故
- 发现浮力定律:相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,这个问题难倒了国王和大臣们。后来,国王请阿基米德来检验。一天,阿基米德去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起,他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。他经过了进一步的实验以后来到王宫,通过比较王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多,证明了王冠里掺进了其他金属。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浮力定律。
- 保卫叙拉古:公元前218年,罗马共和国与北非迦太基帝国爆发了第二次布匿战争,叙拉古城陷入战争。阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达三年之久。
# 人物影响
- 阿基米德的科学成就不仅在他生前受到重视,更在后世产生了深远的影响。他的理论为牛顿、伽利略等科学巨匠提供了重要的启示,奠定了经典力学的基础。阿基米德的思想和方法至今仍在科学研究和工程实践中发挥着重要作用。
# 人物评价
- 除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦,再没有一个人像阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。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”,文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。
总之,阿基米德以其卓越的智慧和不懈的探索精神,成为了历史上最伟大的科学家之一。他的贡献不仅改变了古代科学的面貌,也为现代科学的发展铺平了道路。