科学家阿基米德的故事
科学家阿基米德的故事
阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。以下是小编整理的科学家阿基米德的故事,欢迎查看。
阿基米德的故事
在一般人看来,阿基米德是个“怪人”。用罗马历史学家普鲁塔克的话说:“他象是一个中了邪术的人,对于饭食和自己的身体全不关心。”有时候,饭摆在桌子上叫他吃饭,他好象没听见,仍旧在火盆的灰里画他的几何图形。他的妻子,要时时看守他。譬如他用油擦身的时候,便呆坐着用油在自己身上画图案,而忘记原来是作什么事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,这个笑话是因为国王的一个新冠冕而引起的。
国王在前不久,叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。国王给了工匠他所需要的数量的黄金。工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定,金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了。这次,可把阿基米德难住了。他回到家里苦思苦想了好久,也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。
有一天,国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题。突然,他注意到,当他的身体在浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻。于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一边跑,一边叫:“我想出来了,我想出来了,解决皇冠的办法找到啦!”
他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你。”国王同意了。阿基米德将与皇冠一样重的金子、一块银子和皇冠,分别一一放在水盆里,看金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。
阿基米德对国王说:“皇冠掺了银子!”国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下。阿基米德说:“一公斤的木头和一公斤的铁比较,木头的体积大。如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多。我把这个道理用在金子、银子和皇冠上。因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积。所 以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少。刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的。”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明,那个工匠私吞了黄金。
阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎。但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题。结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律。即:把物体浸在一种液体中时,所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积;维持浮体的浮力, 跟浮体所排开的液体的重量相等。
阿基米德的成长故事
人们从远古时代起就会使用杠杆,并且懂得巧妙地运用杠杆。在埃及造金字塔的时候,奴隶们就利用杠杆把沉重的石块往上撬。 造船工人用杠杆在船上架设桅杆。人们用汲水吊杆从井里取水,等等。但是,杠杆为什么能做到这一点呢?在阿基米德发现杠杆定律之前,是没有人能够解释的。当时,有的哲学家在谈到这个问题的时候,一口咬定说,这是“魔性”。阿基米德却不承认是什么“魔性”。他懂得,自然界里的种种现象,总有自然的原因来解释。杠杆作用也有它自然的原因,他决心把它解释出来。阿基米德经过反复地观察、实验和计算,终于确立了杠杆的平衡定律。就是,“力臂和力(重量)成反比例。”换句话说,就是:小重量是大重量的多少分之一重,长力臂就应当是短力臂的多少倍长。阿基米德确立了杠杆定律后,就推断说,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来。据说他曾经说过这样的豪言壮语:
“给我一个支点、我就能举起地球!”
叙拉古国王听说后,对阿基米德说:“凭着宙斯(宙斯是希腊神话中的众神之王,主管天、雷、电和雨)起誓,你说的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向国王解释了杠杆的特性以后,国王说:“到哪里去找一个支点,把地球举起来呢?”
“这样的支点是没有的。”阿基米德回答说。
“那么,要叫人相信力学的神力就不可能了?” 国王说。
“不,不,你误会了,陛下,我能够给你举出别的例子。”阿基米德说。
国王说:“你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看你讲的话怎样。”当时国王正有一个困难的问题,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好后,动员了叙拉古全城的人,也没法把它推下水。阿基米德说:“好吧,我替你来推这一只船吧。”
阿基米德离开国王后,就利用杠杆和滑轮的子理,设计、制造了一套巧妙的机械。把一切都准备好后,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,顺利地滑下了水里,国王和大臣们看到 这样的奇迹,好象看耍魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发出布告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……”
阿基米德的爱国故事
公元前213年,罗马的军队由玛尔凯路率领进犯阿基米德的国家叙拉古。这时,年已七十五岁的阿基米德,也立刻竭尽自己的所有才能,帮助祖国,打击敌人。
罗马统帅玛尔凯路,接连攻下叙拉古的两座城后,更加狂妄自大。他认为,只要用五天的准备时间,就可以攻陷国都叙拉古城。但他恰恰没有想到,就是因为有一位热爱祖国的白发苍苍的老人阿基米德,就把他的一切计划打破了。
这场距今二千一百九十年前的战斗,被历史学家们称为:战争史上的一个奇观!
