推動地球的偉大科學家——
阿基米德的三句名言
阿基米德(Archimedes，約公元前287～212)是最偉大的古希臘物理學家、數(shù)學家，是科學精神的開創(chuàng)者，是力學和流體力學的奠基人。
他被數(shù)學界公認為古往今來全世界最偉大的五位數(shù)學家之一（其他四位是幾何學創(chuàng)始人歐幾里德、微積分創(chuàng)始人萊布尼茲牛頓和近代數(shù)學巨匠高斯）；
又被物理學界和科技史學界公認為古往今來全世界最偉大的三位科學家之一（其他兩位是牛頓愛因斯坦）。
除了偉大的牛頓和偉大的愛因斯坦，再沒有一個人能象阿基米德那樣為人類的進步做出過這樣巨大的貢獻。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“理論天才與實驗天才合于一人的理想化身”，文藝復(fù)興時期的達芬奇和伽利略等人都把科學巨人阿基米德做為自己的楷模。
我們的數(shù)學老師華羅庚先生曾經(jīng)激動地告訴過莘莘學子：一定要牢記阿基米德的三句名言！——
阿基米德的第一句名言——
“Eureka！尤里卡！”
（希臘語Eureka，意即“我找到了！”）
關(guān)于阿基米德，流傳著這樣的趣聞：敘拉古國王讓工匠替他做一頂純金王冠，做好后，國王疑心工匠在金冠中摻了銀子，但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗真假，又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。于是國王請科學家阿基米德來檢驗。
最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天，當他進入浴盆洗澡時，水漫溢到盆外，于是悟得一個基本原理（浮力定律）：物體在液體中減輕的重量（浮力），等于排去液體的重量！——不同質(zhì)料的物體，雖然重量相同，但因體積不同，排去的水也必不相等。根據(jù)這一道理，就可以判斷皇冠是否摻假。阿基米德高興得跳起來，赤身奔回家中，口中大呼：“尤里卡！尤里卡！”（希臘語Eureka，意即“我找到啦！”）
他將這一流體靜力學的基本原理，寫入名著《論浮體》（On Floating Bodies）中，以“阿基米德原理”著稱于世，至今載入物理學教科書。后世的許多大科學家和數(shù)學家，當他們獲得重大發(fā)現(xiàn)的時候，幾乎都情不自禁地高呼：
“Eureka！尤里卡！”——“我找到啦！”
阿基米德的第二句名言——
“給我一個支點，就能推動地球！”
阿基米德不僅是個理論家，也是個實踐家。他熱衷于將科學發(fā)現(xiàn)（原理）應(yīng)用于技術(shù)發(fā)明、實踐（工程），從而把科學原理和技術(shù)工程兩者結(jié)合起來。公元前1500 年左右，在埃及就有人用杠桿（丌皋）抬起重物，但是并不知道它的科學原理，因此無法擴大推廣、使用到其他工程施工中去。阿基米德潛心研究了這個現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)了“杠桿原理”。
當時敘拉古國為埃及王制造了一條大船，體積龐大、重量特別沉，但只因不能啟動下水，故長久擱淺在海岸。阿基米德為此設(shè)計了一套復(fù)雜的杠桿滑輪系統(tǒng)，安裝在船上，將繩索的一端交到赫農(nóng)王手上。赫農(nóng)王拉動繩索，奇跡出現(xiàn)了！大船緩緩地挪動起來，最終下到海里。在國王萬分欽佩之余，阿基米德微笑著說：“給我一個支點，我就能推動地球?！?/strong>
這句名言，不僅是解釋“杠桿原理”，而且具有深刻的含義，就是說：只要根據(jù)科學提供一些條件，就能做出相應(yīng)的技術(shù)發(fā)明，創(chuàng)造奇跡！所以，例如在美國科學家從事導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船的研制過程中，科學家和工程師們經(jīng)常引用這句名言。希特勒沒有能提供這個“支點”，所以納粹德國沒有制造出原子彈；而愛因斯坦建議羅斯福提供了這個“支點”，所以美國最終制造出了原子彈，贏得了令日本天皇喪膽的勝利。
阿基米德的第三句名言——
“不要動我的圓！”
阿基米德晚年，羅馬軍隊入侵敘拉古國，阿基米德指導同胞們制造了很多攻防武器。侵略軍首領(lǐng)馬塞勒塞率眾攻城時，被阿基米德設(shè)計的“投石機”擊退；他制造的鐵爪式起重機，將敵軍船艦提起并倒轉(zhuǎn)……
羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經(jīng)心驚膽戰(zhàn)，一見到有繩索或木頭從城里扔出，他們就驚呼“阿基米德來了”，隨之抱頭鼠竄。
羅馬侵略軍被阻在城外三年之久。最終在公元前212年，羅馬侵略軍趁敘拉古城防務(wù)稍有松懈，大舉進攻闖入城市。這時，75歲的阿基米德正在家里潛心研究深奧的數(shù)學問題，在沙盤上畫了一個“單位圓”……殘暴的羅馬士兵闖入，踐踏了他畫的圓形，阿基米德悲憤地叫喊：“不要動我的圓！”無知的羅馬士兵舉短劍一揮，璀璨的科學巨星就此隕落。
