阿基米德的死也具有傳奇色彩,甚至可以編成一部精彩的電影。公元前212年,羅馬軍隊攻入敘拉古,並闖入阿基米德的住宅,他們看見一位老人在地上埋頭作幾何圖形,士兵們將沙盤踩壞。阿基米德怒斥士兵:"不要弄壞我的圖!"士兵拔出短劍,刺死了這位曠世絕倫的大科學家,阿基米德竟死在愚蠢無知的羅馬士兵手裡。還有一個版本是他死前說的話是:"讓我做完最後一道題。

阿基米德,古希臘偉大的哲學家、科學家、數學家、物理學家及力學家。靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱;並與高斯、牛頓並列為世界三大數學家。

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阿基米德 - 維基百科,自由的百科全書

阿基米德不要弄壞我的圓
阿基米德的裸奔,"不要弄壞我的圖!"
2018-11-01 由 good理科生 發表于文化
不懂幾何者不許入內和阿基米德的裸奔
現在中學生學習的平面幾何,都是來源於兩千多年前的一本奇書:《幾何原本》,它是古希臘數學家歐幾里得的一部不朽傑作,是當時整個希臘數學方法和數學思想的結晶,其內容和形式對幾何學本身和數學的發展有著不可估量的影響。自它問世之日起,在長達二千多年的時間裡一直盛行不衰。它歷經翻譯和修訂的次數更是不勝枚舉,自1482年第一個印刷本出版以來,至今已有一千多種不同的版本。
除了《聖經》之外,沒有任何著作,其研究、使用和傳播之廣泛,能夠與《幾何原本》相比。但《幾何原本》卻有著超越民族、種族、宗教信仰、文化意識方面的影響,是《聖經》所無法比擬的。《幾何原本》的希臘原始抄本現在已經流失了,它的所有現代版本都是以希臘評註家泰奧恩編寫的修訂本為依據的。《幾何原本》的泰奧恩修訂本分13卷,總共有465個命題,其內容是闡述平面幾何、立體幾何及算術理論的系統化知識。
聖經和十字架
《幾何原本》對於數學的影響是不可估量的,它是人類歷史上第一次採用公理化的體系來討論數學。就是先假定一些命題是不加證明而認可的,所有的定理和結論都是建立在這些公理的邏輯演繹之上。至今中學生所學的平面幾何和立體幾何都沒有超出《幾何原本》的範圍,因此可以說這是對人類思想影響最遠的數學書。現代數學的公理化方法都是來源於歐幾里德的這本書《幾何原本》。
古人學習幾何更是困難,據說當學到『一個等腰三角形的兩個底角相等'這個定理時,好多人就無論怎樣都學不會了,因此這個定理又叫『驢子的梯子',指它難住了一大批人。直到現在,平面幾何的一些知識或者立體幾何的一些定理仍然難住了一大批人,大概學習數學需要一些天賦吧。因此當國王多祿米向歐幾里德討教學習幾何的捷徑時,歐幾里德告訴他:"在幾何裡面,沒有為國王提供的捷徑。"
在數學上,古希臘人提出"三大問題":三等分任意角;倍立方,求作一立方體,使其體積是已知立方體的二倍;化圓為方,求作一正方形,使其面積等於一已知圓。這些問題的難處,是作圖只許用直尺(沒有刻度的尺)和圓規。這類問題直到近代群論的出現,才得以得到解決,這三個問題都是不可解的。
阿基米德就是學習《幾何原本》的學生中最傑出的一位。他11歲便離開家鄉到當時希臘文化中心的亞歷山大城去學習《幾何原本》,按輩份他應該是歐幾里德的徒孫。他在數學和物理上所創造的奇蹟使他成為人類歷史上最傑出的科學家。
一個著名的故事是:敘拉古的亥厄洛國王委託金匠造一頂純金的皇冠,但是懷疑裡面被摻了銀子,當然不可能通過把皇冠割開來檢驗這個王冠,於是便請阿基米德鑑定一下。一次當他洗澡時正在冥思苦想,這時水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。阿基米德高興得跳起來,赤身奔回家中,口中大呼:"尤里卡!尤里卡!"(我發現了),於是便開始在大街上裸奔起來了,一直跑到家裡。
阿基米德螺線
他在數學上的發現創造更是數不勝數,阿基米德螺線,拋物線上的弓形求面積方法含有現代積分思想,求圓的面積,球的表面積和體積的公式,圓周率的求法和誤差估計,等等,直到現在,全世界活著的人中,至少還有百分之六十的人數學知識比不上兩千年前的阿基米德。
