- 青少年科學人文藝術通識大全（彩圖精裝）
- 魯中石
- 1914字
- 2019-01-02 19:30:02
第一位真正的科學家——阿基米德
一直以來，阿基米德都被認為是歷史上最偉大的數學家之一，他提出的定理和哲學思想被世界各地的人們所熟知，而他的發明則使他至今仍為人們所景仰。
阿基米德（約公元前287～前212年）是古代世界最偉大的數學家和物理學家，他出生于今意大利西西里島東部的錫拉庫扎，是天文學家費迪亞斯的兒子。阿基米德家族與錫拉庫扎國王希倫二世關系甚好，甚至可能是親戚。阿基米德在埃及的亞歷山大學習，他的導師是著名數學家歐幾里得的學生。當學業完成后，他回到了錫拉庫扎，并在那里度過余生。
盡管阿基米德并不是第一個使用杠桿的人，但他是第一個發現杠桿定理的人。他宣稱，如果給他一個合適的地點、一個長度與強度足夠的杠桿，他可以撬起地球。該“妄言”激起了希倫國王強烈的好奇心，他于是要求阿基米德移動非常沉重的物體。據說阿基米德用相互關聯的一系列杠桿和幾個滑輪做成了一個裝置，讓希倫國王自己一個人將載滿乘客和貨物的皇家輪船“錫拉庫扎”放入海灣之中，該船從存放新制船的干船塢中被吊起，穿過陸地，拖至港口！
阿基米德是一個天才數學家，然而，傳說正是由于他對數學的熱愛最終導致了他的死亡。
傳說，阿基米德還獨立設計了行星儀和灌溉莊稼的螺桿泵（盡管埃及人的螺桿泵可能早于他的發明）。這種螺桿泵是將一個螺桿裝入一個圓柱體之中，當螺旋桿轉動時，水就會上升。螺桿泵一直沿用至今。
阿基米德還發明了許多武器。據說在公元前215年，羅馬人圍攻錫拉庫扎城時被阿基米德發明的新型武器打得聞風喪膽。由于顧忌羅馬人的進攻，于是國王任命阿基米德建造城市防衛系統。工程包括重建城墻以安放強力彈射器以及吊車，用以吊起大石塊裝入彈射器，將城下進攻的敵軍砸死。此外，還有幾樣新式的武器。他的武器將羅馬的軍隊打得束手無策，久攻不下，雙方僵持了3年之久。羅馬對錫拉庫扎城的圍攻到最后竟然演變成了羅馬軍隊與阿基米德個人的較量。
阿基米德定理
知識鏈接
希倫國王要求金匠用純金制作一頂新皇冠。但是當皇冠做成之后，國王對它的純度表示懷疑。于是他請阿基米德在不損壞皇冠的前提下檢驗皇冠是否被摻入了較廉價的銀。這個難題困擾了阿基米德很久，直到有一天他跳進裝滿水的浴缸，發現水漫溢而出才來了靈感。他意識到當一個物體沒入水中時，它排開與物體等體積的水，而它的重量等于該物體原來的重量減去等體積水的重量。得出結論的他異常興奮，甚至從浴缸跳出后全裸著滿大街亂跑，嘴里高呼：“我懂了！”他通過將皇冠沒入水中計算出皇冠的精確體積，然后借用了一塊重量與皇冠相等的純金塊，也用同樣的方法計算出金塊的精確體積。純銀的密度小于純金，故而摻了銀的同等質量的皇冠體積要比純金的大一些，所以當阿基米德發現皇冠排水體積大于同質量的純金制作的皇冠時，他就肯定地告訴國王金匠私吞了純金。
阿基米德定理可以通過將一重物沒入水中測量重力加以證明。水對重物存在一個向上的推力（即浮力），物體的重量隨之減小。被重物排開的水流入一個碗中，重物所受的浮力就等于排開水的重量。
“阿基米德之爪”也是阿基米德發明的令人心驚膽寒的眾多武器之一。它可以放至任何攻擊范圍內的船只上，扣住船身后劇烈搖晃，將船高舉到空中，然后猛烈地來回旋轉搖動，一直到所有士兵被甩出船身，最后將船砸向巖石毀掉。沒有人知道這個爪鉤的工作原理，有人猜想這裝置可能是由一臺吊車牽引一個爪形大吊鉤而成，大吊鉤將船身舉起，然后就在船幾乎要垂直之前忽然將其釋放。
在許多阿基米德發明（包括“阿基米德之爪”）的幫助下，錫拉庫扎城在古羅馬軍隊的猛烈進攻下堅守了3年之久。
還有傳說描述了他將聚焦的鏡子作為“打火玻璃”的事情。據說任何足夠靠近“打火玻璃”的船只都會著火——它的打火弧度范圍在錫拉庫扎城墻之內。但是這種武器是否真正存在至今查無實證。
大事記
公元前287年 阿基米德生于錫拉庫扎城
約公元前250年 阿基米德發明了螺桿泵
約公元前215年 古羅馬發動了對錫拉庫扎城的圍攻，阿基米德發明作戰武器
公元前212年 圍攻戰爭結束，古羅馬軍隊殺進錫拉庫扎城，阿基米德被一名古羅馬士兵殺害。
阿基米德螺桿泵需要像如下圖所示那樣傾斜，以便螺桿泵的頂端沒入水中。隨著手柄每轉動一圈，水就會順著螺桿螺紋升至上部螺紋水平線，直到從上端出口涌出。
阿基米德被大眾和他自己所接受的身份主要還是一個數學家。他計算的圓周率π已經相當接近于現在的值。它總結的計算一個有曲面的物體體積和表面積的方法也是兩千年后出現的積分學的起源。
羅馬人最后于公元前212年攻陷錫拉庫扎城，而馬塞勒斯將軍則下令不要傷害阿基米德及其住宅。一個羅馬士兵發現阿基米德時，他還在解決一個數學難題。當該士兵命令阿基米德跟他走時，阿基米德叫這個士兵不要弄壞了他畫在沙上的圓。士兵很不耐煩，便殺死了阿基米德。