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數(shù)學(xué)家阿基米德的故事
故事是漢語(yǔ)詞匯，意思是舊事、舊業(yè)、先例、典故等涵義。下面是小編精心整理的數(shù)學(xué)家阿基米德的故事，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
數(shù)學(xué)家阿基米德的故事
阿基米德是古希臘最杰出的科學(xué)家之一，他于公元前287年出生在西西里島的敘拉古，父親是一位淵博的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。在父親的影響下，阿基米德從小就學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)等方面的知識(shí)，逐漸成為古希臘后期最有成就的科學(xué)家，他準(zhǔn)確的求出了計(jì)算球體、圓柱體的體積和表面積的公式，提出了拋物線(xiàn)所圍成的面積和弓形面積的計(jì)算方法，發(fā)現(xiàn)了杠桿原理和浮力定律，并著有《論球和圓柱》《拋物線(xiàn)求積》《論杠桿》《論重心》等著作。
關(guān)于阿基米德的故事流傳甚多，其中最為神秘和不可思議的是關(guān)于阿基米德的“死光”傳說(shuō)，千百年來(lái)成為人們爭(zhēng)論不休的公案。
公元前3世紀(jì)左右，意大利半島上的羅馬逐漸強(qiáng)大起來(lái)，開(kāi)始對(duì)外發(fā)動(dòng)一系列擴(kuò)張戰(zhàn)爭(zhēng)。公元前213年，羅馬軍隊(duì)在執(zhí)政官馬塞拉斯率領(lǐng)下進(jìn)攻希臘西西里島上的敘拉古城，羅馬軍隊(duì)勢(shì)力強(qiáng)大，敘拉古城處于不利的形勢(shì)。由于阿基米德是敘拉古國(guó)王赫農(nóng)王的親戚，又具有博學(xué)的知識(shí)和豐富的智慧，因此被選為赫農(nóng)王的顧問(wèn)，幫助國(guó)王解決生產(chǎn)、戰(zhàn)斗中的一些技術(shù)問(wèn)題。面對(duì)羅馬人的強(qiáng)大攻勢(shì)，阿基米德充分發(fā)揮了他的聰明才智科學(xué)技術(shù)，他先是利用杠桿原理制造了一批投石器，安裝在敘拉古城的城墻上，當(dāng)羅馬人入侵時(shí)，敘拉古士兵在城墻上開(kāi)動(dòng)投石器，將許多又大又重的石塊以飛快的速度投向從陸地上入侵的敵人，羅馬軍隊(duì)抵擋不住這些從天而降的巨大石塊，被打得失魂落魄，落荒而逃。
第二年，羅馬軍隊(duì)派出強(qiáng)大的艦隊(duì)開(kāi)進(jìn)西西里島岸邊，準(zhǔn)備一舉殲滅敘拉古，面對(duì)來(lái)勢(shì)洶洶的敵人，阿基米德指揮敘拉古士兵手持無(wú)數(shù)面鏡子在岸邊排成弧形，就在羅馬人嘲笑他們愚昧懦弱的時(shí)候，忽然一道強(qiáng)光從天而降，羅馬人的戰(zhàn)船瞬間燃起熊熊大火，士兵被燒死，戰(zhàn)船被燒毀。原來(lái)阿基米德利用了反光與聚焦原理，讓成千上萬(wàn)的士兵手持磨光的鏡子組成一面巨大的凹面鏡，將太陽(yáng)光聚焦到一點(diǎn)，從而匯集了大量的太陽(yáng)熱量，引起了羅馬戰(zhàn)船的火災(zāi)。羅馬人被這突如其來(lái)的一幕嚇得驚惶失措，趕緊引兵撤退，后來(lái)心有余悸的羅馬軍隊(duì)的統(tǒng)帥馬塞拉斯稱(chēng)這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)為羅馬軍隊(duì)與阿基米德一個(gè)人的戰(zhàn)斗，而把那道可怕的強(qiáng)光稱(chēng)為阿基米德的“死光”。
阿基米德的“死光”成為他博學(xué)智慧最生動(dòng)的傳說(shuō)，沒(méi)有人懷疑阿基米德的偉大和聰明才智，但利用反射的太陽(yáng)光燒毀羅馬戰(zhàn)船這件事情卻引起了歷史學(xué)家的懷疑。歷史學(xué)家和科學(xué)家們認(rèn)為在2000多年前的古希臘人們并不了解光學(xué)和鏡子的知識(shí)，阿基米德也沒(méi)有留下關(guān)于光學(xué)方面的研究理論和著作，而且當(dāng)時(shí)的鏡子主要由青銅磨成，反光效果較差，不太可能在瞬間聚焦產(chǎn)生幾千度的高溫，況且當(dāng)時(shí)羅馬人的船隊(duì)是在海上航行之中，敘拉古士兵的鏡子與戰(zhàn)船隔著較遠(yuǎn)的距離，如何對(duì)移動(dòng)的戰(zhàn)船做出準(zhǔn)確的聚焦也是一個(gè)很大的難題，因此千百年年來(lái)人們一直對(duì)這個(gè)傳說(shuō)持懷疑態(tài)度。
然而許多學(xué)者試圖提供“死光”真實(shí)的歷史證據(jù)。美國(guó)肯塔基州路易斯維爾大學(xué)歷史學(xué)教授羅伯特·泰普爾援引例證說(shuō)，公元515年，拜占庭首都君士坦丁堡遭到敵人圍攻，科學(xué)家普羅克魯斯命士兵手舉鏡子組成“燃燒鏡”，高度聚焦的太陽(yáng)光燒毀了敵人的戰(zhàn)船，擊退了敵人的進(jìn)攻，而這項(xiàng)“燃燒鏡”的發(fā)明是他與他的學(xué)生安提米烏斯共同研究的成果，其直接來(lái)源就是阿基米德的“死光”原理，以及其后亞歷山大學(xué)派關(guān)于光學(xué)和透鏡的理論成果。這一歷史成為支持阿基米德確實(shí)燒毀古羅馬戰(zhàn)船的證據(jù)。