阿基米德的死也具有傳奇色彩,甚至可以編成一部精彩的電影。公元前212年,羅馬軍隊攻入敘拉古,並闖入阿基米德的住宅,他們看見一位老人在地上埋頭作幾何圖形,士兵們將沙盤踩壞。阿基米德怒斥士兵:"不要弄壞我的圖!"士兵拔出短劍,刺死了這位曠世絕倫的大科學家,阿基米德竟死在愚蠢無知的羅馬士兵手裡。還有一個版本是他死前說的話是:"讓我做完最後一道題。
阿基米德
關於阿基米德在數學史上的地位,美國的數學史學家E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:"任何一張開列有史以來三位最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩們通常是牛頓和高斯。不過以他們的宏偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。"
原文網址:https://kknews.cc/culture/r3854yx.html
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個圓圈來還沒有畫完。
著名的數學家阿dao基米bai德,在羅馬軍隊進攻敘拉古斯國du時,他運用自zhi己的智慧幫dao助守城。 他設計製造的滑輪鐵鏈的抓鉤,把羅馬船隊的船隻一條條抓到半空中摔下來,跌的粉碎。
阿基米德的智慧使敘拉古斯城陷落推遲了三年。 後來,同於城裡的人疏忽大意,放鬆了警惕,羅馬軍隊乘機悄悄翻過城牆,打開了城門。
敵人衝進城,喊殺之聲驚天動地。 阿基米德沒有逃,他的研究工作還沒做完,坐在那裡專心致志地畫圓圈,計算著深奧的數學問題。 一個喝得醉醺醺的羅馬士兵持刀向他奔來時,阿基米德這才抬起頭來說:"我的朋友,在你殺死我以前,讓我先畫完這個圈圈吧。 "可是,那個羅馬士兵根本不管,舉刀向他砍去。
老數學家躺在血泊裡,最後用微弱的聲音說:"好吧,你們奪去了我的身體,可是我將帶走我的心
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阿基米德(希臘語:´Αρχιμήδης;前287年-前212年),希臘化時代的數學家、物理學家、發明家、工程師、天文學家[2]。出生於西西里島的敘拉古,據說他在亞歷山卓求學時期,發明了阿基米德式螺旋抽水機,今天的埃及仍在使用。第二次布匿戰爭時,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德死於羅馬士兵之手。
阿基米德對數學和物理學的影響極為深遠,被視為古希臘最傑出的科學家[3][4]。美國數學史學家E.T.貝爾在其《數學大師(Men of Mathematics)》一書中將阿基米德與牛頓和高斯並列為有史以來最偉大的三位數學家[5]。
傳記
阿基米德於約前287年出生於義大利南部海岸的港口城市敘拉古,當時是大希臘的自治殖民地。其生日是根據拜占庭裔希臘歷史學家約翰·策策斯的阿基米德活了75歲的說法推算的。[6] 依照阿基米德的《數沙子》,阿基米德之父名為菲迪亞斯(希臘文:Φειδίας,Pheidias),是一個天文學家,除此之外我們對其一無所知。普魯塔克於《名人傳》中寫道,阿基米德與敘拉古的統治者希倫二世有血緣關係。[7]其友赫拉克利特(Heracleides)為阿基米德撰寫的傳記已經失傳,使他生活點滴成為謎團。[8] 我們無從得知他是否結婚,或育有後代。他在年輕時可能曾在古埃及亞歷山大港學習,科農和埃拉托斯特尼是他的同輩。他把科農稱作是他的朋友,他在另兩本著作《機械理論方法》和《奶牛問題》之引言裡提到了埃拉托斯特尼。[a]
《阿基米德之死》 (1815年,Thomas Degeorge畫作)[9]
約公元前212年,阿基米德死於第二次布匿戰爭中,當時馬克盧斯將軍領導的羅馬軍隊在歷時兩年攻城戰後占領了敘拉古城。根據來自普魯塔克的知名說法:當城市被占領時,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。關於阿基米德之死,普魯塔克的一個不太出名說法認為他在嘗試向羅馬士兵投降的時候死亡。按照這個故事,阿基米德當時攜帶著數學儀器,士兵以為是什麼貴重物件,因而殺了他。依記載,馬克盧斯將軍對阿基米德之死感到很生氣,他認為阿基米德是重要的科學家並下令不得傷害他。[10]馬克盧斯曾稱阿基米德為「幾何學的巨人」。[11]
