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公元前3世纪中后期
阿基米德著《论浮体》

阿基米德是古希腊科学巨人,古代最伟大的科学家,在数学、物理学、天文学和机械科学等各方面都有卓越成就。

阿基米德发现浮力定律的故事脍炙人口。传说叙拉古的海罗王让金匠制作了一顶纯金的皇冠,却有人告发说,皇冠被掺了白银,并非纯金。国王请阿基米德鉴定。阿基米德冥思苦想,一时也没有找到好的鉴别方法。一次在澡盆里洗澡时,阿基米德突然悟到物体的体积等于物体排开水的体积,因而忘形裸奔,跑到街上大喊“尤里卡”(希腊语“我找到了”)。阿基米德把皇冠放在水里,测出排开水的体积,也就是皇冠的体积,再把与皇冠同等质量的金子放在水里,测出这些金子的体积,两个体积相互比较,如果皇冠的体积更大,则说明其中掺了假。在对沉浮现象进行了大量研究之后,阿基米德发现了浮力定律:物体在水中所受的浮力等于它排开的水所受的重力。该定律通常被称为阿基米德定律。

阿基米德Ⓟ

阿基米德一边洗澡一边努力思索Ⓟ

其实,阿基米德的研究并非传说中那么简单,他没有停留在浮力大小的问题上。阿基米德非常注重推理方法的应用,他找到了更为根本的液压原理,即在连通的液体中,同一水平位置的液体如果受到的压力有差别就不会静止,但容器中深处的液体可在其上面液体的压缩下而不至于移动。根据此原理,他证明静止的液面必然是以地球中心为球心的球面,阐述了固体在液体中的沉浮和重量变化,包括浮力大小与所排液体的关系等。这些内容都记载在其名著《论浮体》中。

阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬起地球。”Ⓢ

在另一名著《论平面图形的平衡或其重心》中,阿基米德提出了基本的杠杆原理:“两重物平衡时,所处的距离与重量成反比。”阿基米德名言“给我一个支点,我就能撬起地球”虽然夸张,但其理论依据就是杠杆原理。

阿基米德利用滑轮装置拖轮船Ⓢ

阿基米德还因发明各种巧妙的机械在当时的叙拉古享有崇高的声誉。据说,为了让叙拉古国王相信他能移动地球的说法,他设计了一套滑轮装置。利用这套装置,他几乎不费什么力气,就把一艘轮船拖动了一段距离。更让人惊叹的是阿基米德发明的军事机械。据说在一次战争中,阿基米德发明的投石机、投火器等发挥了神奇的作用,使前来进攻叙拉古的罗马军团遭受惨重的伤亡。

投石机Ⓢ

阿基米德是具有无比旺盛创新能力的科学家,他留下了足足十一部传世作品,失传的也有七八部之多。这些作品都是原创性的论文或专著,其严谨和精妙令人叹服,重要性和价值也经久不衰。 s/WWCNGjUEZGBHtGd5Un0h6eDHOf8wXHwU7eTsLT5reArT6OrlUE2HlkhPs1khqa

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