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阿基米德

古代最伟大的科学家

公元前287年公元前212年

发现浮力原理与杠杆定律,奠定静力学与流体力学,古代数学的巅峰

科学医学古典时期欧洲享年 75
给我一个支点,我就能撬动地球。(据古代记载)

生平

阿基米德(Archimedes,约前287—前212年)出生于西西里岛的希腊城邦叙拉古,与当地国王希伦二世关系密切。他可能曾游学亚历山大里亚,与那里的数学家通信交流。他一生集数学家、物理学家、工程师于一身,被公认为古代世界最伟大的科学头脑,其成就的深度直到近代才被真正超越。

最著名的传说是"尤里卡"(Eureka,"我找到了"):国王怀疑金匠在王冠中掺银,请阿基米德在不破坏王冠的前提下鉴别。他在浴盆中发现身体排开的水量可测物体体积,从而比较密度——据传他兴奋得赤身跑出浴室高呼"尤里卡"。这则故事虽细节未必属实,却生动体现了他发现的浮力原理(阿基米德原理):浸入流体的物体受到的浮力等于其排开流体的重量。他由此奠定了流体静力学。

他同样确立了杠杆原理,并留下豪言"给我一个支点,我就能撬动地球"。在数学上他更是登峰造极:用"穷竭法"逼近圆周率(证明π介于3又10/71与3又1/7之间),求出抛物线弓形、球与圆柱的面积体积关系——他证明球的体积和表面积均为其外接圆柱的三分之二,并视之为自己最得意的成果,要求把球与圆柱的图形刻在墓碑上。他的"穷竭法"已触及微积分的核心思想,领先牛顿、莱布尼茨近两千年。

他还是杰出的工程师。相传他设计了"阿基米德螺旋"提水器(至今仍在使用),并在第二次布匿战争中为叙拉古设计了起重抓钩、投石机等防御机械,使罗马军队的围攻屡屡受挫("燃烧镜烧毁罗马战船"之说则多被视为后世传奇)。

前212年罗马攻陷叙拉古,阿基米德被一名罗马士兵杀死——传说他正专注于沙地上的几何图形,临死前说"不要弄坏我的圆"。罗马统帅马尔克卢斯本下令保全他,对其死深感惋惜。约137年后,西塞罗任西西里财务官时,在荒草中重新找到了那座刻着球与圆柱、几乎被遗忘的墓——这一幕本身,成为后人对这位天才最深情的纪念。

生平大事年表

公元前287年
约出生于叙拉古
公元前250年
提出浮力与杠杆原理、研究圆周率
公元前214年
为叙拉古设计防御机械抵抗罗马围攻
公元前212年
叙拉古陷落,被罗马士兵杀死
公元前75年
西塞罗在叙拉古重新发现其墓

主要成就

发现浮力原理(阿基米德原理)
确立杠杆定律
以穷竭法精确估算圆周率
证明球与外接圆柱的体积面积之比为2:3

历史影响

流体静力学杠杆与静力学原理穷竭法(微积分先声)工程机械设计

争议与反思

"尤里卡"与"燃烧镜烧船"等轶事的真实性存疑
其死时细节为后世传说
部分工程发明的归属难以确证

同时代人物

参考文献

[1]《阿基米德著作集》 · The Works of Archimedes — 阿基米德
[2]《早期希腊科学:从泰勒斯到亚里士多德》 · Early Greek Science: Thales to Aristotle — G.E.R. 劳埃德 (1970)