相傳阿基米德的遺言是「別打擾我的圓圈」,指當時他被羅馬士兵打擾時正在研究的數學畫圖法中的圓圈。在拉丁語中常作「Noli turbare circulos meos」,但沒有確鑿證據表明阿基米德確實說了這些話,這在普魯塔克的說法中也沒有出現。公元1世紀,瓦萊里烏斯·馬克西姆斯在《難忘的事跡名言》(英:Memorable Doings and Sayings)中記載為:「...sed protecto manibus puluere 'noli' inquit, 'obsecro, istum disturbare'」(「……以雙手保護著沙塵,說:『求你了,別打擾它!』」)。這句話對應的純正希臘語版本是"μὴ μου τοὺς κύκλους τάραττε!" (拉丁文轉寫:Mē mou tous kuklous taratte!)。[10]
Cicero Discovering the Tomb of Archimedes (1805年,班傑明·韋斯特畫作) by
阿基米德之墓上刻著其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。公元前75年,阿基米德死後137年,羅馬演說家西塞羅在西西里擔任財務官(拉丁:quaestor)。他聽說了阿基米德之墓的故事,但當地沒有人能告訴他其之具體位置。最終,他在敘拉古的阿格里真托之門附近尋到其墓,無人照料,灌木叢生。西塞羅打掃了其墓,得以閱覽其上鐫刻的碑文和雕刻。[12]1960年前期,敘拉古當地麗景酒店曾發現一座墳墓,據稱屬於阿基米德,但沒有任何證據可以表明這一點。如今,無人知曉其墓地的具體位置。[13]
「阿基米德傳」的標準版本,在他死後許久才由古羅馬歷史學家寫就。敘拉古攻城由波利比烏斯在記於其《通史》(英文:「Universal History」)中,大約在阿基米德死後70年寫就,此後被普魯塔克和蒂托·李維引用。此文主要著墨與其為保衛城市所建的「戰爭機器」,未有詳述阿基米德為人。[14]
生平
亞歷山大里亞求學
公元前287年,阿基米德出生在西西里島東南端的敘拉古城。阿基米德的父親是天文學家和數學家,所以他從小受家庭影響,十分喜愛數學。在當時古希臘的輝煌文化已經逐漸衰退,經濟、文化中心逐漸轉移到托勒密王朝的亞歷山大城,大概在他九歲時,父親送他到埃及的亞歷山大城唸書,亞歷山大城是當時西方世界的知識、文化中心,學者雲集,舉凡文學、數學、天文學、醫學的研究都很發達,阿基米德在這裡隨許多著名的數學家學習,包括有名的幾何學大師歐幾里得。
回到敘拉古
在經過許多年的求學歷程後,阿基米德回到故鄉敘拉古。據說敘拉古的國王希倫二世與阿基米德的父親是朋友,一說國王與他們是親戚關係。總之,阿基米德受到國王的禮遇,經常出入宮廷,並常與國王、大臣們暢談國事或閒話家常。阿基米德在這種優裕的環境下,作了幾十年的研究工作,並在數學、力學、機械方面取得了許多重要的發現與成就,成為上古時代歐洲最有創建的科學家。
據說阿基米德經常為了研究而廢寢忘食,走進他的住處,隨處可見數字和方程式,地上則是畫滿了各式各樣的圖形,牆上與桌上也無法倖免地成了他的計算板。
布匿戰爭時期
公元前3世紀末,正是羅馬共和國與迦太基,為了爭奪西西里島的霸權而開戰的時期。地處西西里島的敘拉古一直都是投靠羅馬,但是公元前216年迦太基大敗羅馬軍隊,敘拉古的新國王希羅尼姆斯(希倫二世的孫子),立即見風轉舵與迦太基結盟,羅馬共和國於是派馬克盧斯將軍領軍從海路和陸路同時進攻敘拉古。國難當前,保家衛國的責任感促使阿基米德奮起抗敵,於是他絞盡腦汁,日以繼夜的發明各種禦敵武器。
當時阿基米德造了巨大的起重機,可以將敵人的戰艦吊到半空中,然後重重摔下使戰艦在水面上粉碎;他還利用槓桿原理製造出一批投石機,凡是靠近城牆的敵人,都難逃他飛石與標槍的攻擊。這些武器弄得羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕,連大將軍馬克盧斯也不得不承認「這是場羅馬艦隊與阿基米德一人的戰爭」、「阿基米德簡直是神話中的百手巨人」。
