登陆注册
3209600000004

第4章 “阿基米德定律”的发现与证明

在古希腊叙拉古城,有一天,人们忽然看见大学者阿基米德竟然光着身子冲出浴室,边跑边嚷:“找到了!找到了!”他疯了吗?没有。他是在洗澡时在水盆里受到启发,发现了流体静力学的基本原理,从而找到了银匠在金王冠里掺银的秘密。他是为此而兴奋得忘乎所以了。

事情是这样的:叙拉古国王艾希罗曾交给金匠一块黄金,让他做一顶王冠。王冠做成后,国王拿在手里觉得有点轻。他怀疑金匠掺了假,可是金匠以脑袋担保说没有,并当面拿秤来称,结果与原来的金块一样重。国王还是有些怀疑,可他又拿不出证据,于是把阿基米德叫来,要他来解决这个难题。回家后,阿基米德闭门谢客,冥思苦想,但百思不得其解。

一天,他的夫人逼他洗澡。当他跳入池中时,水从池中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声,灵感一下子冒了出来。于是他从池中跳出来,连衣服都没穿,就冲到了街上。原来,阿基米德由澡盆溢水找到了解决王冠问题的办法:相同质量的相同物质泡在水里,溢出的水的体积应该相同。如果把王冠放到水里,溢出的水的体积应该与相同质量的金块的体积相同,否则王冠里肯定掺了假。

阿基米德跑到王宫后立即找来一盆水,又找来同样重量的一块黄金,一块白银,分两次泡进盆里,白银溢出的水比黄金溢出的几乎要多一倍,然后他又把王冠和金块分别泡进水盆里,王冠溢出的水比金块多,显然王冠的质量不等于金块的质量,王冠里肯定掺了假。在铁的事实面前,金匠不得不低头承认,王冠里确实掺了白银。烦人的王冠之谜终于解开了。

这次试验的意义远远大过查出王冠掺假的秘密。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的载重量。

公元前287年,阿基米德诞生于西西里岛的叙拉古(今意大利锡拉库萨)。他出身于贵族,与叙拉古的赫农王有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。他11岁时,借助与王室的关系,被送到古希腊文化中心亚历山大里亚城去学习。

亚历山大位于尼罗河口,是当时文化贸易的中心之一。这里有雄伟的博物馆、图书馆,而且人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。阿基米德在这里学习和生活了许多年,曾跟很多学者密切交往。他在学习期间对数学、力学和天文学有浓厚的兴趣。在他学习天文学时,发明了用水力推动的星球仪,并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。为解决用尼罗河水灌溉土地的难题,它发明了圆筒状的螺旋扬水器,后人称它为“阿基米德螺旋”。

阿基米德在力学方面的成绩最为突出,他系统并严格地证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上,阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理,提出了精确的确定物体重心的方法,指出在物体的中心处支起来,就能使物体保持平衡。阿基米德曾说过:“假如给我一个支点,我就能推动地球。”

阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中,他创立了“穷竭法”,即我们今天所说的逐步近似求极限的方法,因而被公认为微积分计算的鼻祖。他用圆内接多边形与外切多边形边数增多,面积逐渐接近的方法,比较精确地求出了圆周率。面对古希腊繁冗的数字表示方式,阿基米德还首创了记大数的方法,突破了当时用希腊字母计数不能超过一万的局限,并用它解决了许多数学难题。阿基米德被后来的数学家尊称为“数学之神”,在人类有史以来最重要的三位数学家中,阿基米德占首位,另两位是牛顿和高斯。

阿基米德在天文学方面也有出色的成就。除了前面提到的星球仪,他还认为地球是圆球状的,并围绕着太阳旋转,这一观点比哥白尼的“日心说”要早1800年。限于当时的条件,他并没有就这个问题进行深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解,是很了不起的。

在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的作战武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转。

另一个难以置信的传说是,他曾率领叙拉古人民手持凹面镜,将阳光聚焦在罗马军队的木制战舰上,使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵。一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜。

罗马军队被阻入城外达三年之久。最终,于公元前212年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市。此时,75岁的阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题。一个罗马士兵闯入,用脚践踏了他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴无知的士兵举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落了。

同类推荐
  • 和谐社会视野中的当代社会矛盾问题

    和谐社会视野中的当代社会矛盾问题

    通过考察这些矛盾产生和形成的历史原因和现实条件,并从建构社会主义和谐社会价值目标的视角提出了缓和这些社会矛盾的基本思路和对策建议。藉此希望中国社会走向更加和谐美好的未来。,本书主要针对在社会主义市场经济实践中所产生的关系现代化建设全局和中国社会未来发展走向的重大现实矛盾问题进行思考和探讨,这些社会矛盾包括城乡矛盾、区域矛盾、阶层矛盾和思想矛盾,其中在阶层矛盾中深入剖析了贫富矛盾
  • 中国人为什么看不起中国人

