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数学之神是谁,数学界公认的四大巨头

  • 数学
  • 2023-05-26
目录
  • 英语之神是谁
  • 数学界三大神
  • 数字之神是谁
  • 数学之王是高斯还是欧拉
  • 数学界公认的四大巨头

  • 英语之神是谁

    阿基米德(前287一前212)出身在现今意大利西西里岛的海滨叙拉古城,这是一个由希腊移民建立的城邦国家。曾经创造了灿烂文化,出现了亚里士多德、亚历山大大帝等名人的希腊文明此时已如西照的夕阳,步入了傍晚时分。闹搭在环地中海周边,北部,罗马国家在意大利半岛崛起;南部,是腓尼基人建立的迦太基强国;在东部的广大区域,是仍然属于希腊世界的大小不等的数个国家。阿基米德就是在这样的环境中度过了一生。

    阿基米德家属于贵族阶层,与叙拉古国王希耶隆二世是亲戚,但家境并不富裕。他的父亲菲迪阿斯是位天文学家兼数学家,使阿基米德自小得到良好的教育,饱受科学知识的熏陶。少时的阿基米德天资聪慧,勤奋好学,善于钻研、思考各种问题,并常常达到痴迷的程度。据说在他年轻时就设计出在港口用的装卸货物的机器。但这时,他的理论知识还不够,讲不出它的道理。在国王的帮助下,他来到埃及亚历山大里亚留学,以求深造。

    亚历山大里亚位于尼罗河港口,是当时希腊世界的最大城市之一,也是文化与学术中心,人才荟萃之地,有藏书丰富的图书馆和博学园。几何学之父欧几里得曾在这里开办学校,讲授《几何原本》,培养了一批人才。阿基米德来到这里,跟随欧几里得的学生柯农学习。他与青年学者埃拉托色尼(任图书馆馆长)结为好友,两人常在一起探讨问题。埃拉托色尼测出的地球直径,与人们现在得出的长度仅相差一百余公里。学者们在这里展开的日心说与地心说的辩论,虽然日心说未能取胜,却开阔了阿基米德的思路,给他以启迪。

    学习之余,阿基米德常常到尼罗河畔散步。在久旱无雨的季节,他看到农民们一桶一桶地从河里提水浇田,非常吃力。为解决用尼罗河水灌溉农田的问题,他制造了一个螺旋抽水机,可以将水连续地从低处抽到高处,这就是人们称为“阿基米德螺旋”的机械。这种排水的机械后来用途越来越广,如搅拌机、绞肉机等,都是利用了阿基米德螺旋的原理。

    前240年,阿基米德回到家乡,当上了国王的顾问,帮助国王解决生产、军事以及各种生活中出现的问题。这促使他将理论与实际相结合,取得许多新的发现与发明。

    “假如给我一个支点,我就能移动地球。”这是阿基米德强调杠杆作用的名言。杠杆很早就为人们所熟悉和使用了,但是还没有人进行的论述。阿基米德总结了前人验证的散乱的论述,经过对杠杆平衡条件的数学证明,写出了《论平面图形的平衡》,对杠杆原理进行了、全面、科学的总结,并得出重量比等于距离反比的杠杆定律。这个定律后来成为一切机械设计的基础,直接指导了人们的生产和生活实践。据说,希耶隆国王曾抱怨阿基米德的理论研究没有实际用处,但不久后发生的一件事却使国王信服了。国王命人造了一只大船,船造好后却无法下水。正当大家束手无策之时,阿基米德主动请战,设计、制造了一套杠杆滑轮,然后将绳子的一头交给国王。国王轻轻一拉,船就慢慢地移动起来,下到水里了。国王高兴万分,特发出布告,命“从今以后,凡是阿基米德所说的话,务须一律听从”。

    在古希腊时代,人们求圆的周长和面积时,利用的是前人总结出的直径为一而周长为三(即径一周三)数值,然而,这样计算出的圆的周长和面积总是偏小。阿基液运拿米德经过反复计算与求证,得出了用小数表示即3.1409<π<3.1429的数值,取平均值即3.1419,大大地提高了计算的精确度。他在《论球和圆柱》中提出了5条公理作为严格证明的依据。在《圆的度量》一书中,求出了计算球体、圆柱体和更复杂立体的体积、表面和周长的公式。更重要的是,在推演这些公式的过程中,他运用了穷竭法,即逐步求近似而求极限的方法,从而奠定了现代微积分计算的基础。以至在一千多年以后,莱布尼茨发明微积分法时,还声称得益于阿基米德的创造。