死亡
由於久攻不下,馬克盧斯決定改變策略,以圍城的持久戰來斷絕城內糧食,這個妙計使得阿基米德也無可奈何。公元前212年,敘拉古城終於被羅馬軍隊攻陷。相傳羅馬軍隊進城時,阿基米德還在自家前的地上畫圖研究幾何問題。羅馬士兵走近沉思中的阿基米德,要求他立刻前去面見馬克盧斯,並踩壞了畫在沙地上的圖形。阿基米德大罵:「別碰我的圓!」(Don’t disturb my circle)一氣之下的士兵便殺了阿基米德。
成就
數學
「Stomachion」是阿基米德再生羊皮書裡的一個類似七巧板的,由14塊碎片組成的幾何拼圖問題。
對於阿基米德來說,工程機械和物理上的發明只是次要的,他更感興趣而且投注更多時間的是純理論上的研究,尤其是在數學和天文學方面。在數學方面,他利用「逼近法」算出球表面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這種方法加以發展成近代的「微積分」。他還研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是為紀念他而命名。另外他在《數沙者》一書中,他創造了一套記錄龐大數目的方法,簡化了記數的方式。
經由研究阿基米德再生羊皮書上的文字,科學家發現了失傳的阿基米德手稿,並加以解讀。在殘卷《方法》命題14中,阿基米德提出無窮大的概念,是現代集合論的基礎。在殘卷《Stomachion》(中文譯名為「阿基米德小房[15]」,英文譯名直譯為「阿基米德盒子」)中,由教士約翰•麥隆納斯於公元1229 年4 月14 日抄寫,想在耶穌復活周年日,當作禮物獻給教會,阿基米德經由一種類似七巧板的圖形遊戲,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。
圓周率
人物
阿基米德 劉徽 祖沖之 瑪達瓦 威廉·瓊斯 約翰·梅欽 約翰·倫奇 魯道夫·范·科伊倫 阿耶波多
當阿基米德經常被視為一個機械裝置的工程師時,他也做了有關於數學領域的貢獻。普魯塔克寫道:「他將他全部的情感和野心完全的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。」
阿基米德使用無窮小量的數學分析方式,類似現在的微積分。通過反證法,他甚至可以讓問題的答案達到任意精確度,同時也給出答案所在的範圍。這種技術被稱為窮舉法,並且他使用這種方法計算出了圓周率的近似值。他做出圓的外接多邊型和內接多邊型。隨著多邊形的邊數增加,將會越來越接近圓。
阿基米德將歐幾里得提出的趨近觀念作了有效的運用,他提出圓內接多邊形和相似圓外切多邊形,當邊數足夠大時,兩多邊形的周長便一個由上,一個由下的趨近於圓周長。他先用六邊形,以後逐次加倍邊數,到了九十六邊形,阿基米德計算出其面積,並且指出圓周率的值:{\displaystyle {223 \over 71}}{223 \over 71} <Π < {\displaystyle {\frac {22}{7}}}{\frac {22}{7}};:也就是 {\displaystyle 3.140845<\pi <3.142857}3.140845<\pi <3.142857[16]
他還證明了圓面積等於圓周率乘以半徑的平方。在球體和圓柱的研究中,阿基米德假設,一個任意的數在自加足夠多的次數之後,會大於任意一個給定的數。這被稱為實數的阿基米德性質。另外他算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍。而他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。
在其著作圓的測量中,阿基米德給出了3的平方根的近似值,介於265 ⁄ 153 (約為1.7320261)和1351 ⁄ 780 (約為1.7320512)之間。其實際值大約為1.7320508,這是一個非常準確的近似值。他直接給出了結果卻沒有給出任何計算方法的解釋。由此,約翰·沃利斯作出如下評價:「這就像是故意的,似乎阿基米德已經決定不向後人們透露他的算法的秘密,只是強迫他們接受他的結果。」
