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學名:(Bungarus multinctus)蝙蝠蛇科,有毒
俗名:雨傘節、台灣克雷特、百節蛇、簸箕甲
雨傘節是台灣毒蛇中毒性最強的。台灣的雨傘節全身有黑白相間的條紋。
通常雨傘節總是溫馴的,即使稍微逗弄它一番也不會攻擊人或想咬人。雨傘節的毒液屬於神經毒。根據台灣毒蛇咬人的記錄,此蛇排為第三位。不過若就死亡率論,本蛇排第二位。依照舊記錄,約佔總死亡數的百分之十八。
眼鏡蛇 毒性 no2 致死率 no3 咬人記錄 no4
學名:Naia Naia(Cantor)蝙蝠蛇科,有毒
俗名:飯題債、眼鏡蛇、蝙蝠蛇、長頸蛇
眼鏡蛇受到驚嚇時會昂起頭來,將頭變成扁平狀。通常不會主動攻擊人,愛吃蛙類。
眼鏡蛇有毒性極強的神經毒。根據台灣五種最常咬人的毒蛇記錄中,此蛇占第四位。救致人於死的觀點言,則佔第三位。
在台灣眼鏡蛇被大量捕殺,因為它的皮可做皮鞋、皮帶或皮夾。肉被烹成蛇湯,或是曬乾磨成粉,被中醫藥師用做藥用。膽囊也非常有用,一般認為可治療較輕的眼疾。
百步蛇 毒性no5 致死率 no1 咬人記錄 no5
學名:Agkistrodon acutus (Guenther)響尾蛇科,有毒
俗名:百步蛇、五步蛇、百花蛇、蝮蛇、山古虌
百步蛇棲息在山區或叢林帶,尤其是有陰蔽良好的小谷地的石頭山或是矮山坡地。當要捉它時,百步蛇總是盤成一團,隨時打算攻擊。不過,若非所要獵食的達到它攻擊範圍內的話,它是很少輕舉妄動的。百步蛇當被干擾或戲弄時會想咬人。
由於百步蛇的甚型與可自由伸縮的毒牙,這使它能有效的放出大量毒液,讓它成為台灣最危險的蛇類之一。其毒亦屬於血液毒,會破壞血管或循環系統。山地同胞大都認識本蛇,且推其為台灣最毒的蛇之一。依統計,本蛇在台灣陸上六大咬人毒蛇中排第五位。不過死亡率則排第一位。
龜殼花 毒性no4 致死率 no4 咬人記錄 no2
學名:Trimeresurus mucrosquamatus(Cantor)響尾蛇科,有毒
俗名:龜殼花、烙鐵頭
龜殼花毒為血液毒,以上顎演化完全的毒牙放毒。根據統計的結果,他在咬人的紀錄中佔第二位。咬到後的死亡率大概是百分之七點三。
赤尾青竹絲 毒性no3 致死率 no5 咬人記錄 no1
學名:Trimeresurus steinegeri schmidt響尾蛇科,有毒
俗名:青竹絲、竹葉青、赤尾鮐、青竹鏢
青竹絲之毒屬於血液毒。雖然以確認它是一種毒蛇,不過農人卻並不很怕它。補集者很輕鬆的就能抓到它們,就算是不小心,被咬傷的機會也不大。雖然本蛇與農人的活動關係密切,不過咬人的比率中卻佔第一位。在台灣被青竹絲咬的死亡率估計約百分之一或百分之二。
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大衛雕像:
1530年,佛羅倫斯第二共和國在圍攻下垮台,時任教宗克勉七世指定巴喬·瓦羅里為城市總督。巴喬·瓦羅里個人行事兇狠,擁護美第奇家族的統治。他委託米開朗基羅創作了這尊雕像,以作私宅的裝飾品。不久,這件作品成為了科西莫一世的藏品。科西莫將這件作品藏在自己的房間裡,擺在一起的還有巴喬·班迪內利的酒神像、雅各布·桑索維諾的酒神像和本韋努托·切利尼修復的的伽倪墨得斯像。
這是一件未完成的作品。根據一份1553年美第奇家族的財產清單,置於科西莫一世房間裡的這件雕塑是「博納羅蒂(米開朗基羅)未完成的大衛像」。然而,在喬爾喬·瓦薩里的《藝苑名人傳》(1550年版與1568年版)里,這件作品表現的是大衛拔箭的瞬間,是巴喬·瓦羅里委託米開朗基羅為教宗克勉七世所作。為此,評論者認為,米開朗基羅有可能在接到委託之前就在創作一件大衛雕像,但大衛是共和國的象徵,美第奇家族不會欣賞這樣的作品,因而米開朗基羅把它改成了阿波羅。[1] 另外還有藝術史研究者瓦倫丁尼爾(Valentinier)認為這是1537年雅各布·加利(Jacopo Galli)在羅馬創作的、已遺失的丘比特-阿波羅。
後來,科西莫得到了米開朗基羅更為重要的作品,這件大衛-阿波羅就改而在放在波波里花園中,成為圓劇場外面壁龕的裝飾。1824年,大衛-阿波羅入藏烏菲齊美術館,很快又被巴傑羅美術館收藏。
