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阿基米德的事跡材料

發(fā)布時(shí)間:2019-11-20

阿基米德的事跡材料

  阿基米德(公元前287年—公元前220xx年),古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家。阿基米德成為兼數(shù)學(xué)家與力學(xué)家的偉大學(xué)者,并且享有“力學(xué)之父”的美稱。下面是第一范文網(wǎng)小編收集整理的阿基米德生平,希望對(duì)大家有幫助~~

科學(xué)成就

  阿基米德無可爭(zhēng)議的是古代希臘文明所產(chǎn)生的最偉大的數(shù)學(xué)家及科學(xué)家之一,他在諸多科學(xué)領(lǐng)域所做出的突出貢獻(xiàn),為他贏得同時(shí)代人的高度尊敬,并用他的智慧顛覆人類歷史。

  力學(xué)方面:

  1、在總結(jié)了關(guān)于埃及人用杠桿來抬起重物的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,阿基米德系統(tǒng)地研究了物體的重心和杠桿原理。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(shí),他在研究機(jī)械的過程中,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)證明了阿基米德原理(即杠桿定律),為靜力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。此外,阿基米德利用這一原理設(shè)計(jì)制造了許多機(jī)械。

  2、他在研究浮體的過程中發(fā)現(xiàn)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(xué)方面:

  阿基米德的數(shù)學(xué)成就在于他既繼承和發(fā)揚(yáng)了古希臘研究抽象數(shù)學(xué)的科學(xué)方法,又使數(shù)學(xué)的研究和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。

  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、拋物面體等各種復(fù)雜幾何體的表面積和體積的計(jì)算方法。在推演這些公式的過程中,他創(chuàng)立了“窮竭法”,類似于現(xiàn)代微積分中所說的逐步近似求極限的方法。

  2、他是科學(xué)的研究圓周率的第一人。他提出用圓內(nèi)接多邊形與外切多邊形邊數(shù)增多、面積逐漸接近的方法求圓周率。他求出了圓周率大小范圍為:223/71<π<22/7。

  3、面對(duì)古希臘繁冗的數(shù)字表示方式,阿基米德還首創(chuàng)了記大數(shù)的方法,突破了當(dāng)時(shí)用希臘字母計(jì)數(shù)不能超過一萬的局限,并用它解決了許多數(shù)學(xué)難題。

  4、提出了著名的阿基米德公理,用現(xiàn)代數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述,阿基米德原理指對(duì)于任何自然數(shù)(不包括0)a、b,如果ab.

  天文學(xué)方面:

  1、他發(fā)明了用水利推動(dòng)的星球儀,并用它模擬太陽(yáng)、行星和月亮的運(yùn)行及表演日食和月食現(xiàn)象;

  2、他認(rèn)為地球是圓球狀的,并圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),這一觀點(diǎn)比哥白尼的“日心地動(dòng)說”要早一千八百年。限于當(dāng)時(shí)的條件,他并沒有就這個(gè)問題做深入系統(tǒng)的研究。

  重視實(shí)踐:

  阿基米德和雅典時(shí)期的科學(xué)家有著明顯的不同,就是他既重視科學(xué)的嚴(yán)密性、準(zhǔn)確性,要求對(duì)每一個(gè)問題都進(jìn)行精確的、合乎邏輯的證明;又非常重視科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。他非常重視試驗(yàn),親自動(dòng)手制作各種儀器和機(jī)械。他一生設(shè)計(jì)、制造了許多機(jī)構(gòu)和機(jī)器,除了杠桿系統(tǒng)外,值得一提的還有舉重滑輪、揚(yáng)水機(jī)、利用太陽(yáng)光將敵人的船焚燒以及軍事上用的拋石機(jī)等。被稱作“阿基米德螺旋”的揚(yáng)水機(jī)至今仍在埃及等地使用。

著作

  阿基米德流傳于世的數(shù)學(xué)著作有10余種,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(shè)立若干定義和假設(shè),再依次證明。

  作為數(shù)學(xué)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(jì)算》等數(shù)學(xué)著作;作為力學(xué)家,他著有《論圖形的平衡》、《論浮體》、《論杠桿》、《原理》等力學(xué)著作。

