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古希腊的辉煌 伟大的阿基米德古希腊的辉煌-伟大的阿基米德2010-12-0421:19阿基米德(Archimedes，约公元前287~212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人阿基米德的生平】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)他出生于贵族，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，为人谦逊他十一岁时，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，发明了用水利推动的星球仪，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"公元前240年，阿基米德回叙古拉，当了赫农王的顾问，帮助国王解决生产实践、军事技术和日常生活中的各种科学技术问题公元前212年，古罗马军队攻陷叙拉古，正在聚精会神研究科学问题的阿基米德，不幸被蛮横的罗马士兵杀死，终年七十五岁。

阿基米德的遗体葬在西西里岛，墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形，以纪念他在几何学上的卓越贡献阿基米德的科学成就】阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家之一，他在诸多科学领域所作出的突出贡献，使他赢得同时代人的高度尊敬力学方面:阿基米德在力学方面的成绩最为突出，他系统并严格的证明了杠杆定律，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，提出了精确地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他在研究机械的过程中，发现了杠杆定律，并利用这一原理设计制造了许多机械他在研究浮体的过程中发现了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律几何学方面: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，比较精确的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。

天文学方面: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"日心地动说"要早一千八百年限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究但早在公元前三世纪就提出这样的见解，是很了不起的著述:阿基米德的着作很多，作为数学家，他写出了《论球和圆柱》、《圆的度量》、《抛物线求积》、《论螺线》、《论锥体和球体》、《沙的计算》等数学着作作为力学家，他着有《论图形的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《原理》等力学着作其中《论球与圆柱》，这是他的得意杰作，包括许多重大的成就他从几个定义和公理出发，推出关于球与圆柱面积体积等50多个命题《平面图形的平衡或其重心》，从几个基本假设出发，用严格的几何方法论证力学的原理，求出若干平面图形的重心《数沙者》，设计一种可以表示任何大数目的方法，纠正有的人认为沙子是不可数的，即使可数也无法用算术符号表示的错误看法《论浮体》，讨论物体的浮力，研究了旋转抛物体在流体中的稳定性阿基米德还提出过一个"群牛问题"，含有八个未知数最后归结为一个二次不定方程其解的数字大得惊人，共有二十多万位!除此以外，还有一篇非常重要的著作，是一封给埃拉托斯特尼的信，内容是探讨解决力学问题的方法。

这是1906年丹麦语言学家J.L.海贝格在土耳其伊斯坦布尔发现的一卷羊皮纸手稿，原先写有希腊文，后来被擦去，重新写上宗教的文字幸好原先的字迹没有擦干净，经过仔细辨认，证实是阿基米德的著作其中有在别处看到的内容，也包括过去一直认为是遗失了的内容后来以《阿基米德方法》为名刊行于世它主要讲根据力学原理去发现问题的方法他把一块面积或体积看成是有重量的东西，分成许多非常小的长条或薄片，然后用已知面积或体积去平衡这些"元素"，找到了重心和支点，所求的面积或体积就可以用杠杆定律计算出来他把这种方法看作是严格证明前的一种试探性工作,得到结果以后,还要用归谬法去证明它重视实践:阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同，就是他既重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明;又非常重视科学知识的实际应用他非常重视试验，亲自动手制作各种仪器和机械他一生设计、制造了许多机构和机器，除了杠杆系统外，值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等被称作"阿基米德螺旋"的扬水机至今仍在埃及等地使用关于阿基米德的故事】"给我一个支点，我就能推动地球"阿基米德不仅是个理论家，也是个实践家，他一生热衷于将其科学发现应用于实践，从而把二者结合起来。

在埃及，公元前一千五百年前左右，就有人用杠杆来抬起重物，不过人们不知道它的道理阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服阿基米德说:"给我一个支点，我就能移动地球"国王说:"这恐怕实现不了，你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧"当时的赫农王为埃及国王制造了一条船，体积大，相当重，因为不能挪动，搁浅在海岸上很多天阿基米德满口答应下来阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上，将绳索的一端交到赫农王手上赫农王轻轻拉动绳索，奇迹出现了，大船缓缓地挪动起来，最终下到海里国王惊讶之余，十分佩服阿基米德，并派人贴出告示"今后，无论阿基米德说什么，都要相信他"洗澡的故事关于阿基米德，还流传着这样一段有趣的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拖起。

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!"Eureka，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后来，该定律就被命名为阿基米德定律一直到现代，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爱国者阿基米德在阿基米德晚年时，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阿基米德对后世的影响及后世对他的评价】阿基米德早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习，以后和亚历山大的学者保持紧密联系，因此他算是亚历山大学派的成员阿基米德是数学家与力学家的伟大学者，并且享有"力学之父"的美称其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演泽方法推出许多杠杆命题，给出严格的证明其中就有著名的"阿基米德原理"，他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面.他的数学思想中蕴涵着微积分的思想，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正因为他的杰出贡献，美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中，必定会包括阿基米德，而另外两们通常是牛顿和高斯不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较，或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较，还应首推阿基米德。

除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦，再没有一个人象阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感他是"理论天才与实验天才合于一人的理想化身"，文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模后人常把他和I.牛顿、C.F.高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古父亲是位数学家兼天文学家阿基米德从小有良好的家庭教养，11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习在这座号称"智慧之都"的名城里，阿基米德博阅群书，汲取了许多的知识，并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生，钻研《几何原本》后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有"力学之父"的美称其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演泽方法推出许多杠杆命题，给出严格的证明其中就有著名的"阿基米德原理"，他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部，但多数是几何著作，这对于推动数学的发展，起着决定性的作用《砂粒计算》，是专讲计算方法和计算理论的一本著作阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量，他运用了很奇特的想象，建立了新的量级计数法，确定了新单位，提出了表示任何大数量的模式，这与对数运算是密切相关的。

《圆的度量》，利用圆的外切与内接96边形，求得圆周率π为:22/7<π<223/71，这是数学史上最早的，明确指出误差限度的π值他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法《球与圆柱》，熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍，这个圆锥的底等于球的大圆，高等于球的半径阿基米德还指出，如果等边圆柱中有一个内切球，则圆柱的全面积和它的体积，分别为球表面积和体积的在这部著作中，他还提出了著名的"阿基米德公理"《抛物线求积法》，研究了曲线图形求积的问题，并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线)，其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四"他还用力学权重方法再次验证这个结论，使数学与力学成功地结合起来《论螺线》，是阿基米德对数学的出色贡献他明确了螺线的定义，以及对螺线的面积的计算方法在同一著作中，阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法《平面的平衡》，是关于力学的最早的科学论著，讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题《浮体》，是流体静力学的第一部专著，阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上，并用数学公式表示浮体平衡的规律。

《论锥型体与球型体》，讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体。