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阿基米德名言-数学家的故事:阿基米德

作者:车型网
日期:2020-12-01 18:04:16
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说起阿基米德,大多数人觉得陌生的话。那么“给我一个支点,我可以翘起整个地球。”这句话,我相信大多数人都听说过。而说这句话的人就是他,一位古希腊著名的数学家,物理学家。他与数学王子高斯,欧拉,牛顿一起被称为世界四大数学家,由此可见他对世界数学发展的杰出贡献。


给我一个支点,我可以翘起整个地球


阿基米德出生于意大利一个贵族的家庭中,从小生活富裕。这正是因为如此,他从小就受到了很好的教育。他的父亲也是当时比较著名的天文学家和物理学家,或许这正是父亲的原因,阿基米德从小对自然科学就十分的热爱。又因为出生贵族的原因,从小就被送到压力山大历城跟当时一些著名的学者学习知识。这些都为他后来可以在很多方面有很大建树打下了坚实的基础。


他的一生为世界物理学和数学学做出了巨大的贡献。他是静力学和流体静力学的基本理论奠基人。他最为著名的恐怕要被后世应用广泛的阿基米德原理了,他用大量实验论证了浮力与体积间的重要关系。这一原理可以说彻底改变了世界。


阿基米德原理简述:物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量,即:F=G(式中F为物体所受浮力,G为物体排开液体所受重力)。该式变形可得


(式中ρ为被排开液体密度,g为当地重力加速度,V为排开液体体积)


说起阿基米德原理,最著名的要数国王的王冠这个故事。


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,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王请阿基米德来检验。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。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!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以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:物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。


阿基米德的数学思想中蕴涵微积分,阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。


他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。


阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。


另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。


阿基米德研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名。另外他在《数沙者》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。


阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。


就是这样一位伟大的科学家,最后却在战争中惨死,真是让人感到惋惜。他的死亡并没有想他的贡献那么厚重,在战乱被一个别国士兵一剑直接刺死。一位影响世界的人物也就这样惨淡地离开了人世。结束了他一定辉煌且成功的一生,如果他可以再多活几年,说不定还有许许多多影响后世的理论被提出。至于他的死到底是谁的错,我们不在这里评判,但是对于这样一位伟人,如此的死去,真心让人感到遗憾。


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