掛圖內(nèi)容：

阿基米德

前287年—前212年，偉大的古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)。出生于西西里島的敘拉古。阿基米德到過亞歷山大里亞，據(jù)說他住在亞歷山大里亞時(shí)期發(fā)明了阿基米德式螺旋抽水機(jī)，今天在埃及仍舊使用著。第二次布匿戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，羅馬大軍圍攻敘拉古，最后阿基米德不幸死在羅馬士兵之手。

經(jīng)典名言

給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)整個(gè)地球。

掛圖延伸：

阿基米德簡(jiǎn)介

      阿基米德（Archimedes 公元前約287～公元前約212）是古希臘偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，是靜力學(xué)和流體力學(xué)的創(chuàng)始人．

 　　他公元前287年生于希臘敘拉古附近的一個(gè)小村莊．父親費(fèi)吉亞是一位數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是敘拉古王希隆的親戚．他11歲時(shí)去埃及，到當(dāng)時(shí)世界著名學(xué)術(shù)中心、被譽(yù)為“智慧之都”的亞歷山大城學(xué)習(xí)，是著名數(shù)學(xué)家歐幾里得的學(xué)生．公元前240年，阿基米德由埃及回到故鄉(xiāng)敘拉古，并擔(dān)任了國(guó)王的顧問．從此開始了對(duì)科學(xué)的全面探索，在物理學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域取得了舉世矚目的成果，成為古希臘最偉大的科學(xué)家之一．

 一、阿基米德與物理學(xué)

　　阿基米德一改亞里士多德自然哲學(xué)時(shí)代重視哲學(xué)思辨和推測(cè)的風(fēng)氣，開始注意對(duì)具體科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中具體問題的研究，比較重視理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，是把技術(shù)實(shí)踐和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理結(jié)合起來進(jìn)行靜力學(xué)系統(tǒng)研究的第一人．

　　阿基米德一生有約40種發(fā)明．“阿基米德螺旋”直到現(xiàn)在仍被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)之中，凸輪的輪廓線若采用阿基米德螺旋線，就可以把勻速園周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為勻速直線運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)制造的“行星儀”，包括太陽(yáng)、月亮、地球和當(dāng)時(shí)人們已知的五大行星模型，能逼真地表現(xiàn)出諸天體運(yùn)行情況，甚至可以表現(xiàn)日蝕和月蝕．他利用杠桿原理制造的“拋石機(jī)”，在當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)爭(zhēng)中曾起到了重要作用．

　　阿基米德在物理學(xué)方面最突出的貢獻(xiàn)是證明了靜力學(xué)中的杠桿原理和流體力學(xué)中的浮力定律．

　　阿基米德經(jīng)過實(shí)際觀察和實(shí)驗(yàn)，并從數(shù)學(xué)上嚴(yán)格證明了現(xiàn)今仍被廣泛運(yùn)用的“重量比等于距離反比”的杠桿原理．他曾自豪地說：“假如給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能推動(dòng)地球．”國(guó)王聽后大為驚奇，要他把主張付諸實(shí)施，表演一下怎樣用微小的力去移動(dòng)很重的物體．當(dāng)時(shí)國(guó)王曾叫人建造了一艘大船，可是，無(wú)論如何也無(wú)法推其下水．阿基米德對(duì)國(guó)王說，就讓我來把這艘大船拉下水吧．他設(shè)計(jì)了一套杠桿滑輪系統(tǒng)，利用這套系統(tǒng)只要施加很小的力就能把很重的物體拉動(dòng)．一切準(zhǔn)備就緒后他將繩的一頭交給了國(guó)王，國(guó)王輕輕地拉動(dòng)繩子，大船就緩慢地移動(dòng)了，最后終于滑了下去．這情景使在場(chǎng)的人無(wú)不目驚口呆，人們奔走相告，一時(shí)成了轟動(dòng)全國(guó)的新聞．國(guó)王還為此特發(fā)布告稱：“從今以后，凡是阿基米德所說的話，務(wù)須一律聽從．”