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阿基米德(希臘語:Αρχιμήδης,公元前287年—公元前212年),古希臘哲學家、數學家、物理學家、發明家、工程師、天文學家。[1]出生於西西里島的敘拉古。阿基米德到過亞歷山卓,據說他住在亞歷山卓時期發明了阿基米德式螺旋抽水機,今天在埃及仍舊使用著。第二次布匿戰爭時期,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德死於羅馬士兵之手。阿基米德對物理學的影響極為深遠;他對於數學的貢獻,使阿基米德被很多人視為歐洲古代最傑出的數學家,和所有時代最傑出的數學家之一。[2][3]他曾被西方評價為有史以來最偉大的三位數學家之首(其餘兩位分別為牛頓和高斯 |
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http://ftp.klps.kh.edu.tw/topic/91_02/g6-4-3.html |
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據中國國際廣播電臺報道 曾經有這樣一個傳説:公元前215年,羅馬將領馬塞拉斯率大軍乘戰艦攻打古希臘名城敘拉古。古希臘數學家、物理學家阿基米德,利用凹面鏡的聚光作用,把陽光集中到一點照射到羅馬戰船上,燒毀了不少羅馬戰船。
這個傳説是真是假,日前美國“發現”頻道出錢讚助美國麻省理工學院等名校的學者來驗證這個傳説。科學家們用300平方英尺的黃銅和玻璃制成了一面巨大的凹面鏡,然後在150英尺之外把強烈的光線聚焦到一艘老木船上。
令科學家們失望的是,雖然這艘老木船被烤得冒煙,但始終沒有燃起火苗。隨後,科學家們又把這面凹面鏡移到了距木船75英尺的地方,這回火苗燃起來了,但小得可憐,並且一會就自動熄滅了。
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董董 |
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(René Descartes,1596年3月31日于法国土伦省莱耳市-1650年2月11日逝于瑞典斯德哥尔摩),法国哲学家、数学家、物理学家。他对现代数学的发展做出了重要的贡献,因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。他还是西方现代哲学思想的奠基人,他的哲学思想深深影响了之后的几代欧洲人,创立了“欧陆理性主义”(Continental Rationalism)哲学。
1613年到巴黎学习法律,1616年毕业于普瓦捷大学(Universitéde Poitiers)。毕业后笛卡儿决心游历欧洲各地,专心寻求“世界这本大书”中的智慧。因此他于1618年在荷兰入伍,随军远游。1621年笛卡儿退伍,并在1628年移居荷兰,在那里住了20多年。在此期间,笛卡儿专心致力于哲学研究,并逐渐形成自己的思想。他在荷兰发表了多部重要的文集,包括了《方法论》、《形而上学的沉思》和《哲学原理》等。1649年笛卡儿受瑞典女王之邀来到斯德哥尔摩,但不幸在这片“熊、冰雪与岩石的土地”上得了肺炎,并在1650年2月去世。
1663年他的著作在罗马和巴黎被列入禁书之列。1740年,巴黎才解除了禁令,那是为了对当时在法国流行起来的牛顿世界体系提供一个替代的东西。
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文:小罐子老師
「給我一個支點,我可以舉起整個地球」
--阿基米得
阿基米德是古希臘最富有傳奇色彩的科學家,關於他的傳說故事有很多,而且十分膾炙人口。阿基米德在數學、物理、機械工程學上的發明與發現,使得很多人認為他是除了牛頓以外,世上最偉大的科學家;也有人認為他是有史以來最偉大的三個數學家之一(另外二人是牛頓和高斯)。同學們大都知道他在洗澡時想出判別「真假皇冠」方法的故事,不過阿基米德還有更多有意思的事蹟喔!
