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数学之神——阿基米德

发布时间：2009/9/25 阅读次数：4363 字体大小: 【小】【中】【大】

数学之神——阿基米德

(公元前287年—公元前212年)

他，有“数学之神”的美称。

他，一生中有许多重大科学发现和发明。

他——只要人们列举人类有史以来三个最伟大的数学家，便必居于首位。

他就是古希腊伟大的数学家、卓越的工程师、天才的发明家和杰出的爱国者阿基米德。

公元前287年，阿基米德诞生于当时属古希腊的叙拉古城(今属意大利)。身为科学家兼王室宗亲的父亲，不仅给予他贵族出身，而且使他从小就受到了良好的教育。

小阿基米德聪明过人，且勤奋好学。他刚满11岁，国王亥厄洛便选派他到埃及的亚历山大城去留学。

亚历山大城位于尼罗河口，是当时古希腊世界最大的城市之一，也是人才荟萃的地方。阿基米德在这里读了很多书，学会了解决实际问题的方法。他善于做各种实验，制造了许多种测量仪器，对数学与力学问题兴趣最大。他曾经制造了一种叫行星仪的东西，可以把日食和月食发生的原理及过程十分准确地演示一遍。为此他写成了《行星仪的制造》一书。

阿基米德在亚历山大城学习的时候，附近的尼罗河经常泛滥成灾。埃及人听说他善于发明创造，便请他帮助解除水患。阿基米德根据需要发明了螺旋抽水机。他先制成一个两头开口的粗管子，里面装上螺旋轴，再在外面装上摇把，然后将管子一头放在水里，摇动把手，水就被源源不断地从低处抽到高处了。这为排涝与灌溉提供了很大方便。这种机械，人们称之为“阿基米德螺旋”。如今人们制成的螺旋桨、涡轮机、螺丝钉等东西，都是从“阿基米德螺旋”发展而来的。

公元前240年，阿基米德从亚历山大城回到故乡叙拉古，做了国王亥厄洛的顾问，帮助解决过许多生产实践、军事技术及其他一些实际应用问题。他在数学与力学方面的许多贡献，就是在解决这些实际问题中完成的。

在阿基米德那个时代，人们的计数方法和现在完全不同。他们既不会用十进位制，也没有加减乘除四则运算，人们用希腊字母来表示不同的数。这样不但麻烦，而且对一些大数也无法表示。那时的“一万”就是数字极限。人们称“一万”为“米里阿达”，意思是不能计算的数。为了改变这种状况，阿基米德在《沙粒计算》一书中，提出了按级计数的方法。这种方法以万为单位，能将任何一个大数很简单地表示出来。

“阿基米德和王冠”的故事，颇具传奇色彩。

一次，国王亥厄洛让一名工匠用纯金做成一顶王冠。王冠制作得精巧绝伦，光彩熠熠，国王十分高兴。但在国王的近臣中，凡是亲手拿过王冠的人，都有一种奇怪的感觉，好像这顶王冠不是纯金做的。他们平时拿惯了金银，觉得这么大的一项王冠应该不止这么重。国王也顿生疑心，于是立即把工匠召来责问。工匠极力分辩说：“陛下所给黄金，已全部用于王冠制作，不信把王冠称一称便可知道。”结果一称王冠，果然与国王所给的黄金重量分毫不差。到底王冠里有没有掺假呢?国王既想知道事实真相，又不想损坏精巧的王冠，便限令大臣们在三天之内解决这个问题。大家都束手无策，便急忙请来了智者阿基米德。

面对王冠，阿基米德也困惑了。他知道只要把王冠打破，一切便水落石出了。可如今国王命令不能损坏王冠，已知的东西成了未知，该怎么办呢？阿基米德冥思苦想了两天，仍然一筹莫展。到了第三天，阿基米德想洗个澡，放松一下。当他跨进浴盆时，水就往上升；当他坐下去的时候，水就立刻溢到盆外。同时他感到入水愈深，身体就愈轻，好像有一种力量在向上托着。突然，阿基米德心里一亮，他找到了解决王冠问题的方法！阿基米德顿时欣喜若狂，一下子跳出浴盆，赤身裸体地在大街上奔跑，口里高喊“尤勒加！尤勒加！”（意思是：我知道了！我知道了！)