玛尔凯路率领着船队,从水上进攻叙拉古。他的每只战舰上的士兵都装备着弓箭、投石器和轻镖枪,要把叙拉古的守卫者赶下城去,然后通过架在战舰上的攻城机,让士兵冲进叙拉古。可是,阿基米德做了充分的准备。当敌人的舰队接近的时候,阿基米德就开动他制造的那些巨大的远程投射机器。远程投射机器能把二百多公斤的石块,投射一千多米远(相当于18世纪大炮的射程)。这些巨大的石块,象冰雹似地打在战舰上,打得玛尔凯路手忙脚乱,船沉兵死,一片惊慌。玛尔凯路只得急急忙忙把剩下的战舰撤走。
玛尔凯路又决定夜间进攻。他以为夜间阿基米德看不远,等舰队到了城下他那些巨大的远程投射机器就用不上了。可是,当玛尔凯路夜间进攻的时候,又倒了大霉。阿基米德短射程的机器开动了,这些机器不断地投掷出短镖枪、石块,使罗马军队又一次遭到沉重打击,连玛尔凯路也差一点丧命。
玛尔凯路不甘心放弃占领叙拉古的企图。他还是催促军队和强迫他的工程师们,继续同阿基米德较量。结果,都是徒劳。有时,罗马把带有攻城机的战舰冲到叙拉古的城下,守城者就把一种挂着“长嘴”的机器开动起来,一块块石头从“长嘴”里倾落下来,不 但把攻城机打得粉碎,而且也把战舰砸个稀烂,使罗马的士兵陷入绝境。有时,还从城上放下一种铁钩,这种铁钩用机器操纵着十分灵活,铁钩能钩住罗马兵船的船头,然后把兵船拉起来,使兵船向一边翻倒,扣进水里。
玛尔凯路使尽了各种进攻手段,都被阿基米德的发明打破了。罗马军队变得胆小如鼠,一看见从墙头上伸出条绳子,就抱头鼠窜拼命逃跑,并叫喊着:“阿基米德又使出一种机器来作弄我们了!”
玛尔凯路最后没有办法了,只得把叙拉古城团团围住,妄图把城里的人困死。他的这种办法,使得阿基米德也无能为力了。罗马 军队一直围困了八个月,最后乘叙拉古人欢度节日,而疏于防范的机会,从一个冷僻的城门偷袭进去,才把叙拉古攻陷。
当罗马军队冲进城的时候,玛尔凯路曾下令不要杀害这位伟大的物理学家。可是那时,阿基米德正在他的实验室里画他的图形。士兵冲进后,脚踏声惊扰了他。这种惊扰,使他惊醒过来,愤怒地喊道:“喂!你弄坏了我的图画,赶快跑开些!”结果,他的愤慨激怒了罗马士兵,阿基米德便死于刀下。
伟大的物理学家阿基米德虽然遇难了,但是,他在科学上给人类做出的贡献,是无法估量的!
阿基米德烧敌船的故事
公元前213年,罗马帝国派大批战船开进地中海的西西里岛,想征服叙拉古王国。
几次水战下来,叙拉古王国被打得大败,只得固守叙拉古城堡,等待罗马的进攻。
这一天,晴空万里,阳光灿烂,阿基米德和国王站在城堡上观察着海面。 远处那一只只仅露出一些桅顶的罗马战船慢慢地越变越大。
城堡中兵力很少,国王把希望的目光投向聪慧无比的阿基米德,询问道:
“听说您最近叫人做了很多的大镜子,这里面有些什么名堂?”
阿基米德朝遥远的敌船一指说:“只要我们把罗马的战船消灭掉。他们就彻底失败了。而今天,他们灭亡的日子就要到啦,因为我们有太阳神助威。”他指着头顶的火盆般燃烧的太阳兴奋他说。
国王说:“您一向不信神,怎么今天倒对太阳神这么感兴趣?”
阿基米德认真地对国王讲了一番话,国王将信将疑,不过,最后还是点头说:“那么,就照您所说的试试吧。”
阿基米德让传令兵通知几百名士兵搬来几百面取火镜。大家在阿基米德的指挥下,用镜子往一艘艘战船的白帆上反射去灼热的阳光。不一会儿,白帆冒出缕缕青烟,海风一吹,“呼”地起了火。火势一会儿就变大了。罗马侵略者狂叫起来,纷纷往海里跳,有的烧死,有的淹死。后面的战船以为叙拉古人施了什么妖术,吓得调转船头便逃。
叙拉古国王兴奋地问阿基米德,“你这取火镜怎么真能向太阳神取来火呢?”