旺盛的研究精神
阿基米德在公元前287年,出生在希臘西西里島東南端的敘拉古城。在當時古希臘的輝煌文化已經逐漸衰退,經濟、文化中心逐漸轉移到埃及的亞歷山大城;但是另一方面,義大利半島上新興的羅馬帝國,也正不斷的擴張勢力;北非也有新的國家迦太基興起。阿基米德就是生長在這種新舊勢力交替的時代,而敘拉古城也就成為許多勢力的角力場所。
阿基米德的父親是天文學家和數學家,所以他從小受家庭影響,十分喜愛數學。大概在他九歲時,父親送他到埃及的亞歷山大城唸書,亞歷山大城是當時世界的知識、文化中心,學者雲集,舉凡文學、數學、天文學、醫學的研究都很發達,阿基米德在這裏跟隨許多著名的數學家學習,包括有名的幾何學大師—歐幾里德,因此奠定了他日後從事科學研究的基礎。
在希臘郵票上的阿基米德
在經過許多年的求學歷程後,阿基米德回到故鄉—敘拉古。據說敘拉古的國王—海維隆二世與阿基米德的父親是朋友,也有另一種說法是:國王與他們是親戚關係。總之,回國後的阿基米德很受國王的禮遇,經常出入宮廷,並常與國王、大臣們閒話家常或是暢談國事。阿基米德在這種優裕的環境下,作了好幾十年的研究工作,並在數學、力學、機械方面取得了許多重要的發現與成就,成為上古時代歐洲最有創建的科學家。
據說阿基米德經常為了研究而廢寢忘食,走進他的住處,隨處可見數字和方程式,地上則是畫滿了各式各樣的圖形,牆上與桌上也無法倖免,都成了他的計算板,由此可知他旺盛的研究精神。
國王大概也知道阿基米德驚人的研究精神,於是他出了一個難題給阿基米德去解決。
真假皇冠 一試便知
這個難題讓阿基米德回家苦思了幾天,吃不下飯也睡不好覺。原來國王請金匠用純金打造了一頂王冠,做好了以後,國王懷疑金匠不老實,可能造假摻了「銀」在裡面,但是又不能把王冠毀壞來鑑定。怎樣才能檢驗王冠是不是純金的呢?哇!這可是個傷腦筋的問題。阿基米德想的好久,一直沒有好方法。
有一天,他在洗澡的時候發現,當他坐進浴盆裡時有許多水溢出來,這使得他想到:
「溢出來的水的體積正好應該等於他身體的體積,所以只要拿與王冠等重量的金子,放到水裡,測出它的體積,看看它的體積是否與王冠的體積相同,如果王冠體積更大,嘿嘿嘿!表示其中造了假,摻了銀。」
阿基米德想到這裡,不禁高興的從浴盆跳了出來,光著身體就跑了出去,還邊跑邊喊「尤里卡!尤里卡!(希臘話:發現了)」同學們可別小看這句話,現代世界上最著名的發明博覽會就是以「尤里卡」命名的。果然經過證明之後,王冠中確實含有其他雜質,阿基米德成功的揭穿了金匠的詭計,國王對他當然是更加的信服了。
後來阿基米德將這個發現進一步總結出浮力理論,並寫在他的《浮體論》著作裡,也就是我們國中時會學到的:物體在流體中所受的浮力,等於物體所排開的流體的重量。阿基米德為流體靜力學建立了基本的原理。
一個支點 舉起地球
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山大城求學時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水澆地相當費力,經過思考之後他發明了一種利用螺旋作用在水管裡旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」,埃及一直到二千年後的現在,還有人使用這種器械。這個工具成了後來螺旋推進器的先祖。
當時的歐洲,在工程和日常生活中,經常使用一些簡單機械,譬如:螺絲、滑車、槓桿、齒輪等,阿基米德花了許多時間去研究,發現了「槓桿原理」和「力矩」的觀念,對於經常使用工具製作機械的阿基米德而言,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說:「給我一個支點,我可以舉起整個地球。」