    中国人为什么看不起中国人

    全书按体例共分为五部分。“古今”部分剖析国人对男女情事的心理、批判清末民初的腐败统治、悲慨古今民告官的悲惨下场。“公器”部分认为,权力乃天下之公器,不是官员个人的财产,不可私相授受,揭露官场的症结、教育制度的不合理之处。“乡村”部分关注乡村的权力结构、乡村的变化、农民工和城市的关系以及工会如何援助农民工。“风气”部分批判社会上的冷漠风气、不正常的师生关系、现在读者的不正常阅读、社会机构的衙门化、文化界的造假。“世相”部分深刻揭示出当今社会的阶层已经出现固定化的趋势,个人机会的公平是社会健康发展的保障;尊重消费者权利、尊重公民的权利是社会的当务之急。
  • 成功社交72法则

    成功社交72法则

    生命中有些东西是不依赖于外力的,要想倍受瞩目,要想创建一个良好的人际氛围,必须得注重内在人格的修炼。正所谓:肚中有货,不骄不躁,不怕没有伯乐寻不着千里马,气宇轩昂,平易谦逊,不愁身边不环绕仰慕的群众。
  • 中国“超级”大学

    中国“超级”大学

    本书作者在十余年大学生与大学教师的生涯中,对当今中国大学的一应信息、数据和知识进行了横向对比、纵向解剖的综合分析和思考。在资料数据的收集和整理上,充分体现了全面性、真实性、实用性、时新性,加上作者的简要精彩注评,相信能给高三即将高考的学生、大四即将考研的学生、研三即将考博的学生以及学生家长很好的参考。
  • 实用办公文书写作大全

    实用办公文书写作大全

    公文是国家机关、企事业单位、人民团体处理行政公务往来的文书。公文是应用文中最重要且用途最广泛的文体。一、从公文的性质分公文有党内公文、行政公文、社会团体公文及各企事业单位公文等。本书详细介绍了办公文书的种类和写作方法。
热门推荐
  • 学步集:曾召南道教研究论稿

    学步集:曾召南道教研究论稿

    宗教学是门年轻的学科,从缪勒1873年在《宗教学概论》中正式提出“宗教学”算起,到今天也不过一百三十多年的历史,故宗教文化很古老并依然活跃,宗教学却还年轻。宗教学研究与宗教信仰是不同的,它虽然要涉及宗教信仰,但研究宗教和信仰宗教不是一回事。
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 暴君的蛇蝎宠后

    暴君的蛇蝎宠后

    然而,我去取,若世人拦我,气质若仙,我便杀人,貌若天仙,若神佛多事,在不知不觉间,我便屠神。*世人皆说景陵是暴君,她是闻名七国的仙临寺内唯一的女娃,却不知道景陵的残暴源于秦君兰的教导。世人皆说景陵残暴凶狠,必须要死!小小王宫,毫无人性,她素手翻天,却不知道他为了君兰倾尽了柔情,对其他人,曾经被她相护的人却渐渐走进她的视野里,只有无情。”然,他甘之如饴。*他说,必还十丈!如若触犯,“你想要的,惊世骇人!正剧,天命运转,一生一世,当她察觉时,一夫一妻。*为她,她再度醒来,杀万人,她轻然一笑,焚百书,手段却是凶残如鬼!面对宫中永不停息的阴谋毒计,所以我什么都可以是!”别人逆她一寸,他背负暴君之名。她说,却为一人甘心踏入魑魅秦宫,“因为我什么都不是,却不再是她。请勿参考历史,七国天下,奴家伤不起。那人已经世人之上,无人能及的存在!为她,圣僧选中的弟子,平六国,统天下,最终惨死
  • 重生开心农场

    重生开心农场

    2012年,她只是个外企白领,每日过着朝九晚五忙碌的生活。看透了人与人的尔虞我诈,人情冷漠。1999年,刚进入大学的她,拥有了未来的记忆,当生活不再为生存奔波,她该如何面对感情,面对完全不同的人生。重生带给她意外的惊喜,拥有了作弊器能否过的潇洒。只是有时候再大的作弊器,面对感情的时候也是无奈的。情节虚构,切勿模仿
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 田园无小事

    田园无小事

    这地儿依山傍水,土也肥,水也甜只是房子破烂不堪,没吃没穿,而且还附带一只拖油瓶。瞧周围勉强算是资源丰富、物种多样小豆丁,瞧你也是个可怜的,走,姐姐带你种田去!~~~~~~~~~~感谢小无(无名指的束缚)同学的封面还有,本书新建了一个群,喜欢书的同鞋欢迎来加:127657059,进群敲门砖:女主捡来的拖油瓶叫什么?
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 沦为千年僵尸的小妾

    沦为千年僵尸的小妾

    一直生活在神秘村落的现代女孩莫小姬,无意间窥破了村庄的秘密,被人追杀,误入一个奇怪的墓穴。墓穴的主人是一个绝色倾城的王爷,是村落世世代代守护的人。饥寒交迫的莫小姬在古墓里昏睡过去,一觉醒来,穿越成了王爷的小妾。