阿基米德
介紹
阿基米德是一位希臘博學家:數學、幾何、物理和工程學的主要創新者。他制定了槓桿原則。他證明瞭落向中心點的流體最終會形成一個球體,這是對古希臘地球是圓的假說的重要貢獻(克裡斯托弗·哥倫布絕不是第一個提出這一見解的人——當他出現時,每個受過教育的人已經理解了近兩千年)。他為數學常數 pi (π) 得出了一個非常精確的值。他開發了一種著名的方法來測量不規則形狀物體的密度,該方法在發現贗品方面非常有用。
生平
像許多古代和古典哲學家一樣,阿基米德是一個有點神秘的人物。古人沒有花太多時間寫傳記,更不用說寫自傳了,所以沒有太多證據可以繼續。當時只寫了一本當代傳記,沒有副本留存下來。我們知道阿基米德生活在西元前3 世紀,他一生的大部分時間都在錫拉丘茲度過,錫拉丘茲是義大利半島附近西西裡島的希臘殖民地。他似乎來自一個顯赫的家庭,可能是敘拉庫薩國王的親戚。
雖然我們對阿基米德的生平幾乎一無所知,但我們確實對他的死亡有所瞭解。這位偉大的哲學家此時應該已經 75 歲左右了,但在第二次布匿戰爭中圍攻錫拉丘茲時被羅馬共和國的士兵殺死了。在這個故事的一個版本中,羅馬士兵奉命抓住阿基米德,並將他們帶到他們的將軍那裡。當士兵們衝進阿基米德時,他正在自家院子的沙子上畫出一個幾何樣張。顯然,圍攻並不足以使他放棄工作。他嚇了一跳,喊道:“不要打擾我的圈子!”,並試圖阻止士兵踐踏他錯綜複雜的圖畫。羅馬人將此視為抵抗,立即殺死了他。
阿基米德的思想
槓桿和阿基米德點
槓桿的概念非常直觀:如果您使用桿子撬開某物,則較長的桿子比短桿效果更好。如果你要扔長棍網球,一根孤桿會比短桿扔得更遠。這個基本原理不僅支撐著撬棍和扳手等明顯的槓桿,還支撐著輪子和車軸、弓箭手的弓、鏟子,甚至人的手臂。顯然,在阿基米德的時代,所有這些發明或多或少都被認為是理所當然的,但他是第一個制定基本原理並理解所有這些不同種類的槓桿是如何連接的。“槓桿”的原則可以追溯到他的工作。
為了幫助他的原則,阿基米德有一句名言:“給我一個站立的地方,我就會感動世界。他的意思是,一個足夠長的槓桿,它的支點在正確的位置,可以移動任何物體,無論多重。當然,問題在於阿基米德必須站在世界之外才能移動它,而在未來數千年後進行太空旅行似乎是不可能的。
後來的哲學家,從笛卡爾開始,會用這個形象來描述意識的問題。為了讓阿基米德移動地球,他必須在地球之外找到一個站立的地方,然而站立的概念本身似乎需要地球在腳下。笛卡爾認為,在理解意識方面也存在類似的問題:為了理解意識的本質,我們必須在意識之外找到一個“阿基米德點”,從中我們可以看到我們的探究物件。然而,任何來自意識之外的探究都是不可能的,因為意識本身就是探究本身的必要前提。直到今天,這個問題一直困擾著意識哲學家。
引號
“尤里卡!”
牛津詞典將“eureka”定義為“當一個人發現或發現某物時,喜悅或滿足的哭泣”。希臘語的意思是“我找到了”,這已經成為卡通科學家在頓悟時刻的口頭禪。這個形象直接追溯到阿基米德,據說他在赤身裸體地跑過錫拉丘茲的街道時大喊了一聲。事情是這樣的:
敘拉古國王希羅命令他的金匠為他製作一頂純金王冠。但他無法檢查這頂王冠是否真的是 100% 純淨的,或者他的金匠是否欺騙了他,將金銀合金化,並將剩餘的收入囊中。每個人都知道黃金比白銀更緻密,所以如果你能將皇冠的重量與它的體積進行比較,就很容易判斷它是否是用純金製成的。阿基米德是測量體積的世界專家,但他的公式只允許測量規則形狀的物體的體積:立方體和圓柱體等。因為樹冠是不規則的形狀,所以如果不將其熔化,就無法測量它的體積,因此無法檢查它的密度並知道它是由什麼製成的。
阿基米德回家了,對國王的問題感到困惑。隨著夜晚的過去,他準備洗澡,可能是為了轉移注意力。但當他踏入浴缸時,他注意到當他將身體浸入水中時,水位略微上升。他瞬間意識到,排出的水的體積正好等於他被淹沒的身體的體積。液體體積很容易測量,因為它們可以被強迫成圓柱體等規則形狀。因此,他所要做的就是將皇冠放入水中,測量位移,並將所得比率與已知的黃金密度進行比較。
他瘋狂地跳出浴缸,一路跑到街上,大喊著「尤里卡!尤里卡!他把他的發現告訴了國王(人們認為他先停下來穿衣服),並立即進行了測試。阿基米德的測試證實了國王的懷疑,決定性地證明瞭王冠是偽造的。我們只能猜測金匠發生了什麼。
流行文化
在迪士尼的《石中劍》中,梅林的會說話的貓頭鷹被稱為阿基米德。然而,貓頭鷹與希臘哲學家並沒有太多共同之處。在他最突出的場景之一中,貓頭鷹阿基米德對年輕的亞瑟說:“現在,孩子,飛行不僅僅是一些粗糙的機械過程!這是一門精緻的藝術!純粹的審美。動感的詩歌。
對於真正的阿基米德來說,這根本沒有任何意義。對他來說,沒有什麼比幾何學和物理學的機械過程更純粹的美學了。他們沒有什麼「粗魯」的。事實上,研究這些東西對阿基米德來說是如此具有審美吸引力,以至於他的最後一步是絕望地試圖不被從他的數學遐想中驚醒。