幾何學
阿基米德是第一位講科學的工程師,在他的研究中,使用歐幾里得的方法,先假設,再得到結果,他不斷地尋求一般性的原則用於特殊的工程上。他的作品始終融合數學和物理,因此阿基米德成為物理學之父。
他應用槓桿原理於戰爭,保衛西拉斯鳩的事蹟是家喻戶曉的。而他也以同一原理導出部分球體的體積、回轉體的體積(橢球、回轉拋物面、回轉雙曲面),此外,他也討論阿基米德螺線(例如:蒼蠅由等速旋轉的唱盤中心向外走去所留下的軌跡),圓、球體、圓柱的相關原理,成就斐然。
天文學
在天文學方面,阿基米德曾運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰和五大行星,根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月食、日食都能加以預測。晚年的阿基米德開始懷疑地球中心學說(地心說),並猜想地球有可能繞太陽轉動,這個觀念一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。
其他
手持圓規研究圖形的阿基米德。
雖然槓桿原理不是阿基米德發現的,但是他在他的衛面平衡研究中解釋了其工作原理。以亞里士多德的追隨者為主的逍遙學派學校中曾出現過更早的關於槓桿的描述,也有說是阿爾庫塔斯。根據帕普斯所述,阿基米德關於槓桿的研究曾引出過其非常著名的一句話:「給我一個支點,我可以舉起整個地球。」普魯塔克曾描述過阿基米德是如何設計滑輪機構的,該機構可以讓水手們利用槓桿原理提起那些過重的無法單憑人力搬運的物品。阿基米德也被認為曾改進過投射器的威力和準確度,並且發明了在第一次迦太基戰爭中使用的計程器。這個計程器是一種車輛的形式,在每行駛過一定距離後車上的齒輪機構就會向特定容器中投入一個球。
西塞羅在他的對話錄《國家論》中曾大致提到過阿基米德,這部對話錄描述了一段發生在公元前129年的虛構的談話。公元前212年,據說在占領敘拉古之後,馬庫斯·克勞狄斯·馬塞勒斯將軍將兩部用於天文學的機械裝置帶回了羅馬,這兩部裝置顯示了太陽,月亮和五個行星的運動。西塞羅還提到了由泰勒斯和歐多克索斯設計的類似裝置。對話錄表明,馬塞勒斯將其中一部機器據為已有,另外一部則捐贈給了羅馬的功德廟。馬塞勒斯持有的那一部後來被公開展示,據西塞羅說,加勒斯向斐勒斯演示的過程被後者記錄如下 這是一段關於天象儀或是太陽系儀的描述。帕普斯曾說過,阿基米德有一些手稿(現已丟失)被命名為「球體製造」,其中有關於此類機械裝置的製造方法。在這方面的現代研究主要集中在安提基特拉機械上,這是另外一個可能出於相同目的而設計的古代機械。製造這類機械需要極其尖端的差動齒輪知識和技術。這曾一度被認為已經超出了古代的技術能力範疇,但1902年發現的安提基特拉機械可以證明早在古希臘這類裝置就已經出現了。
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給我一個支點,我能撬起整個地球——科學巨匠阿基米德之死
2018-10-24 由 超仔道古今 發表于歷史
你一定聽說過「給我一個支點,我就能撬起整個地球」這句名言!是誰如此膽大妄為,膽敢說出如此「狂妄」之語!這個人就是古希臘一代科學巨匠阿基米德!
阿基米德,古希臘偉大的哲學家、科學家、數學家、物理學家及力學家。靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱;並與高斯、牛頓並列為世界三大數學家
關於阿基米德生前的事跡不勝枚舉,我就不一一詳述了,下面我們將著重聊一下阿基米德是如何身死的!
相傳,在阿基米德晚年,其家鄉敘拉古與盟國羅馬共和國決裂轉而投靠了迦太基,於是羅馬共和國派馬塞拉斯將軍從海路和陸路同時進攻敘拉古。阿基米德聞聽家鄉危機後,主動擔負起了保衛家鄉的責任;他利用自己的知識研製建造出了各式各樣的武器,打退了羅馬人一次又一次的進攻!由於在敘拉古久攻不下,馬塞拉斯改變了策略,以圍城的持久戰斷絕城內糧食的供給,然後再伺機進攻;這使阿基米德的科學也無能為力。最後,在糧食耗盡及姦細出賣的情況下敘拉古在堅守了三年之久後陷落了!