進(jìn)入現(xiàn)代，人們依然在尋找阿基米德“死光”的有力支持。1973年，希臘科學(xué)家伊奧安尼斯·薩卡斯決定通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定到底能否利用反射和聚焦的太陽(yáng)光燒毀船只，他讓60名水手排隊(duì)站在碼頭上，每人拿著一面大鏡子，組成一面巨大的凹鏡形狀，在太陽(yáng)正盛的時(shí)候把光線(xiàn)反射到150英尺開(kāi)外的一只小船上，結(jié)果不到3分鐘，船只就著火了。
然而這些證據(jù)依然不能引起人們的信任。2005年10月，麻省理工學(xué)院和亞利桑那大學(xué)的研究人員親自來(lái)到圣弗朗西斯科灣，也就是古敘拉古王國(guó)所在地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，麻省理工學(xué)院的研究人員在岸邊拼起一個(gè)300平方英尺的銅鏡和玻璃鏡，用它們反射和聚焦后的陽(yáng)光，徑自射向45公尺外的漁船上，結(jié)果僅僅使?jié)O船上的木頭冒煙而沒(méi)有生火，于是他們又把漁船停泊在離岸邊約22.5公尺的地方，這一次聚焦的陽(yáng)光點(diǎn)燃了船上的易燃品，冒出了小火苗，但火苗很快就熄滅了。與此同時(shí)，亞利桑那大學(xué)的研究人員用他們用的鏡子組成一面大花瓣?duì)畎肩R來(lái)聚焦陽(yáng)光，結(jié)果漁船上既沒(méi)有冒煙也沒(méi)有著火，試驗(yàn)以失敗而告終。
這一試驗(yàn)否認(rèn)了阿基米德“死光”的可能性，使人們認(rèn)識(shí)到那不過(guò)是一個(gè)傳說(shuō)。但支持派依然認(rèn)為歷史上確有其事，并指出當(dāng)時(shí)阿基米德并不是直接用“死光”燒毀了羅馬的戰(zhàn)船，而是先用投石器向敵人的船上投擲了許多易燃物品，然后才用“死光”照射，結(jié)果引起了熊熊大火燒死了羅馬軍隊(duì)。事實(shí)到底如何，現(xiàn)在考古學(xué)家和歷史學(xué)家仍然在考證和爭(zhēng)論，但阿基米德在2000多年前利用他的科學(xué)智慧幫助敘拉古軍隊(duì)取得了不少戰(zhàn)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)則是毋庸置疑的。
寓意
一、知識(shí)就是力量
阿基米德憑借從小學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)等多方面知識(shí)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了巨大作用。他制造投石器成功抵御羅馬軍隊(duì)的進(jìn)攻，充分體現(xiàn)了知識(shí)可以轉(zhuǎn)化為實(shí)際的戰(zhàn)斗力，能夠在關(guān)鍵時(shí)刻改變局勢(shì)。這提醒我們要重視知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累，因?yàn)樵诿媾R各種挑戰(zhàn)時(shí)，豐富的知識(shí)儲(chǔ)備往往是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
二、創(chuàng)新與智慧的價(jià)值
阿基米德在戰(zhàn)爭(zhēng)中充分發(fā)揮聰明才智，想出利用杠桿原理制造投石器和可能的“死光”戰(zhàn)術(shù)等創(chuàng)新方法。這表明創(chuàng)新和智慧具有巨大的價(jià)值，能夠突破常規(guī)，找到解決問(wèn)題的獨(dú)特途徑。在當(dāng)今社會(huì)，創(chuàng)新思維同樣至關(guān)重要，它可以推動(dòng)科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革。
三、科學(xué)精神的傳承
盡管對(duì)于阿基米德“死光”傳說(shuō)存在爭(zhēng)議，但后人不斷嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證其真實(shí)性，這體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)精神的傳承。無(wú)論是古代科學(xué)家的探索，還是現(xiàn)代學(xué)者的實(shí)驗(yàn)，都反映了人類(lèi)對(duì)真理的不懈追求。這種科學(xué)精神激勵(lì)我們勇于質(zhì)疑、大膽探索，不斷推動(dòng)知識(shí)的進(jìn)步。
四、歷史的啟示
阿基米德的故事也讓我們認(rèn)識(shí)到歷史的重要性。雖然關(guān)于“死光”的真實(shí)性仍在考證和爭(zhēng)論，但這個(gè)傳說(shuō)以及相關(guān)的歷史事件提醒我們，要從歷史中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。歷史可以為我們提供借鑒，讓我們更好地面對(duì)當(dāng)下和未來(lái)的挑戰(zhàn)。
五、不可忽視個(gè)體的力量
阿基米德一個(gè)人的智慧和努力在戰(zhàn)爭(zhēng)中起到了關(guān)鍵作用，這讓我們明白即使是個(gè)體，也能產(chǎn)生巨大的影響力。每個(gè)人都有自己的才能和價(jià)值，只要充分發(fā)揮，都可以為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
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