日期:2018-02-01 10:36:55
9、巨匠级大师
阿基米德,公元前287年出生于锡拉库萨附近的一个小村庄,出身于贵族,家庭十分富有,与国王希罗二世还沾亲带故。希罗二世在位五十多年,喜欢摆弄器具,阿基米德的父亲也是个天文学家,非常重视对孩子的培养,在阿基米德十岁时就把他送到当时西方文化的中心:埃及的亚历山大城。
到了新的地方,阿基米德结识了当时科学界的顶级人物,将当时天文学、物理学和数学能够达到的成果全部消化吸收,就回到了家乡,关上门独自研究了。
他知道自己的家乡最为安全,希罗二世为了让国人有个安静和平的环境,长期依附于罗马人,在第一次布匿战争期间,又短暂的投靠过迦太基人,战争结束之后,就立即回归到罗马人账下,谁也不得罪。
阿基米德就充分利用希罗二世带来的几十年和平时期大搞研究,成就斐然。
今天的我们相信对他的两件事和一句话的印象特别深刻。
第一件事就是王冠的故事。
希罗二世花重金叫金匠为自己打造了一顶纯金做的王冠。王冠做成后又怀疑金匠掺了假,就把阿基米德叫去,叫他想办法鉴定一下。
阿基米德苦思冥想,过了多日没有答案,直到洗澡时,看到澡盆中的水溢出,才恍然大悟。
他光着身子一边奔跑,一边大喊:“尤里卡!尤里卡!(我知道该怎么做了!)”
今天,在比利时首都布鲁塞尔,每年都要举办一次世界发明博览会,它的名字就叫尤里卡。
根据这个事件,他发现了物理学中关于浮力方面的一个定律,那就是阿基米德原理:物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量。
第二件事是轮船的故事。
希罗二世为埃及托勒密王朝建造了一艘巨大的轮船,因为船体太大太重,根本无法下水。阿基米德就在船的四周设计了一套复杂的机械系统,并在船的底部放上了很多巨大的圆木。
最后,他叫人砍断了固定轮船与岸边木桩的绳索,在杠杆和圆木的推力作用下,船慢慢的进入海中。
根据这件事,他得出了杠杆原理,即满足支点、施力点和受力点的系统为杠杆系统,要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
所以,他才说出了那一句话:“给我一个支点,我可以撬动地球。”
他在亚历山大求学时,在干旱的尼罗河流域发现当地的人浇地很费劲,就设计了一种利用螺旋作用在水管里旋转把水吸上来的抽水机械,直到今天,这个叫做“阿基米德螺旋抽水机”在欧洲农村还有人在使用。
不过,物理学与机械制造只是他的副业,对他来说也就是小打小闹,他醉心研究的领域还是数学,其著作的大多数也是关于数学方面的。
在其中的一篇中,他详细的讲了如何求抛物线与直线所夹图形的面积的问题,他把这个图形切割成一个一个的长方形,用无限逼近的方法一点一点的算出。
他还用割圆的办法计算圆周率,把Π值精确到了小数点之后的两位,即3.14。这个记录在大约一百年后才被埃及天文学家托勒密打破。
他的这种方法过了一千八百多年,才被牛顿和莱布尼茨发明的微积分进一步深化,终于成为高等数学中的重要组成部分,数学终于不再是研究具体问题,而是建立严谨的逻辑基础上的精密思维方面的学科。
今天,没进过高等院校的大门,是没有机会接触微积分的,包括笔者。
所以,阿基米德能够取得这么大的成就,要感谢希罗二世给他创造了一个良好的环境,只有这样,他的学问才能突飞猛进。
他用半生的精力研究几何,算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二。还研究出螺旋曲线的性质,今天的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名的。
可是,希罗二世毕竟还是死了,他的孙子因为汉尼拔不断取得胜利背叛罗马,终于把罗马人惹毛了,兴师问罪。
面对到来的罗马大军,阿基米德把以前制造的防卫器械拿了出来,他要凭自己的智慧拯救处于危难中的祖国。
日期:2018-02-01 21:04:36
10、孤城智者
罗马人根本看不起锡拉库萨,心想这个墙头草还不如马其顿,说不定船队还没登陆,城里的人就投降了。
信心满满的马塞卢斯看到了对手的城市离自己越来越近,却看不见对手迎战的船只,心想,害怕了?吓得不敢照面了?