阿基米德说:“这镜子是凹面的镜子,它反射出的阳光,能集中到一点,这叫做焦点,焦点的温度很高很高,从它那里发出的光,射到易燃物上就能点着火。不过,假如没有太阳的帮忙,我们是无法取胜的。”
阿基米德创新故事
阿基米德出生于公元前287年,生在地中海中西西里岛的叙拉卡斯。阿基米德11岁就到了亚里山大里亚去读书,那里当时是世界的学术中心。他十分勤奋,学习成绩十分优异。他不但懂得了数学,还懂得了机械。有一次他对周围的人说:“只要你们给我个立脚的地方,我就可以把地球推动起来。”有人说他吹牛。不!他之所以敢这样夸口,是因为他找到了杠杆省力的原理。
他是古代如痴如醉的创新先驱。
当时,亥厄洛王给埃及国王造了一只大船,由于体积太大,重量过重,没法把它推入水里。后来,把阿基米德请了来,他沿船的周围看了看,满有把握地说:“我能把这船推下水去!”于是他开始设计并制造了一套复杂的杠杆和滑轮,决定用它来往水里推船。当一切杠杆和滑轮安装停当后,阿基米德把最后一条总绳索交给了亥厄洛王,叫他用手拉着绳索,前有100多人拉着大船,船渐渐地移动了,这时,千百双眼睛却紧紧盯着大船,当船慢慢移动到水里时,人群高呼起来。亥厄洛王和他的大臣们也都惊奇地异口同声地说:“这样的奇迹,好像魔术一样。”于是国王马上派人贴出一张布告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他。”
阿基米德的胜利,是经过一番艰难的历程才获得的。就用一些小事来说吧,平日里,每当他学习入迷的时候,就连自己的存在也忘掉了。他吃饭时,常常会拿起叉子来在饭桌上画三角形、方形,一直到饭菜都凉了,还未吃一口。早晨起来洗脸时,也常在脸盆里画起图形来。
有一次国王做了一只纯金的冠冕,很不放心,恐怕工匠用其他的金属混杂在里面,他叫阿基米德检查一下。阿基米德被难住了,他朝思暮想,总是没有想出好的办法。这天,他去洗澡,他刚站进澡盆的时候,水就向上升起来,于是他就坐下去,水就溢到盆外边,同时他感觉到身体在水中的重量减轻了,他恍然大悟,忙从澡盆里跳出来,大声喊着:“我知道了!我知道了!”原来他发现了测量皇帝冠冕的办法。他把冠冕放入水中,水溢出来了,测量出排出的水的体积,再找一块与水同样体积的纯金,然后把冠冕分别放在天平两边一称,正好天平是平衡的,说明工匠没有参假换料。这就是最有名的浮力原理。根据这个原理,得出了有名的阿基米德定律:沉物体于液体中,物体减轻的重量,等于所排除液体之重量。
阿基米德对天文、气象也有研究,他制作了一些圆球,模仿日月、星辰的运动,用细绳木棒联起来,利用水力使它旋转,这样就可以把日蚀和月蚀充分表示出来。阿基米德到了老年,他的祖国和罗马发生了战争。马赛拉斯带领罗马军队,包围了他所住的城市,罗马兵船又占领了他们的海港。阿基米德虽然不赞成战争,但不得不尽自己的天职,保卫祖国。他制造了一种抛石机叫石弩,能把很大的石头抛向罗马的兵营,给了罗马士兵以很大的打击。用凹面镜的聚光作用,把集中的阳光照射到入侵者的船上,让他们自己燃烧起来,罗马的许多船被烧毁了。
在阿基米德研制的各种兵器的打击下,罗马的士气低落,萎缩不前,统帅马赛拉斯改变了作战策略,下令不再攻城,而是把城池围困得水泄不通,由于围城时间太长,城内粮尽弹绝,这时马赛拉斯统帅下令攻城。在罗马士兵攻打城市时,阿基米德仍然在屋里钻研他的数学。他的脑子里尽是方形、圆形、三角形;地球、月亮和太阳。
正当他沉浸在科学的海洋中的时候,竟没有听见罗马士兵破城而入的喊杀声,也没有听见同胞们的哀嚎声,他仍在平心静气地想着推动地球和各行星运动的那伟大力量,他正在画一张图时,一个罪恶的黑影忽然遮住了他的视线,他才醒过来:“走开!你弄坏了我的图画,快躲开!”他愤怒地叫喊,当他的喊声刚落,举在他头顶的屠刀也落下了,阿基米德聪明的头颅就这样落地了……这时是公元前212年。
阿基米德活了75岁,他对人类科学的贡献非常巨大,他所著的《浮体》一书共二卷,把各种静水定律作了清晰的分析,他在天文学、力学、数学方面都有很高建树,如:那时他就能精确的计算出圆面积、体积和圆柱的斜面积,对后人启迪甚大。阿基米德被后世的数学家尊称为“数学之神”。
马塞拉斯是一个军人,是以服从命令为天职;但他也是一个人,他十分敬佩阿基米德的聪明才智,他听说阿基米德被一个士兵未经请示而杀害时,非常气愤和痛心,处死了那个士兵,抚慰阿基米德的亲属。为阿基米德举行了隆重的葬礼并建了陵墓,忏悔自己的罪责。连敌人都折服的人是多么的伟大!