剛好海維隆王又遇到了一個棘手的問題:國王替埃及托勒密王造了一艘船,因為太大太重,船無法放進海裡,國王就對阿基米德說,「你連地球都舉得起來,一艘船放進海裡應該沒問題吧?」於是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械,造出一架機具,在一切準備妥當後,將牽引機具的繩子交給國王,國王輕輕一拉,大船果然移動下水,國王不得不為阿基米德的天才所折服。從這個歷史記載的故事裡我們可以明顯的知道,阿基米德極可能是當時全世界對於機械的原理與運用,瞭解最透徹的人。
當代的數學大師
對於阿基米德來說,機械和物理的研究發明還只是次要的,他比較有興趣而且投注更多時間的是純理論上的研究,尤其是在數學和天文方面。在數學方面,他利用「逼近法」(國中時就會教到)算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這樣的「逼近法」加以發展成近代的「微積分學」。他更研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是為紀念他而命名。另外他在《恆河沙數》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。
在天文學方面,他曾運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星,根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月蝕、日蝕都能加以預測。晚年的阿基米德開始懷疑地球中心學說,並猜想地球有可能繞太陽轉動,這個觀念一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。
如果讓阿基米德一直持續的研究下去,他的成就將會更加不可限量,很可惜在他74歲、公元前212年,被人殺死。關於阿基米德的去世,也有一段傳奇的故事喔!
神話中的百手巨人
公元三世紀末正是羅馬帝國與北非迦太基帝國,為了爭奪西西里島的霸權而開戰的時期。身處西西里島的敘拉古一直都是投靠羅馬,但是西元前216年迦太基大敗羅馬軍隊,敘拉古的新國王(海維隆二世的孫子繼任),立即見風轉舵與迦太基結盟,羅馬帝國於是派馬塞拉斯將軍領軍從海路和陸路同時進攻敘拉古,阿基米德眼見國土危急,護國的責任感促使他奮起抗敵,於是他絞盡腦汁,日以繼夜的發明禦敵武器。
他造了巨大的起重機,可以將敵人的戰艦吊到半空中,然後重重摔下使戰艦在水面上粉碎(難以置信吧!小罐子老師特別去找了圖,幫助大家想像一下);同時阿基米德也召集城中百姓手持鏡子排成扇形,將陽光聚焦到羅馬軍艦上,燒毀敵人船隻;他還利用槓桿原理製造出一批投石機,凡是靠近城牆的敵人,都難逃他的飛石或標槍。
設計對抗羅馬軍隊的進攻
這些武器弄的羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕,連大將軍馬塞拉斯都苦笑的承認:「這是一場羅馬艦隊與阿基米德一人的戰爭」、「阿基米德是神話中的百手巨人」。
吊起戰船的假想圖 防禦工程假想圖 利用鏡子反射使船燃燒
由於久攻不下,馬塞拉斯改變策略,以圍城的持久戰來斷絕城內糧食,這個妙計使得阿基米德也無可奈何,公元前212年敘拉古終於被羅馬軍隊攻陷,相傳羅馬軍隊進城時,阿基米德正在自家宅前的地上畫圖研究幾何問題,一個羅馬戰士走近沈思中的阿基米德,並把地上所畫的圖形踩壞了。阿基米德說:「站開些,別踩壞我的圖形!」戰士一聽十分生氣,於是拔出刀來,朝阿基米德身上刺下去,這位偉大的科學家就一命嗚呼了。
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二千多年前的傳說…
阿基米德 鏡子聚光真的退敵?