    一则流传最广的故事是:希耶隆二世交给工匠15两金子,让悄皮工匠为他制造了一顶纯金的王冠。许多天以后,王冠做成了,纤细的金丝密密地织成各种花样,十分精美,称一下,正好15两。国王拿到手里,满心欢喜,但又怀疑工匠偷了金子,掺进银子。国王命人拿去检验成色,并且不能碰坏一根金丝。谁也没办法完成这个重任,只好将其交给阿基米德。接受任务后阿基米德整日冥思苦想,也想不出什么好办法。但他并不放弃,脑中始终为这个难题所萦绕。一天,他去澡堂洗澡,当坐进澡盆时,他看见盆里的水慢慢地溢了出来,而身体则微微上浮。突然,他眼前一亮,一个灵感闪现在脑海:相同重量的物体,由于其体积不同,排出的水量也不同。干是,他不顾赤裸的身体,大喊着“我找到了,我找到了”,跑回家去。经过实验与严格的计算,证明王冠中掺有银子,并且得出准确的数量,令工匠心服口服。由此,他发现了流体静力学的基本原理——物体在液体中减轻的重量,等于它所排出的液体的重量。后来,他在《论浮力》一书中对此做了详述,这个原理被人们称为阿基米德原理。

    到了前3世纪末,阿基米德已进入高龄之时,罗马与迦太基之间的战争越来越激烈了。夹在两强之间的叙拉古地位十分微妙,不得不左右逢源,苟且图存。前218年,两强间的第二次布匿战争爆发。战争初期,迦太基的名将汉尼拔率军突然出现在意大利的北部,令罗马军队大败。叙拉古趁机脱离罗马,宣布与迦太基结盟。当罗马军队从失败中恢复过来后,立刻对背叛它们的城邦实行报复。罗马元老院命令执政官马赛拉斯统帅4个军团,40艘战船向叙拉古发动攻击。阿基米德责无旁贷地投入了保卫祖国的战斗,在他的指导下,叙拉古人制造的机械在战争中发挥了巨大威力。

    当敌人的战舰从海上袭来时,城墙里飞出了大大小小的石块,打向战船。待战船好不容易靠近城墙时,城墙上又伸出了相当先进的长长的机械吊臂,吊臂下悬着的巨大的铁爪和铁钩,用以钩住罗马战船,慢慢上升,再慢慢倾斜,将它掀翻在海上。还有一个传说:在罗马战船靠近时,城墙上集中的许多镜子把太阳光反射到敌人的船帆上,使战船起火燃烧,损失惨重(人们对这个传说一直半信半疑。17世纪牛顿对光进行了研究之后,认为这种情况完全是可能的)。海军司令克劳狄乌斯说:“我们简直是在跟木桶打仗,灾难连续不断地向我们袭来,可是我们却看不见一个敌人。我们还是不要和科学家打仗吧。”海军只得退出了战斗。罗马陆军的命运似乎更惨,当军队接近城墙时,投石机将大石块投向敌军;在军队后退时,又飞出利箭,打得敌人望风而逃。

    马赛拉斯无计可施,只得命令将叙拉古城团团围住。一年、两年过去了,叙拉古仍然安然无恙。但是,城里的粮食越来越紧张,人心混乱,一部分人产生了投降情绪。前212年的春天,一个雇佣军头目叛变,在黑夜偷偷地打开城门,放进了敌人。等待了这么长久的敌人冲进城,按捺不住地在城里大肆烧杀劫掠。尽管马赛拉斯命令不许碰阿基米德,并派一名士兵去请他。但是,覆巢之下,安有完卵。当时,阿基米德正在全神贯注地求证着眼前的一个几何图形,突然一名士兵的黑影遮住了光线。阿基米德愤怒地大喊:快走开!你弄坏了我的图形。那个士兵要带他去见马赛拉斯,他说:“等等,让我证出这道题。”士兵终于不耐烦,拔剑刺进了阿基米德的胸膛。一位伟大的科学家就这样离开了人世。

    阿基米德死后,人们遵照他早年的嘱托,在他的墓碑上刻下了标明其体积比为3:2的一个圆柱体和一个内切球(他的一项发现:直径相同的一个内接球体与一个圆柱体体积之比是2:3)。

    阿基米德将数学与物理学紧密结合,不仅用力学方法解决数学问题,而且用数学方法研究力学及其他实际问题,在数学和物理学上都做出了杰出的贡献。他是现代数学分析的先驱、静力学的奠基人、液体静力学的创始者、螺旋抽水机的发明人。他的这些发现和发明在今天已经得到了广泛的应用。在科学发展史上,他和牛顿标志着力学和数学史上的两个主要时代。