原来，阿基米德悟出了一条重要定律：物体在水里受到的浮力，等于它所排开的水的重量；物体在水中所浸入的体积，等于它所排开的水的体积。这就是液体静力学的基本原理，后来被人们称为阿基米德原理。

根据这个原理，阿基米德把与王冠等重的金子放在盛满水的容器里，结果发现，王冠排出的水要比纯金块排出的水多得多。这说明王冠里确实掺假了。他还测出了王冠里缺少了多少纯金。自作聪明的工匠终于受到了应有的惩罚。

阿基米德的液体定律作用非常大。现代的潜水艇、飞艇等东西就是依据这一原理制造出来的。

“给我一个支点，我就能撬动地球。”阿基米德在总结出了杠杆的原理后，豪迈地说过这么一句话。

但别人总是对他的杠杆原理不大相信，觉得没有多大用处。终于有一次，阿基米德向人们展示了杠杆原理的巨大作用。

有一回，亥厄洛国王让人在海边建造了一艘大船，可是无论如何都推不下水。阿基米德对国王说：“我替您把船拉到水里吧！”国王半信半疑，便在一旁看他到底如何让船下水。阿基米德设计了一套杠杆滑轮系统。利用它只需要很小的力气，就能拉动笨重的东西。一切准备妥当之后，阿基米德便把绳子交给国王，让他拉一下。国王轻轻一动，船就乖乖地下水了。这在当时，真像变魔术一样，人们非常惊奇，国王也信服了。亥厄洛甚至特别出了一张布告，说：“从今以后，凡是阿基米德的话，务必一律听从。”

在阿基米德给国王当顾问期间，叙拉古城受到了新兴的罗马帝国军队的一再攻打。气势汹汹的罗马军在马赛拉斯元帅的率领下，攻城掠地，占领了除叙拉古以外的整个西西里岛。他们本以为可以轻而易举地占领叙拉古，没想到在此受到了沉重打击。在阿基米德的教导下，叙拉古人准备好了许多新型武器迎击敌人。公元前213年，马塞拉斯再度率大军攻打叙拉古城。罗马士兵在城外团团围定，他们的战船排列在一起，耀武扬威地冲了过来。就在这时，只见城墙上突然出现无数面镜子，把阳光集中反射到敌船上。顷刻间，敌船起火，烈焰腾天。同时，阿基米德事先还造好了一些回转起重机。起重机伸出巨手，从水里抓起罗马人的战船在空中晃来晃去，或抛向海里，或扔进城墙，蜂拥而上的叙拉古兵便把敌人杀死或俘虏。罗马士兵死伤惨重，他们便退得远远的，用一种巨型大炮向城内轰击。这时，阿基米德让士兵们用巨型投石机予以回击。巨型投石机打得又远又准，射出的大石头有数百公斤重。结果把罗马人的大炮砸得稀烂。当马赛拉斯得知这些皆出于阿基米德的智慧时，他惊呼道：“我们是在同一位数学家打仗!”

罗马军队久攻不下，只好采取长期围困的方法，妄图使城内弹尽粮绝而被迫投降。

直到公元前212年的一天，当叙拉古人在庆祝一年一度的阿耳特弥斯节时(阿耳特弥斯是古希腊神话中的月亮和狩猎女神)，罗马军队在夜间偷袭了叙拉古城。到了早晨，马赛拉斯就率领大军攻占了全城。罗马军队攻进城内时，阿基米德正专心地研究他的几何图形。直到罗马士兵出现在他面前，踩到他的图形时，他才惊醒过来。阿基米德厉声说道：“别踩坏我的图!”蛮横无知的敌兵一怒之下，竟然拔剑刺死了这位75岁的大数学家。

阿基米德死后，叙拉古人民感到无比悲痛。罗马将领马赛拉斯在惋惜之余，下令将杀害阿基米德的那个士兵逐出军队，并根据阿基米德的遗愿，将他发现的一个几何定理图形刻在了数学家的墓碑上。

星移斗转，时事沧桑，但“数学之神”的美名却镌刻在人们心田，一代又一代地相传。

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