　　關(guān)于阿基米德如何發(fā)現(xiàn)浮力定律——阿基米德定律一事，著名的古羅馬建筑學(xué)家維持維特魯維阿曾講過一個(gè)后世流傳甚廣的阿基米德為國(guó)王鑒定金王冠的故事．直到現(xiàn)在這一定律仍然被所有中學(xué)物理教材列為最古老的物理定律．至于這一定律發(fā)現(xiàn)過程中的傳奇色彩，似應(yīng)著重從“長(zhǎng)期積累，偶然所得”角度來理解．?dāng)⒗攀莻€(gè)著名的港口，阿基米德作為工程師經(jīng)常接觸諸如船重吃水深一類事物．若沒有經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累，僅靠偶然機(jī)遇是很難有所發(fā)現(xiàn)的．況且在其著作《論浮體》中，該結(jié)論是從理想模型出發(fā)經(jīng)過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)而得出的．這一點(diǎn)正反映了阿基米德的治學(xué)特點(diǎn)．

　　公元前212年，阿基米德死于羅馬士兵之手，這件事情涉及到當(dāng)時(shí)發(fā)生的一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)．那是在公元前218年，在地中海發(fā)生了第二次羅馬與迦太基之間的戰(zhàn)爭(zhēng)．羅馬的統(tǒng)帥認(rèn)為敘拉古處在意大利半島和迦太基之間，是地中海的中心，戰(zhàn)略位置非常重要，于是派了一個(gè)富有作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的著名將領(lǐng)馬賽拉斯運(yùn)河進(jìn)攻敘拉古．?dāng)⒗湃嗣癫桓市娜淌芡庾迩致裕饠硱?，頑強(qiáng)抗敵，在阿基米德指導(dǎo)下，制造制造了拋石機(jī)等許多防御和進(jìn)攻的武器，英勇戰(zhàn)斗、重創(chuàng)羅馬軍隊(duì)，守城達(dá)到年之久．公元前212年的一天，當(dāng)敘拉古人民正在慶祝他們一年一度的阿爾杰米達(dá)節(jié)時(shí)，馬賽拉斯乘機(jī)命令士兵通過一道冷僻的城甬用云梯偷偷爬進(jìn)了城．羅馬士兵沖入城內(nèi)，闖進(jìn)了阿基米德的房間．當(dāng)時(shí)阿基米德正在全神貫注地研究一個(gè)幾何圖形、面對(duì)羅馬士兵的屠刀、他毫不畏懼、鎮(zhèn)靜自若的對(duì)羅馬士兵說，再給我一點(diǎn)時(shí)間，讓我證完這條定理，以免給后人留下一道尚未證完的問題．并高聲斥責(zé)羅馬士兵說“不要碰我的圖紙！”士兵認(rèn)為這句話損害了他作為勝利者的威嚴(yán)，盡管在破城之后馬賽拉斯曾下令不得傷害阿基米德，但兇殘的羅馬士兵還是以劍刺向這位75歲的老人，偉大學(xué)者倒在血泊之中．馬賽拉斯為了籠絡(luò)人心，下令處死了殺害阿基米德的兇手，對(duì)阿基米德的家屬作了安頓，并為他修了一座頗為壯觀的墳?zāi)梗鶕?jù)其生前遺愿，在墓碑上銘刻了球內(nèi)切于園柱的圖形．

二、數(shù)學(xué)之神——阿基米德

　　阿基米德在數(shù)學(xué)上也有著極為光輝燦爛的成就．他證明了園周率π介于3（1/7）和3（10/71）之間．他利用獨(dú)特的類似于后來牛頓、萊布尼茲的積分法，解決了許多復(fù)雜形狀物體的體積和表面積的計(jì)算問題．使他自己最得意的成就是他證實(shí)了正園柱體體積與其內(nèi)切球體積之比和它們的表面積之比具有同樣的數(shù)值，都是3/2，為此他請(qǐng)求在他去世以后，在他的墓碑上刻一個(gè)正園柱體和它的內(nèi)切球的圖形．