在羅馬大舉闖入這個城市之際,羅馬統帥下令不許士兵傷害阿基米德,要活捉並加以區別對待。而這時,75歲的阿基米德正在俯身於沙地上畫幾何圖形,沉醉於幾何題的思考中;一個羅馬士兵走近他踩壞了他的幾何圖形,阿基米德平靜得說「走開,不要弄壞我的圓 」。這句話激怒了這個無知士兵,他向阿基米德舉起刀,阿基米德沒有求繞,而是請求士兵讓他算完這道題;而那個士兵沒有磨蹭,立刻殺死了阿基米德。就這樣75歲的阿基米德死在了愚蠢的羅馬士兵手上。
原文網址:https://kknews.cc/history/lqpqp6e.html

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「給我一個支點,我可以舉起整個地球」
--阿基米得科學名人堂11~阿基米德 https://bit.ly/32qiWyV
阿基米德是古希臘最富有傳奇色彩的科學家,關於他的傳說故事有很多,而且十分膾炙人口。阿基米德在數學、物理、機械工程學上的發明與發現,使得很多人認為他是除了牛頓以外,世上最偉大的科學家;也有人認為他是有史以來最偉大的三個數學家之一(另外二人是牛頓和高斯)。同學們大都知道他在洗澡時想出判別「真假皇冠」方法的故事,不過阿基米德還有更多有意思的事蹟喔!
旺盛的研究精神
阿基米德在公元前287年,出生在希臘西西里島東南端的敘拉古城。在當時古希臘的輝煌文化已經逐漸衰退,經濟、文化中心逐漸轉移到埃及的亞歷山大城;但是另一方面,義大利半島上新興的羅馬帝國,也正不斷的擴張勢力;北非也有新的國家迦太基興起。阿基米德就是生長在這種新舊勢力交替的時代,而敘拉古城也就成為許多勢力的角力場所。
阿基米德的父親是天文學家和數學家,所以他從小受家庭影響,十分喜愛數學。大概在他九歲時,父親送他到埃及的亞歷山大城唸書,亞歷山大城是當時世界的知識、文化中心,學者雲集,舉凡文學、數學、天文學、醫學的研究都很發達,阿基米德在這裏跟隨許多著名的數學家學習,包括有名的幾何學大師—歐幾里德,因此奠定了他日後從事科學研究的基礎。
在希臘郵票上的阿基米德
在經過許多年的求學歷程後,阿基米德回到故鄉—敘拉古。據說敘拉古的國王—海維隆二世與阿基米德的父親是朋友,也有另一種說法是:國王與他們是親戚關係。總之,回國後的阿基米德很受國王的禮遇,經常出入宮廷,並常與國王、大臣們閒話家常或是暢談國事。阿基米德在這種優裕的環境下,作了好幾十年的研究工作,並在數學、力學、機械方面取得了許多重要的發現與成就,成為上古時代歐洲最有創建的科學家。
據說阿基米德經常為了研究而廢寢忘食,走進他的住處,隨處可見數字和方程式,地上則是畫滿了各式各樣的圖形,牆上與桌上也無法倖免,都成了他的計算板,由此可知他旺盛的研究精神。
國王大概也知道阿基米德驚人的研究精神,於是他出了一個難題給阿基米德去解決。
真假皇冠 一試便知
這個難題讓阿基米德回家苦思了幾天,吃不下飯也睡不好覺。原來國王請金匠用純金打造了一頂王冠,做好了以後,國王懷疑金匠不老實,可能造假摻了「銀」在裡面,但是又不能把王冠毀壞來鑑定。怎樣才能檢驗王冠是不是純金的呢?哇!這可是個傷腦筋的問題。阿基米德想的好久,一直沒有好方法。
有一天,他在洗澡的時候發現,當他坐進浴盆裡時有許多水溢出來,這使得他想到:
「溢出來的水的體積正好應該等於他身體的體積,所以只要拿與王冠等重量的金子,放到水裡,測出它的體積,看看它的體積是否與王冠的體積相同,如果王冠體積更大,嘿嘿嘿!表示其中造了假,摻了銀。」
阿基米德想到這裡,不禁高興的從浴盆跳了出來,光著身體就跑了出去,還邊跑邊喊「尤里卡!尤里卡!(希臘話:發現了)」同學們可別小看這句話,現代世界上最著名的發明博覽會就是以「尤里卡」命名的。果然經過證明之後,王冠中確實含有其他雜質,阿基米德成功的揭穿了金匠的詭計,國王對他當然是更加的信服了。
後來阿基米德將這個發現進一步總結出浮力理論,並寫在他的《浮體論》著作裡,也就是我們國中時會學到的:物體在流體中所受的浮力,等於物體所排開的流體的重量。阿基米德為流體靜力學建立了基本的原理。
一個支點 舉起地球
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山大城求學時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水澆地相當費力,經過思考之後他發明了一種利用螺旋作用在水管裡旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」,埃及一直到二千年後的現在,還有人使用這種器械。這個工具成了後來螺旋推進器的先祖。