麻省理工學院 讓木船起火了 實驗者:「死光」理論、技術都是可能的
編譯彭淮棟/綜合報導
兩千兩百年前,羅馬艦隊進攻義大利西西里島名城雪拉庫斯,相傳希臘數學家兼科學家阿基米德用銅鏡或玻璃鏡聚集陽光,形成一種雷射光點燃敵船,艦隊灰飛煙滅。
「發現頻道」去年針對這個傳說進行實驗失敗,於是宣布傳說是神話。但兩個美國團隊22日又在「發現頻道」贊助下分別模擬當年情景,其中麻省理工學院團隊的實驗船冒出火焰,說明阿基米德的古代版「死光」在理論上和技術上都是可能的。
十二世紀史書記載,羅馬大將馬西流斯的艦隊在距離雪城僅一箭之遙的海面下錨,阿基米德「將鏡子斜斜對向太陽來聚光,由於鏡子又厚又光滑,光束點燃了空氣,他將烈焰指向敵船,艦隊化為灰燼,不可思議」。
其中一本史書說,阿基米德使用「一面六邊形大鏡為主鏡,以一系列四邊形小鏡為副鏡,主、副鏡以鉸鍊連結操作」集聚陽光。
發現頻道節目「謠言終結者」執行製作里斯表示,阿基米德這套武器如果有效,等於古代的核子武器。「謠言終結者」去年模仿文獻記載的阿基米德鏡子,想點燃漁船,結果失敗。
亞利桑納大學「月球與行星實驗室」22日以花瓣狀的鏡子實驗,要燒的船沒冒煙,也沒起火。
但麻省理工學院教授華勒斯的團隊用銅鏡和玻璃做成一個27平方公尺的鏡子系統,集光射向實驗木船,第一次距離45公尺,木船冒煙而無火,第二次拉近到22.5公尺,木船起火,不過火勢小,不久自己熄滅。實驗時天上多雲,只十分鐘晴朗。
麻省理工學院實驗未能證實也不能否認阿基米德的鏡子可當武器。華勒斯說,年代久遠,阿基米德火滅艦隊是否真有其事,已難證實,但他表示:「阿基米德是歷史上偉大的數學家,我不會低估他的才智和能力。」
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阿基米德[編輯]
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西拉鳩斯的阿基米德
(希臘文:Άρχιμήδης)
《沉思的阿基米德》,費地(1620)
古希臘哲學
古代哲學
出生
約公元前287年
大希臘西西里西拉鳩斯
逝世
約公元前212年
西拉鳩斯
現居地
錫拉庫扎
學派
亞歷山大的歐幾里德
自然哲學
主要領域
數學、物理學、工程學、天文學、發明
著名思想
流體靜力學、槓桿原理、阿基米德螺線
阿基米德(希臘語:Αρχιμήδης,公元前287年—公元前212年),古希臘哲學家、數學家、物理學家、發明家、工程師、天文學家。[1]出生於西西里島的敘拉古。阿基米德到過亞歷山卓,據說他住在亞歷山卓時期發明了阿基米德式螺旋抽水機,今天在埃及仍舊使用著。第二次布匿戰爭時期,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德死於羅馬士兵之手。阿基米德對物理學的影響極為深遠;他對於數學的貢獻,使阿基米德被很多人視為歐洲古代最傑出的數學家,和所有時代最傑出的數學家之一。[2][3]他曾被西方評價為有史以來最偉大的三位數學家之首(其餘兩位分別為牛頓和高斯)。[4]
目錄 [隱藏]
1 生平 1.1 真假皇冠 一試便知
1.2 一個支點 舉起地球
1.3 數學大師
2 其他的發現和發明
3 數學成就
4 著作
5 後人對其發明之應用
6 參考文獻
7 擴展閱讀
8 相關條目
9 外部連結
生平[編輯]
本條目的語調或風格可能不適合百科全書的寫作方式。(2009年10月7日)
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在公元前287年,阿基米德出生在古希臘西西里島東南端的敘拉古城。在當時古希臘的輝煌文化已經逐漸衰退,經濟、文化中心逐漸轉移到埃及的亞歷山大城;但是另一方面,義大利半島上新興的羅馬共和國,也正不斷的擴張勢力;北非也有新的國家迦太基興起。阿基米德就是生長在這種新舊勢力交替的時代,而敘拉古城也就成為許多勢力的角力場所。
阿基米德的父親是天文學家和數學家,所以他從小受家庭影響,十分喜愛數學。大概在他九歲時,父親送他到埃及的亞歷山大城唸書,亞歷山大城是當時西方世界的知識、文化中心,學者雲集,舉凡文學、數學、天文學、醫學的研究都很發達,阿基米德在這裏跟隨許多著名的數學家學習,包括有名的幾何學大師—歐幾里得,因此奠定了他日後從事科學研究的基礎。