此后，“不要動我的圓！”成了各時代各地科學家們、工程師們維護自己從事科學技術(shù)創(chuàng)造發(fā)明的權(quán)利的一句口頭禪……
公元前287年，阿基米德誕生于西西里島的敘拉古城邦(今在意大利境內(nèi))。他出生貴族，與敘拉古國（城邦）的赫農(nóng)王有親戚關(guān)系，家庭富有。阿基米德的父親是天文學家兼數(shù)學家，學識淵博，為人謙遜。阿基米德 11 歲時，被送到古希臘文化中心亞歷山大里亞城去學習。
亞歷山大城位于尼羅河口，是當時文化貿(mào)易的中心之一。這里有宏偉的博物館、圖書館，人才薈萃，被譽為“智慧之都”。阿基米德在這里學習和生活了許多年，對數(shù)學、力學和天文學產(chǎn)生了濃厚的興趣。在他學習天文學時，發(fā)明了用水利推動的星球儀，并用它模擬太陽、行星和月亮的運行及表演日食和月食現(xiàn)象。又為解決用尼羅河水灌溉土地的難題，他發(fā)明了圓筒狀的螺旋揚水器，后人稱之為“阿基米德螺旋”。
他跟隨數(shù)學家歐幾里德（偉大著作《幾何原本》作者）的門生，并在學術(shù)界結(jié)識許多好友，如科農(nóng)（Conon of Samos）、多西修斯（Dositheus）、埃拉托塞尼等等?；氐綌⒗乓院笕匀缓退麄儽３置芮械穆?lián)系，因此阿基米德也算是亞歷山大里亞學派的成員，他的許多學術(shù)成果，通過跟亞歷山大學者的通信保存下來。
公元前240年，阿基米德回敘古拉，當了赫農(nóng)王的顧問，幫助解決生產(chǎn)實踐、軍事技術(shù)和日常生活中的各種科學技術(shù)問題。
公元前212年，古羅馬軍隊攻陷敘拉古，正在聚精會神研究數(shù)學問題的阿基米德，不幸被蠻橫的羅馬士兵殺死，終年75歲。阿基米德的遺體葬在西西里島，墓碑上雕刻著一個圓柱內(nèi)切球的圖形，以紀念他在幾何學上的卓越貢獻。
阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產(chǎn)生的最偉大的數(shù)學家和科學家，他在諸多科學領(lǐng)域所作出的突出貢獻，使他贏得同時代人的高度尊敬。阿基米德在力學方面的成績最為突出，他系統(tǒng)并嚴格的證明了杠桿定律，為靜力學奠定了基礎(chǔ)。在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(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。他在研究機械的過程中，發(fā)現(xiàn)了杠桿定律，并利用這一原理設(shè)計制造了許多機械。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。
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算方法。在推演這些公式的過程中，他創(chuàng)立了“窮竭法”，即我們今天所說的逐步近似求極限的方法，因而被公認為微積分計算的鼻祖。他用圓內(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，比較精確的求出了圓周率。面對古希臘繁冗的數(shù)字表示方式，阿基米德還首創(chuàng)了記大數(shù)的方法，突破了當時用希臘字母計數(shù)不能超過一萬的局限，并用它解決了許多數(shù)學難題。
阿基米德在天文學方面也有出色的成就。除了前面提到的星球儀，他還指出：地球是圓球狀的，并圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)！這一觀點比哥白尼的“日心地動說”要早一千八百年。限于當時的條件，他并沒有就這個問題做深入系統(tǒng)的研究。但早在公元前三世紀就提出這樣的見解，是很了不起的。
阿基米德和雅典時期的科學家有著明顯的不同，就是他既重視科學的嚴密性、準確性，要求對每一個問題都進行精確的、合乎邏輯的證明；又非常重視科學知識的實際應(yīng)用。他非常重視試驗，親自動手制作各種儀器和機械。他一生設(shè)計、制造了許多機構(gòu)和機器，除了杠桿系統(tǒng)外，值得一提的還有舉重滑輪、灌地機、揚水機以及軍事上用的拋石機等。被稱作“阿基米德螺旋”的揚水機至今仍在埃及等地使用 歷史上有的數(shù)學家勇于開辟新的園地，而缺乏縝密的推理；有的數(shù)學家偏重于邏輯證明，而對新領(lǐng)域的開拓卻徘徊不前。阿基米德則兼有二者之長，他常常通過實踐直觀地洞察到事物的本質(zhì)，然后運用邏輯方法使經(jīng)驗上升為理論（如浮力問題），再用理論去指導實際工作（如發(fā)明機械）。沒有一位古代的科學家，像阿基米德那樣將熟練的計算技巧和嚴格證明融為一體，將抽象的理論和工程技術(shù)的具體應(yīng)用緊密結(jié)合起來。
