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阿基米德(前287—前212)
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例如,当时的古希腊还没有今天通用的数学符号,也没有阿拉伯数字,不懂十进位的算术和代数。阿基米德在仅有一些希腊字母的条件下,创造以108为单位的“级数计算法”(108,1016,1032等),解决了当时在数学上遇到的许多大数计算的难题。这在公元前3世纪那个年代,是何等了不起的数学创造。民间传说的“王冠之谜”故事,其中说到阿基米德曾在洗澡中发现了“浮力定律”,并从浴缸中跳出披上睡衣就跑出来不停地对大家说“尤里卡,尤里卡”(希腊语的意思是“找到了,找到了”),后人称之为“阿基米德定律”。
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总之,阿基米德的数学功底很深,他的许多发现都是通过逻辑推理和数学演绎的方法获得的。我们初中物理中学习的“杠杆原理”,就是他通过逻辑推理和数学演绎的方法得出的。
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据说有一天,阿基米德在久旱的尼罗河边散步,看到农民提水浇地很费劲,回去后经过反复思考,发明了一种利用螺旋在水管中的旋转作用将水吸上来的机器,后人称之为“阿基米德螺旋提水器”。埃及至今还有人用这种古老的机械。这个工具后来成了螺旋推进器的先祖。我们今天初中物理中所学的简单机械知识,若追根求源,它的老祖宗就是阿基米德。
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在阿基米德发现“杠杆原理”之前,没有人相信谁能撬动地球。但阿基米德从“杠杆原理”出发,推断只要有足够长度的杠杆,任何重物都可以用很小的力将它举起。因此,他曾在叙拉古国王面前夸下海口:“只要给我一个支点,我就能举起地球!”下面是叙拉古国王与阿基米德的一段对话:
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国王:“凭着宙斯(指真主)起誓,你说的事,真是奇怪……”
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阿基米德:“杠杆能省力。”
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国王:“到哪里去找支点,把地球撬起来呢?”
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阿基米德:“这样的支点是没有的。”
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国王:“那么,叫人相信你的神力,就不可能了。”
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阿基米德:“不,不,你别误会,陛下,我能给你举出别的例子。”
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国王:“你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看看你讲得是否是真的。”
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当时国王正遇到一个难题,埃及国王送他一艘很大的船,动用了叙拉古全城的人的力量也没法把它推下水。
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阿基米德说:“好吧,让我来替你推这只船吧。”
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阿基米德离开国王后,就利用杠杆原理和滑轮原理,设计并制造了一套巧妙的组合机械。一切都准备好了,阿基米德请国王来观看大船下水。他把一根粗绳的末端交给国王,让国王轻轻拉一下,顿时,那艘大船慢慢移动起来,顺利地滑下水里,国王和大臣们看到这样的奇迹,就好像看魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发布公告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他。”这个传说告诉了我们一个道理:相信阿基米德,实质上就是相信科学。
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我国著名的数学家华罗庚先生曾对自己的莘莘学子说:“你们要记住阿基米德的‘三句话’:
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一是‘尤里卡’(找到了)(即要求学生将来要敢于探索,勇于发现);
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二是‘不要动我的圆’(即要求学生将来要学会维护自己从事科学发明创造的权利);
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三是‘只要给我一个支点、我就能举起地球’(即要求学生坚持只要根据科学提供一些条件,就一定能做出相应的技术发明和创造的奇迹)。”
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阿基米德是一位伟大的爱国主义者,在他的晚年,罗马人入侵他的国家时,他把聪明才智乃至生命全部献给了自己的国家。当入侵者围攻他所居住的叙拉古城时,他利用杠杆原理设计的“投石机”,把敌人打得抱头鼠窜;应用杠杆原理和滑轮原理制造出的“铁爪起重机”,将敌船提起来抛到深海中;利用凹面镜聚焦作用,制造出巨大的凹面镜将阳光投射到敌船上,让敌船焚烧起来。
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因此,罗马军队听到“阿基米德”的名字就吓得魂飞散胆。据说罗马军队用了三年时间也没有攻破叙拉古城。传说是叙拉古人在纪念月亮女神的那天晚上,因纵酒行乐过度才被敌人偷袭破城,而在破城的那个时刻,年迈的阿基米德正在沙盘上画了一个单位圆,并准备专心计算一道数学难题……
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突然,一个罗马士兵闯了进来要抓他去见首领,可阿基米德临危不惧,并幽默地说:“在你杀我之前,请让我把这个题目证完,免得给世上留下一道尚未证实的难题。”
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