在經過許多年的求學歷程後,阿基米德回到故鄉—敘拉古。據說敘拉古的國王—希倫二世與阿基米德的父親是朋友,也有另一種說法是:國王與他們是親戚關係。總之,回國後的阿基米德受到國王的禮遇,經常出入宮廷,並常與國王、大臣們閒話家常或是暢談國事。阿基米德在這種優裕的環境下,作了好幾十年的研究工作,並在數學、力學、機械方面取得了許多重要的發現與成就,成為上古時代歐洲最有創建的科學家。
據說阿基米德經常為了研究而廢寢忘食,走進他的住處,隨處可見數字和方程式,地上則是畫滿了各式各樣的圖形,牆上與桌上也無法倖免,都成了他的計算板,由此可知他旺盛的研究精神。
國王大概也知道阿基米德驚人的研究精神,於是他出了一個難題給阿基米德去解決。
阿基米德可能使用了浮力的原理來判斷黃金王冠的密度是否小於等同質量的純金塊。
真假皇冠 一試便知[編輯]
主條目:阿基米德浮體原理
這個難題讓阿基米德回家苦思了幾天,吃不下飯也睡不好覺。原來國王請金匠用純金打造了一頂純金王冠,做好了以後,國王懷疑金匠不老實,可能造假摻了「銀」在裡面,但是又不能把王冠毀壞來鑑定。怎樣才能檢驗王冠是不是純金的呢?阿基米德想了好久,一直沒有好方法。
有一天,他在洗澡的時候發現,當他坐在浴盆裡時水位上升了,這使得他想到了:
「上升了的水位正好應該等於王冠的體積,所以只要拿與王冠等重量的金子,放到水裡,測出它的體積,看看它的體積是否與王冠的體積相同,如果王冠體積更大,這就表示其中造了假,摻了銀。」
阿基米德想到這裡,不禁高興的從浴盆跳了出來,光著身體就跑了出去,還邊跑邊喊「尤里卡!尤里卡!」(εύρηκα 希臘語:「我發現了!」 現代世界上最著名的發明博覽會就是以「尤里卡」命名的)。果然經過證明之後,王冠中確實含有其他雜質,阿基米德成功的揭穿了金匠的詭計,國王對他當然是更加的信服了。
(但實際上,因為王冠至少有頭那麼大,所用的容器也必然比王冠大,而金匠摻銀的前提是不會使王冠顏色發生顯著改變,所以也不會摻太多銀,王冠比金塊多出的體積也不會太多,所以即使王冠比金塊多出的體積使水面上升,也不會十分顯著,以阿基米德時代的測量技術,很難比較出王冠與金塊的體積差異,即使有差異,也不能排除是實驗中誤差所致,一個更可能的方案是:阿基米德把王冠與金塊放在天平兩頭,將天平置於有水的浴缸中,哪端更輕,則哪端體積更大。最終發現王冠體積更大)
後來阿基米德將這個發現進一步總結出浮力理論,並寫在他的《浮體論》著作裡,也就是:物體在浮體中所受的浮力,等於物體所排開的浮體的重量。阿基米德為浮體定律建立了基本的原理。
一個支點 舉起地球[編輯]
阿基米德「給我一個支點,我就可以舉起整個地球。」
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山卓城求學時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水澆地相當費力,經過思考之後他發明了一種利用螺旋作用在水管裡旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」,埃及一直到二千年後的現在,還有人使用這種器械。這個工具成了後來螺旋推進器的先祖。
當時的歐洲,在工程和日常生活中,經常使用一些簡單機械,譬如:螺絲、滑車、槓桿、齒輪等,阿基米德花了許多時間去研究,發現了「槓桿原理」和「力矩」的觀念,對於經常使用工具製作機械的阿基米德而言,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說給他一個支點,他可以舉起整個地球。(不過這只是比喻)。
剛好希倫二世又遇到了一個棘手的問題:國王替埃及托勒密王造了一艘船,因為太大太重,船無法放進海裡,國王就對阿基米德說,「你連地球都舉得起來,一艘船放進海裡應該沒問題吧?」於是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械,造出一架機具,在一切準備妥當後,將牽引機具的繩子交給國王,國王輕輕一拉,大船果然移動下水,國王不得不為阿基米德的天才所懾服。從這個歷史記載的故事裡我們可以明顯的知道,阿基米德極可能是當時全世界對於機械的原理與運用,瞭解最透徹的人。