　　阿基米德流傳至今的著作共只有十來部，多數(shù)是幾何著作，這對(duì)于推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展，起著決定性的作用．

　　《砂粒計(jì)算》，是專講計(jì)算方法和計(jì)算理論的一本著作．阿基米德要計(jì)算充滿宇宙大球體內(nèi)的砂粒數(shù)量，他運(yùn)用了很奇特的想象，建立了新的量級(jí)計(jì)數(shù)法，確定了新單位，提出了表示任何大數(shù)量的模式，這與對(duì)數(shù)運(yùn)算是密切相關(guān)的．

　　《圓的度量》，利用圓的外切與內(nèi)接９６邊形，求得圓周率π為：２２／７ ＜π＜２２３／７１ ，這是數(shù)學(xué)史上最早的，明確指出誤差限度的π值．他還證明了圓面積等于以圓周長(zhǎng)為底、半徑為高的正三角形的面積；使用的是窮舉法．

　　《球與圓柱》，熟練地運(yùn)用窮竭法證明了球的表面積等于球大圓面積的四倍；球的體積是一個(gè)圓錐體積的四倍，這個(gè)圓錐的底等于球的大圓，高等于球的半徑．阿基米德還指出，如果等邊圓柱中有一個(gè)內(nèi)切球，則圓柱的全面積和它的體積，分別為球表面積和體積的．在這部著作中，他還提出了著名的"阿基米德公理"．

　　《拋物線求積法》，研究了曲線圖形求積的問題，并用窮竭法建立了這樣的結(jié)論："任何由直線和直角圓錐體的截面所包圍的弓形（即拋物線），其面積都是其同底同高的三角形面積的三分之四．"他還用力學(xué)權(quán)重方法再次驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，使數(shù)學(xué)與力學(xué)成功地結(jié)合起來．

　　《論螺線》，是阿基米德對(duì)數(shù)學(xué)的出色貢獻(xiàn)．他明確了螺線的定義，以及對(duì)螺線的面積的計(jì)算方法．在同一著作中，阿基米德還導(dǎo)出幾何級(jí)數(shù)和算術(shù)級(jí)數(shù)求和的幾何方法．

　　《平面的平衡》，是關(guān)于力學(xué)的最早的科學(xué)論著，講的是確定平面圖形和立體圖形的重心問題．

　　《浮體》，是流體靜力學(xué)的第一部專著，阿基米德把數(shù)學(xué)推理成功地運(yùn)用于分析浮體的平衡上，并用數(shù)學(xué)公式表示浮體平衡的規(guī)律．

　　《論錐型體與球型體》，講的是確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉(zhuǎn)而成的錐型體體積，以及橢圓繞其長(zhǎng)軸和短軸旋轉(zhuǎn)而成的球型體體積．

　　丹麥數(shù)學(xué)史家海伯格，于１９０６年發(fā)現(xiàn)了阿基米德給厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的傳抄本．通過研究發(fā)現(xiàn)，這些信件和傳抄本中，蘊(yùn)含著微積分的思想，他所缺的是沒有極限概念，但其思想實(shí)質(zhì)卻伸展到１７世紀(jì)趨于成熟的無(wú)窮小分析領(lǐng)域里去，預(yù)告了微積分的誕生．

　　正因?yàn)樗慕艹鲐暙I(xiàn)，美國(guó)的E.T.貝爾在《數(shù)學(xué)人物》上是這樣評(píng)價(jià)阿基米德的：任何一張開列有史以來三個(gè)最偉大的數(shù)學(xué)家的名單之中，必定會(huì)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(yè)績(jī)和所處的時(shí)代背景來比較，或拿他們影響當(dāng)代和后世的深邃久遠(yuǎn)來比較，還應(yīng)首推阿基米德．

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