當時的歐洲,在工程和日常生活中,經常使用一些簡單機械,譬如:螺絲、滑車、槓桿、齒輪等,阿基米德花了許多時間去研究,發現了「槓桿原理」和「力矩」的觀念,對於經常使用工具製作機械的阿基米德而言,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說:「給我一個支點,我可以舉起整個地球。」
剛好海維隆王又遇到了一個棘手的問題:國王替埃及托勒密王造了一艘船,因為太大太重,船無法放進海裡,國王就對阿基米德說,「你連地球都舉得起來,一艘船放進海裡應該沒問題吧?」於是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械,造出一架機具,在一切準備妥當後,將牽引機具的繩子交給國王,國王輕輕一拉,大船果然移動下水,國王不得不為阿基米德的天才所折服。從這個歷史記載的故事裡我們可以明顯的知道,阿基米德極可能是當時全世界對於機械的原理與運用,瞭解最透徹的人。
當代的數學大師
對於阿基米德來說,機械和物理的研究發明還只是次要的,他比較有興趣而且投注更多時間的是純理論上的研究,尤其是在數學和天文方面。在數學方面,他利用「逼近法」(國中時就會教到)算出球面積、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「微積分學」。他更研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是為紀念他而命名。另外他在《恆河沙數》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。
在天文學方面,他曾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。晚年的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,這個觀念一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。
如果讓阿基米德一直持續的研究下去,他的成就將會更加不可限量,很可惜在他74歲、公元前212年,被人殺死。關於阿基米德的去世,也有一段傳奇的故事喔!
神話中的百手巨人
公元三世紀末正是羅馬帝國與北非迦太基帝國,為了爭奪西西里島的霸權而開戰的時期。身處西西里島的敘拉古一直都是投靠羅馬,但是西元前216年迦太基大敗羅馬軍隊,敘拉古的新國王(海維隆二世的孫子繼任),立即見風轉舵與迦太基結盟,羅馬帝國於是派馬塞拉斯將軍領軍從海路和陸路同時進攻敘拉古,阿基米德眼見國土危急,護國的責任感促使他奮起抗敵,於是他絞盡腦汁,日以繼夜的發明禦敵武器。
他造了巨大的起重機,可以將敵人的戰艦吊到半空中,然後重重摔下使戰艦在水面上粉碎(難以置信吧!小罐子老師特別去找了圖,幫助大家想像一下);同時阿基米德也召集城中百姓手持鏡子排成扇形,將陽光聚焦到羅馬軍艦上,燒毀敵人船隻;他還利用槓桿原理製造出一批投石機,凡是靠近城牆的敵人,都難逃他的飛石或標槍。
設計對抗羅馬軍隊的進攻
這些武器弄的羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕,連大將軍馬塞拉斯都苦笑的承認:「這是一場羅馬艦隊與阿基米德一人的戰爭」、「阿基米德是神話中的百手巨人」。
吊起戰船的假想圖    防禦工程假想圖    利用鏡子反射使船燃燒
由於久攻不下,馬塞拉斯改變策略,以圍城的持久戰來斷絕城內糧食,這個妙計使得阿基米德也無可奈何,公元前212年敘拉古終於被羅馬軍隊攻陷,相傳羅馬軍隊進城時,阿基米德正在自家宅前的地上畫圖研究幾何問題,一個羅馬戰士走近沈思中的阿基米德,並把地上所畫的圖形踩壞了。阿基米德說:「站開些,別踩壞我的圖形!」戰士一聽十分生氣,於是拔出刀來,朝阿基米德身上刺下去,這位偉大的科學家就一命嗚呼了。    
死前還在思考
馬塞拉斯聽到這消息後十分悲痛,於是為阿基米德建了一座刻有圓形和球的圖形的墓,來表達他對這位偉大科學家、偉大對手的敬意。
科學名人堂11~阿基米德 https://bit.ly/32qiWyV

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