數學大師[編輯]
對於阿基米德來說,機械和物理的研究發明還只是次要的,他比較有興趣而且投注更多時間的是純理論上的研究,尤其是在數學和天文方面。在數學方面,他利用「逼近法」算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這樣的「逼近法」加以發展成近代的「微積分」。他更研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是為紀念他而命名。另外他在《數沙術》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。
經由研究古代再生羊皮書上的文字,科學家發現了失傳的阿基米德手稿,並加以解讀。在殘卷《方法》命題14中,阿基米德提出無窮大的概念,是現代集合論的基礎。在殘卷《胃痛》中,現代科學家發現,阿基米德經由一種希臘圖形遊戲,研究以十四片碎片組成正方形的所有拼法,成為組合學最早的開端。
在天文學方面,他曾運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星,根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月食、日食都能加以預測。晚年的阿基米德開始懷疑地球中心學說,並猜想地球有可能繞太陽轉動,這個觀念一直到哥白尼時代才被人們提出來討論。
如果讓阿基米德一直持續的研究下去,他的成就將會更加不可限量,很可惜在他74歲、公元前212年,被人殺死。
公元前三世紀末正是羅馬共和國與北非迦太基帝國,為了爭奪西西里島的霸權而開戰的時期。身處西西里島的敘拉古一直都是投靠羅馬,但是西元前216年迦太基大敗羅馬軍隊,敘拉古的新國王(希倫二世的孫子繼任),立即見風轉舵與迦太基結盟,羅馬共和國於是派馬塞拉斯將軍領軍從海路和陸路同時進攻敘拉古,阿基米德眼見國土危急,護國的責任感促使他奮起抗敵,於是他絞盡腦汁,日以繼夜的發明禦敵武器。
根據一些年代較晚的記載,當時他造了巨大的起重機,可以將敵人的戰艦吊到半空中,然後重重摔下使戰艦在水面上粉碎;他還利用槓桿原理製造出一批投石機,凡是靠近城牆的敵人,都難逃他的飛石或標槍。
這些武器弄得羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕,連大將軍馬庫斯·克勞迪烏斯·馬塞拉斯都苦笑地承認:「這是一場羅馬艦隊與阿基米德一人的戰爭」、「阿基米德是神話中的百手巨人」。
由於久攻不下,馬塞拉斯改變策略,以圍城的持久戰來斷絕城內糧食,這個妙計使得阿基米德也無可奈何,公元前212年敘拉古終於被羅馬軍隊攻陷,相傳羅馬軍隊進城時,阿基米德正在自家宅前的地上畫圖研究幾何問題,一個羅馬戰士走近沉思中的阿基米德,並把地上所畫的圖形踩壞了。阿基米德說:「站開些,別踩壞我的圖形!」戰士一聽十分生氣,於是拔出刀來,朝阿基米德身上刺下去,這位偉大的科學家就一命嗚呼了。
馬庫斯·克勞迪烏斯·馬塞拉斯聽到這消息後十分悲痛,於是為阿基米德建了一座刻有球內切圓柱圖形的墓,來表達他對這位偉大科學家、偉大對手的敬意。
另外,阿基米德還有幾何方面的數學成就。
阿基米德是第一位講科學的工程師,在他的研究中,使用歐幾里得的方法,先假設,再得到結果,他不斷地尋求一般性的原則而用於特殊的工程上。他的作品始終融合數學和物理,因此阿基米德成為物理學之父。
他應用槓桿原理於戰爭,保衛西拉斯鳩的事蹟是家喻戶曉的。而他也以同一原理導出部分球體的體積、回轉體的體積(橢球、回轉拋物面、回轉雙曲面),此外,他也討論阿基米德螺線(例如:蒼蠅由等速旋轉的唱盤中心向外走去所留下的軌跡),圓、球體、圓柱的相關原理,其成就。
