第14章 阿基米德
阿基米德(Archimedes),公元前287年出生于西西里东南港市叙拉古附近的一个小村庄,是古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家和力学家。他出生于贵族家庭,与叙拉古的赫农王(King Hieron)有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。阿基米德从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。
在阿基米德出生时,古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。意大利半岛上新兴的罗马共和国正不断扩张势力,北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德生长在这种新旧势力交替的时代,而叙拉古城成为许多势力的角斗场所。
公元前267年,阿基米德被父亲送到埃及的亚历山大城跟随欧几里得的学生埃拉托塞和卡农学习。亚历山大城是当时世界的知识、文化贸易中心,学者云集,人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。在这里,阿基米德学习和生活了许多年,兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,对其后的科学生涯中作出了重大的影响,奠定了阿基米德日后从事科学研究的基础。
在物理学领域,阿基米德是静态力学和流体静力学的奠基人,享有“力学之父”的美称。阿基米德发现了浮力原理,即物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体的重量。他还提出了杠杆定律,解释了杠杆如何放大或减小力。这些原理至今仍是物理学和工程学的基础。
在数学上,阿基米德计算了圆周率的更精确值,确定了多种几何图形的面积和体积,发现了阿基米德螺线,并提出了穷竭法,这是一种早期的积分微积分概念。他的工作为后来的微积分发展奠定了基础。
阿基米德还发明了许多机械装置,包括用于战争的投石机和用于提升重物的滑轮系统。在第二次布匿战争中,他为保卫叙拉古设计了许多战争器械。
公元前212年,古罗马军队入侵叙拉古,阿基米德被罗马士兵杀死,终年七十五岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。
阿基米德对数学和物理的发展做出了巨大的贡献,为社会进步和人类发展做出了不可磨灭的影响,即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。阿基米德的工作体现了古希腊科学和哲学的精髓,他的成就对后世的科学发展有着持久的影响。