  這些著作中《論球與圓柱》是他的得意杰作,包括許多重大的成就。他從幾個(gè)定義和公理出發(fā),推出關(guān)于球與圓柱面積體積等50多個(gè)命題

  著作一覽:

  《數(shù)沙器》,是專講計(jì)算方法和計(jì)算理論的一本著作。阿基米德要計(jì)算充滿宇宙大球體內(nèi)的砂粒數(shù)量,他運(yùn)用了很奇特的想象,建立了新的量級(jí)計(jì)數(shù)法,確定了新單位,提出了表示任何大數(shù)量的模式,這與對(duì)數(shù)運(yùn)算是密切相關(guān)的。

  《圓的度量》,利用圓的外切與內(nèi)接96邊形,求得圓周率π為:223/71<π<22/7,這是數(shù)學(xué)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于以圓周長(zhǎng)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(yùn)用窮竭法證明了球的表面積等于球大圓面積的四倍;球的體積是一個(gè)圓錐體積的四倍,這個(gè)圓錐的底等于球的大圓,高等于球的半徑。阿基米德還指出,如果等邊圓柱中有一個(gè)內(nèi)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,并用窮竭法建立了這樣的結(jié)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(xué)權(quán)重方法再次驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論,使數(shù)學(xué)與力學(xué)成功地結(jié)合起來。

  《論螺線》,是阿基米德對(duì)數(shù)學(xué)的出色貢獻(xiàn)。他明確了螺線的定義,以及對(duì)螺線的面積的計(jì)算方法。在同一著作中,阿基米德還導(dǎo)出幾何級(jí)數(shù)和算術(shù)級(jí)數(shù)求和的幾何方法。

  《平行圖形的平衡或其重心》,是關(guān)于力學(xué)的最早的科學(xué)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(xué)的第一部專著,阿基米德把數(shù)學(xué)推理成功地運(yùn)用于分析浮體的平衡上,并用數(shù)學(xué)公式表示浮體平衡的規(guī)律。書中他研究了旋轉(zhuǎn)拋物體在流體中的穩(wěn)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(zhuǎn)而成的錐型體體積,以及橢圓繞其長(zhǎng)軸和短軸旋轉(zhuǎn)而成的球型體體積。

  《阿基米德方法》,是一封給埃拉托斯特尼的信,它主要講根據(jù)力學(xué)原理去發(fā)現(xiàn)解決問題的方法。他把這種方法看作是嚴(yán)格證明前的一種試探性工作,得到結(jié)果以后,還要用歸謬法去證明它。

  《群牛問題》,含有八個(gè)未知數(shù),最后歸結(jié)為一個(gè)二次不定方程。最初是在一封給埃拉托塞尼的信中提出,但真實(shí)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(píng)價(jià)

  阿基米德是數(shù)學(xué)家與力學(xué)家的偉大學(xué)者,并且享有“流體靜力學(xué)之父”的美稱。他通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了杠桿原理,又用幾何演澤方法推出許多杠桿命題,并給出嚴(yán)格的證明,其中就有著名的"阿基米德原理"(杠桿原理)。 他在數(shù)學(xué)上也有著極為光輝燦爛的成就,特別是在幾何學(xué)方面.他的數(shù)學(xué)思想中蘊(yùn)涵著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實(shí)質(zhì)卻伸展到17世紀(jì)趨于成熟的無窮小分析領(lǐng)域里去,預(yù)告了微積分的誕生。 正因?yàn)樗慕艹鲐暙I(xiàn),美國(guó)的E.T.貝爾在《數(shù)學(xué)人物》上是這樣評(píng)價(jià)阿基米德的:任何一張開列有史以來三個(gè)最偉大的數(shù)學(xué)家的名單之中,必定會(huì)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。不過以他們的宏偉業(yè)績(jī)和所處的時(shí)代背景來比較,或拿他們影響當(dāng)代和后世的深邃久遠(yuǎn)來比較,還應(yīng)首推阿基米德。 除了艾薩克·牛頓和阿爾伯特·愛因斯坦,再?zèng)]有一個(gè)人象阿基米德那樣為人類的進(jìn)步做出過這樣大的貢獻(xiàn)。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(shí)驗(yàn)天才合于一人的理想化身”,文藝復(fù)興時(shí)期的達(dá)·芬奇和伽利略·伽利雷等人都拿他來做自己的楷模。

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