他命令船队加速前进,眼看就要到岸边的城墙了,却听到了一股奇异的声响在头顶上响起。
没等罗马人回过神来,大小不一的石头像雨点一样砸到船上,船上的士兵躲闪不及,被砸中落水,又过了一会儿,走在前头的船只被砸沉了。
这个场面,罗马人根本没见过,也没听说过,马塞卢斯只好命令手下灰溜溜的回到本土。
好在本土与西西里岛距离不远,几天后,罗马人又出发了,“你们的石头是有限的,用没了应该也就没别的招了。”
罗马人心惊胆战的又靠了岸,却没有看到石头雨,“好了,看来是没石头了,这下了我们安全了。弟兄们,给我进攻!攻进城里吃早饭!”
船队靠近墙了,一些眼尖的罗马人却看到一个怪物从天而降。
“你们看,那是什么呀!”
“不好,那个东西还看不清,可是明显是冲着我们来的。快撤!”
晚了!罗马人看清了从天而降的东西是大铁钩,后面的迅速逃散,前面的几艘还没调头,就被牢牢的钩住。
这些铁钩太大了,用什么东西也砍不动,士兵们汗流浃背的用能找到的东西又砍又砸,却发现铁钩往上提,随着船只的倾斜,船上的人落入水中。
后面的罗马人面无人色,眼睁睁的看着船毁人亡,“完了!锡拉库萨有神灵保佑,神灵知道石头能用完,就换上了铁钩子,有几只船就钩几只。”
罗马人停了好长时间,终于又出发了,“我们有好几百只战船,他们应该没有好几百只铁钩,一部分人被钩住,牺牲了,你们的兄弟会替你们冲进城去,为你们报仇的。”
离城墙还很远,罗马人却发现城上站满了人,“好了,铁钩子失灵了,这次终于可以攻进城了。”
他们还没从激动中回过神来,却发现船冒烟了,失火了。最后,相当多的船只被烧毁,罗马人这次的损失比前两次惨重的多。
真的没办法了,马塞卢斯经过多方打听,终于知道对方确实请了高人,不过不是神灵,而是一个七十多岁的老人。
“天哪,我们罗马大军是和一个人作战啊!”
吃了几次亏的罗马人终于冷静了下来,“那就停止强攻,等对手放松警惕,出现破绽。”
整整过了两年,罗马人毫无进展,生活安逸的锡拉库萨人见到罗马人攻势暂缓,以为危险过去了,还是放松了防备,让罗马人找到了机会。
罗马人进城了,几个罗马士兵冲进一间屋子,看到一个老人坐在地上专心致志的画一个图形,“老头子,都这个时候了,还在乱画,吃我一刀。”
老人说:“请等一下,我把这个问题想出来,你们再杀我。”
士兵自然是不耐烦,“死到临头,还在想这些没用的,你快点死,别耽误我们抢东西。”
说完后,士兵一拔刀,刺向老人的胸口。
老人倒在了血泊中。
马塞卢斯终于知道了这件事,勃然大怒:“你们这几个混帐东西,你们知道杀的是谁吗?他为我们的敌人做了这么多事,要是他到我们这里来,能帮我们做好多事啊!”
马塞卢斯厚葬了阿基米德,还在墓碑上刻了一个几何图形:圆柱内切球,以纪念他的数学成就。
(这是个后人想象的草图,阿基米德墓碑早就找不到了)
阿基米德走了,他带走了一个时代。
迦太基人唯利是图,罗马人冷血嗜杀,他们都不是希腊文化的继承者。
罗马人占领了锡拉库萨,顺势占领西西里岛,汉尼拔好不容易拉拢的盟友一个一个的离去,而一个罗马英雄在他兴起的伊比利亚半岛,给了他重重的一击。
他就是大西庇阿。
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