    数学界三大神

    是阿基米德。阿基米德是古希腊最伟大的数学家。早在公元1世纪,就有人出自对阿基米德的狂热崇拜,称他是“数学的神”。

    拓展:阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、州兆迹百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人册并,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。[1]阿基米德曾说过:“给我一个支点,我猜码就能撬起整个地球。”

    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。亚历山大城位于尼罗河口,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”。

    数字之神是谁

    "数学之神"──阿基米德

    阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。

    后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。

    《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。

    《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为: 3<π<4 ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法。

    《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 。在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理"。

    《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来。

    《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。

    《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。

    《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律。

    《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体的体积。

    丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。

    正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来山毕毁三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。

    阿基米德的成就是多方面的。他是采用积分方法的第一人,同时开创了圆周率 值的科学计算的悠久历史,写出了关于数学物理的第一篇重要论文。历史上有许多关于阿基米德的生动有趣的故事,如海埃罗国王和可疑的首饰匠。叙拉古国王海埃罗让一个首饰匠给他逗备制作一顶金王冠,完成后,国王怀疑首饰匠在其中加入了白银而窃取了黄金。他想要弄清情况,但又不愿损坏王冠,于是他向阿基米德请教。有一天,正当阿基米德在浴池数春洗澡时,他想出了解决这个问题的关键,即浮力第一定律:浸入流体中的物体所受的浮力等于物体排开流体的重量。这一发现使他兴奋之极,他从水池中跳出来,连衣服都忘记穿了。就从房间跑出去。在大街上,他一边跑,一边喊:“知道啦!知道啦!”

    阿基米德随时都在思考,她的许多几何学发现都是利用在炉灰上和泥地上所画的图形而得到的。事实上,他就是正在潜心研究画在地上的一个几何图形时被杀害的。公元前215年,叙拉古城被罗马军队侵犯。后来,由于叛徒的出卖,叙拉古城终于陷落。当时阿基米德正在专心思考,以至没有听到罗马士兵沉重的脚步声和粗暴的喝问声。一只皮靴踩在阿基米德画在地上的图形,阿基米德抬起头来,愤怒地吼道:“滚开些,不要踩坏了我的图!”……结果士兵就用长矛把他刺死了。

    阿基米德的逝世是古希腊科学的巨大损失,连他的敌人也感到非常惋惜。当罗马将军马塞拉得知阿基米德被杀后,把杀害阿基米德的那个士兵当作犯处决了。他为阿基米德举行了隆重的葬礼,并在墓地上立了一块碑,上面刻有一个几何图形。相传,它是阿基米德生前最引以为豪的一个定理:

    “如果圆柱的底等于球的大圆,圆柱的高等于球的直径,则圆柱的总面积(包括侧面积和两底)恰好等于球的表面积的2/3,圆柱的体积恰好等于球的体积的3/2。

    数学之王是高斯还是欧拉

    阿基米德(公元前287~前212年),出生于西西里岛的叙拉古城。他是古希腊后期一位最伟大的科学家,在数学和力学方面取得了极大的成就。被称为“数学之神”。

    公元前214年,罗马的执政官马赛拉斯率领军队攻打叙拉古。当罗马的舰队和陆军逼近叙拉古城时,许多又大又重的石头以飞快的速度投向罗马陆军,而一些粗梁则撞沉了罗马人的军舰;有的军舰还被一种起重机式的机械抓吊到空中,掀翻过来,或摔在岩石上,掉入海里,连人带船粉身碎骨。这些机械都是阿基米德多年前造的。

    马赛拉斯不能取胜,只好采用长期围困的办法,这样整整过了两年,到公元前212年才占领了叙陵基拉古。马赛拉斯十分敬佩使他屡次败北的阿基米德,下令不准伤害他,还派了一个士兵去请他念汪指。谁知阿基米德还不知道城池已破,此时正全神贯注地凝视着几何图形沉思呢。他要求把问题证完再去,激怒了这个鲁莽而无知的士兵,拔出剑来刺死了这位仔配75岁的老科学家。

    马赛拉斯对阿基米德的死十分痛心,严惩了那个士兵,抚恤了阿基米德的亲属,隆重地追悼了阿基米德,为他建了陵墓。

    数学界公认的四大巨头

    阿基米德(公元前287年—公元前举型前212年),是举世公认的上古亚历山大里亚时期最伟大的数学家、发答局明家,天才的思想家慧猜和伟大的爱国者。阿基米德在力学方面的成绩最为突出。他并严格地证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。他还发现了浮力定律,即有名的阿基米德定律。被称为数学之神。

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