阿基米德將歐幾裏得提出的趨近觀念作了有效的運用,他提出圓內接多邊形和相似圓外切多邊形,當邊數足夠大時,兩多邊形的周長便一個由上,一個由下的趨近於圓周長。他先用六邊形,以後逐次加倍邊數,到了九十六邊形,求出:{223 over 71} <Π < frac{22}{7};:也就是 3.140845 < pi < 3.142857[5]另外他算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍。而他導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的三分之二,這個定理就刻在他的墓碑上。
其他的發現和發明[編輯]
雖然槓桿原理不是阿基米德發現的,但是他在他的衛面平衡研究中解釋了其工作原理。以亞里士多德的追隨者為主的逍遙學派學校中曾出現過更早的關於槓桿的描述,也有說是阿爾庫塔斯(Archytas)。根據帕普斯所述,阿基米德關於槓桿的研究曾引出過其非常著名的一句話:「給我一個支點,我可以舉起整個地球。」普魯塔克曾描述過阿基米德是如何設計滑輪機構的,該機構可以讓水手們利用槓桿原理提起那些過重的無法單憑人力搬運的物品。阿基米德也被認為曾改進過投射器的威力和準確度,並且發明了在第一次迦太基戰爭中使用的計程器。這個計程器是一種車輛的形式,在每行駛過一定距離後車上的齒輪機構就會向特定容器中投入一個球。
西塞羅在他的對話錄《國家論》(De re publica)中曾大致提到過阿基米德,這部對話錄描述了一段發生在公元前129年的虛構的談話。公元前212年,據說在占領了錫拉庫扎(Syracuse c.)之後,馬庫斯·克勞狄斯·馬塞勒斯將軍將兩部用於天文學的機械裝置帶回了羅馬,這兩部裝置顯示了太陽,月亮和五個行星的運動。西塞羅還提到了由泰勒斯和歐多克索斯(Eudoxus of Cnidus)設計的類似裝置。對話錄表明,馬塞勒斯將其中一部機器據為已有,另外一部則捐贈給了羅馬的功德廟。馬塞勒斯持有的那一部後來被公開展示,據西塞羅說,加勒斯(Gaius Sulpicius Gallus)向菲勒斯(Lucius Furius Philus)演示的過程被後者記錄如下:
當加勒斯移動球時,這個銅製裝置上的月亮跟隨著太陽一起運動,如同現實中的天空一樣,而當太陽,月亮和地球呈一條直線時,投影的狀態再現了日蝕現象。
這是一段關於天象儀或是太陽系儀的描述。帕普斯曾說過,阿基米德有一些手稿(現已丟失)被命名為「球體製造」,其中有關於此類機械裝置的製造方法。在這方面的現代研究主要集中在安提基特拉機械上,這是另外一個可能出於相同目的而設計的古代機械。製造這類機械需要極其尖端的差動齒輪知識和技術。這曾一度被認為已經超出了古代的技術能力範疇,但1902年發現的安提基特拉機械可以證明早在古希臘這類裝置就已經出現了。
數學成就[編輯]
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當阿基米德經常被視為一個機械裝置的設計師時,他也做了有關於數學領域的貢獻。普魯塔克寫道:「他將他全部的情感和野心完全的投注在那些單純的猜測裡頭,而在那裡可能不需要有庸俗的生活。」
阿基米德使用無窮小量的數學分析方式類似現在的微積分。通過反證法,他可以讓問題的答案達到任意精確度,同時也給出答案所在的範圍。這種技術被稱為窮舉法,並且他使用這種方法計算出了圓周率的近似值。他做出圓的外接多邊型和內接多邊型。隨著多邊形的邊數增加,將會越來越接近圓。 當多邊型達到96邊時,阿基米德計算出其面積,並且指出圓周率的值:{223 over 71} < pi < {22 over 7};也就是 3.140845 < pi < 3.142857。他還證明了圓面積等於圓周率乘以半徑的平方。在球體和圓柱的研究中,阿基米德假設,一個任意的數在自加足夠多的次數之後,會大於任意一個給定的數。這被稱為實數的阿基米德性質。
在其著作圓的測量中,阿基米德給出了3的平方根的近似值,介於265 ⁄ 153 (約為1.7320261)和1351 ⁄ 780 (約為1.7320512)之間。其實際值大約為1.7320508,這是一個非常準確的近似值。他直接給出了結果卻沒有給出任何計算方法的解釋。由此,約翰·沃利斯作出如下評價:「這就像是故意的,似乎阿基米德已經決定不向後人們透露他的算法的秘密,只是強迫他們接受他的結果。」
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