阿基米德的事蹟材料
阿基米德***公元前287年—公元前212年***,古希臘哲學家、數學家、物理學家。阿基米德成為兼數學家與力學家的偉大學者,並且享有“力學之父”的美稱。下面是小編收集整理的阿基米德生平,希望對大家有幫助~~
科學成就
阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產生的最偉大的數學家及科學家之一,他在諸多科學領域所做出的突出貢獻,為他贏得同時代人的高度尊敬,並用他的智慧顛覆人類歷史。
力學方面:
1、在總結了關於埃及人用槓桿來抬起重物的經驗的基礎上,阿基米德系統地研究了物體的重心和槓桿原理。提出了精確地確定物體重心的方法,指出在物體的中心處支起來,就能使物體保持平衡;同時,他在研究機械的過程中,發現並系統證明了阿基米德原理***即槓桿定律***,為靜力學奠定了基礎。此外,阿基米德利用這一原理設計製造了許多機械。
2、他在研究浮體的過程中發現了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律其公式為:F浮=G排液=ρ液gV排液。
幾何學方面:
阿基米德的數學成就在於他既繼承和發揚了古希臘研究抽象數學的科學方法,又使數學的研究和實際應用聯絡起來。
1、阿基米德確定了拋物線弓形、螺線、圓形的面積以及橢球體、拋物面體等各種複雜幾何體的表面積和體積的計算方法。在推演這些公式的過程中,他創立了“窮竭法”,類似於現代微積分中所說的逐步近似求極限的方法。
2、他是科學的研究圓周率的第一人。他提出用圓內接多邊形與外切多邊形邊數增多、面積逐漸接近的方法求圓周率。他求出了圓周率大小範圍為:223/71<π<22/7。
3、面對古希臘繁冗的數字表示方式,阿基米德還首創了記大數的方法,突破了當時用希臘字母計數不能超過一萬的侷限,並用它解決了許多數學難題。
4、提出了著名的阿基米德公理,用現代數學語言表述,阿基米德原理指對於任何自然數***不包括0***a、b,如果ab.
天文學方面:
1、他發明了用水利推動的星球儀,並用它模擬太陽、行星和月亮的執行及表演日食和月食現象;
2、他認為地球是圓球狀的,並圍繞著太陽旋轉,這一觀點比哥白尼的“日心地動說”要早一千八百年。限於當時的條件,他並沒有就這個問題做深入系統的研究。
重視實踐:
阿基米德和雅典時期的科學家有著明顯的不同,就是他既重視科學的嚴密性、準確性,要求對每一個問題都進行精確的、合乎邏輯的證明;又非常重視科學知識的實際應用。他非常重視試驗,親自動手製作各種儀器和機械。他一生設計、製造了許多機構和機器,除了槓桿系統外,值得一提的還有舉重滑輪、揚水機、利用太陽光將敵人的船焚燒以及軍事上用的拋石機等。被稱作“阿基米德螺旋”的揚水機至今仍在埃及等地使用。
著作
阿基米德流傳於世的數學著作有10餘種,多為希臘文手稿。他的著作集中探討了求積問題,主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積。其體例深受歐幾里德《幾何原本》的影響,先是設立若干定義和假設,再依次證明。
作為數學家,他寫出了《論球和圓柱》、《圓的度量》、《拋物線求積》、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計算》等數學著作;作為力學家,他著有《論圖形的平衡》、《論浮體》、《論槓桿》、《原理》等力學著作。
這些著作中《論球與圓柱》是他的得意傑作,包括許多重大的成就。他從幾個定義和公理出發,推出關於球與圓柱面積體積等50多個命題
著作一覽:
《數沙器》,是專講計算方法和計算理論的一本著作。阿基米德要計算充滿宇宙大球體內的砂粒數量,他運用了很奇特的想象,建立了新的量級計數法,確定了新單位,提出了表示任何大數量的模式,這與對數運算是密切相關的。
《圓的度量》,利用圓的外切與內接96邊形,求得圓周率π為:223/71<π<22/7,這是數學史上最早的,明確指出誤差限度的π值。他還證明了圓面積等於以圓周長為底、半徑為高的正三角形的面積;使用的是窮竭法。
《論球與圓柱》,熟練地運用窮竭法證明了球的表面積等於球大圓面積的四倍;球的體積是一個圓錐體積的四倍,這個圓錐的底等於球的大圓,高等於球的半徑。阿基米德還指出,如果等邊圓柱中有一個內切球,則圓柱的全面積和它的體積,分別為球表面積和體積的 。在這部著作中,他還提出了著名的"阿基米德公理"。
《拋物線求積法》,研究了曲線圖形求積的問題,並用窮竭法建立了這樣的結論:"任何由直線和直角圓錐體的截面所包圍的弓形***即拋物線***,其面積都是其同底同高的三角形面積的三分之四。"他還用力學權重方法再次驗證這個結論,使數學與力學成功地結合起來。
《論螺線》,是阿基米德對數學的出色貢獻。他明確了螺線的定義,以及對螺線的面積的計算方法。在同一著作中,阿基米德還匯出幾何級數和算術級數求和的幾何方法。
《平行圖形的平衡或其重心》,是關於力學的最早的科學論著,講的是確定平面圖形和立體圖形的重心問題。
《論浮體》,是流體靜力學的第一部專著,阿基米德把數學推理成功地運用於分析浮體的平衡上,並用數學公式表示浮體平衡的規律。書中他研究了旋轉拋物體在流體中的穩定性。
《論錐型體與球型體》,講的是確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉而成的錐型體體積,以及橢圓繞其長軸和短軸旋轉而成的球型體體積。
《阿基米德方法》,是一封給埃拉託斯特尼的信,它主要講根據力學原理去發現解決問題的方法。他把這種方法看作是嚴格證明前的一種試探性工作,得到結果以後,還要用歸謬法去證明它。
《群牛問題》,含有八個未知數,最後歸結為一個二次不定方程。最初是在一封給埃拉託塞尼的信中提出,但真實性頗值得懷疑,“群牛問題”大概很早以前就已存在,阿基米德只是重新研究而已。
影響及評價
阿基米德是數學家與力學家的偉大學者,並且享有“流體靜力學之父”的美稱。他通過大量實驗發現了槓桿原理,又用幾何演澤方法推出許多槓桿命題,並給出嚴格的證明,其中就有著名的"阿基米德原理"***槓桿原理***。
他在數學上也有著極為光輝燦爛的成就,特別是在幾何學方面.他的數學思想中蘊涵著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域裡去,預告了微積分的誕生。
正因為他的傑出貢獻,美國的E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:任何一張開列有史以來三個最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩人通常是艾薩克·牛頓和卡爾·弗里德里希·高斯。不過以他們的巨集偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。
除了艾薩克·牛頓和阿爾伯特·愛因斯坦,再沒有一個人象阿基米德那樣為人類的進步做出過這樣大的貢獻。即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感。他是“理論天才與實驗天才合於一人的理想化身”,文藝復興時期的達·芬奇和伽利略·伽利雷等人都拿他來做自己的楷模。