历史

历史上三大数学家,牛顿和高斯,另外一位是谁? ​

来源:小播读书  发布日期:2020-01-09 10:40

天才的作品是用眼泪灌溉的,我们应该感谢阿基米德为人类发展做出的巨大贡献。与此同时,大家更应该去了解这些伟人背后的故事,包括他们那个时代的背景和文化。只有这样,我们才能真正理解科学,理解文明。——编者按

大家好,这里是小播读书,今天要带大家了解的是古希腊著名哲学家,数学家和物理学家:阿基米德。

应该大家都应该听过一句名言:给我一个支点,我就可以撬动整个地球。

是的,这句话就是今天我们要介绍这位古希腊时期著名的数学家阿基米德说的。他是力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,被誉为“力学之父”,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。

他于公元前287年,出生在希腊西西里岛的叙拉古,死于公元前212年。与中国传奇商业巨子吕不韦,是同时代的人。只不过,阿基米德的兴趣在于数学和物理学,而吕不韦的兴趣是商业和政治。他出生时,希腊的辉煌文化已经逐渐衰退,经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城;但是另一方面,意大利半岛上新兴的罗马共和国,也正不断的扩张势力;北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代,而叙拉古城也就成为许多势力的角斗场所。

阿基米德不仅是古希腊时期最有建树的科学家,而且被誉为世界三大数学家之一,不过阿基米德对物理学的贡献和影响更加深远,他有三大主要成就。

一是发现了浮力原理。什么是浮力原理呢?物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量。关于这个原理的发现,有一个有趣的故事。

相传叙拉古的国王请金匠打造一个纯金的王冠,做好之后,或许国王觉得成色不对,怀疑金匠不老实,,但又苦于找不到证据证明自己的怀疑,于是国王就把这个难题交给阿基米德来解决。阿基米德苦思冥想了好几天,但一直找不到好方法。

有一天,他在洗澡时,发现自己坐进去后,浴盆水位上升了。他的脑子里冒出一个想法:“王冠排开的水量应该正好等于王冠的体积,所以只要拿和王冠等重量的金子,放到水里,测出它的体积是否与王冠的体积相同,如果王冠体积更大,就表示其中掺了银。”想到这里,阿基米德不禁从浴盆中跳了出来,光着身子跑到王宫,嘴里高喊着“尤里卡(Ericka)!尤里卡!”,意思是我发现了。果然,经过验证,阿基米德确定王冠中确实掺了假,成功地揭穿了金匠的诡计,从此国王对他愈加信任了。后来,阿基米德将这个发现进一步总结为浮力原理。

二是提出了杠杠原理。那句话:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”

阿基米德正是想通过这句话,来说明杠杆足够长时,用很小的力量就能撬动很重的东西。这正是杆杠原理的体现,也就是杠杆两边力矩相等。凭借对机械省力的原理有深刻的理解,阿基米德制造了许多工程机械和守城器具,用以对抗强大的罗马兵团。

据说有一天,海维隆王遇到了一个棘手的问题,国王替埃及托勒密王造了一艘船,因为太大太重,船无法放进海里,国王就对阿基米德说:“你连地球都举得起来,把一艘船放进海里应该没问题吧?阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑车和杠杆。阿基米德叫100多人在大船前面,抓住一根绳子,他让国王牵动一根绳,大船居然慢慢地滑到海中。国王异常高兴,当众宣布:“从现在起,我要求大家,无论阿基米德说什么,都要相信他!”

三是发明了一种天象仪或者说太阳系的模型,显示了太阳、月亮和五个行星的运动。这个天象仪不但运行精确,连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。

阿基米德除了以上三大主要成就,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。他的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美。

和阿基米德那个伟大的时代的学者一样,他的著作颇多。包括《论球和圆柱》、《圆的度量》、《阿基米德方法》《平面图形的平衡或其重心》、《测圆术》、《论螺线》、《论浮体》、《方法论》、《十四巧板》。

与阿基米德相关的故事有很多,除了前文提到的“国王的王冠”,最经典的故事莫过于阿基米德之死。不过,这个故事有很多版本,其中一个版本是这样的:据说公元前212年,敘拉古被罗马军队攻陷了。罗马军队进城时,阿基米德正在地上画图研究几何问题,一个不懂事的士兵走近阿基米德,并踩坏了地上的图形。阿基米德说:“请让开,别踩了我的图形”。这位士兵一怒之下,拔剑杀了这位优秀的科学家。历史总是重复,伟人常常死于无名之辈。感到欣慰的是,后来罗马军队统帅马塞拉斯,听到这个消息后非常悲痛,专为阿基米德建了一座墓,并在墓碑上镌刻有球内切圆柱图形,来表达对这位伟大学者的敬意。

天才的作品是用眼泪灌溉的,我们应该感谢阿基米德为人类发展做出的巨大贡献。与此同时,大家更应该去了解这些伟人背后的故事,包括他们那个时代的背景和文化。只有这样,我们才能真正理解科学,理解文明,这正是我为大家讲述阿基米德的初衷。

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原标题:历史上三大数学家,牛顿和高斯,另外一位是谁?



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