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阿基米德测皇冠的故事

时间:2019-10-04 15:54:27 浏览量:
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阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、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,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。

阿基米德曾说过:“给我一个支点和一根足够长且坚固的棍子,我就能撬起整个地球!”

阿基米德测皇冠的故事  阿基米德测皇冠的故事

怪人阿基米德

在一般人看来,阿基米德是个“怪人”。

用罗马历史学家普鲁塔克的话说:“他象是一个中了邪术的人,对于饭食和自己的身体全不关心!”

有时候,饭摆在桌子上叫他吃饭,他好象没听见,仍旧在火盆的灰里画他的几何图形。

他的妻子,要时时看守他。

譬如他用油擦身的时候,便呆坐着用油在自己身上画图案,而忘记原来是作什么事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,这个笑话是因为国王的一个新皇冠而引起的……

皇冠的故事

公元前245年,希腊西西里岛叙拉古城的赫农王(King Hieron),叫一个工匠替他打造一顶纯金皇冠。

国王给了工匠他所需要的数量的黄金,工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。

可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了?但是条件却是:不许弄坏王冠!

这可把阿基米德难住了!他回到家里苦思冥想了好久,也没有想出办法。每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。

有一天,国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题。

突然,他注意到,当他的身体在装满水的浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻。于是他忽然想到:相同重量的物体,由于体积的不同,排出的水量也不同。

于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,一丝不挂地就跑到大街上,顺着大街往皇宫跑。一边跑,一边叫:“我想出来了!我想出来了!解决皇冠的办法找到啦!”

他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你!”国王同意了。

阿基米德将与皇冠一样重的金子、和一块一样重的银子和皇冠,分别放入水盆里,观察发现:金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。

于是阿基米德对国王说:“皇冠掺了银子!”

国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下。阿基米德说:

“一公斤的木头和一公斤的铁比较,木头的体积大。如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多。”

“我把这个道理也用在金子、银子和皇冠上。因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积。所以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少。”

“刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小。这就证明皇冠不是用纯金制造的!”

阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明:那个工匠私吞了黄金!

阿基米德原理

阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎。

但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题。结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律。即:把物体浸在一种液体中时,其所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积;同时,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。

由此,他发现了浮力原理,并在名著《论浮体》记载了这个原理,人们为了纪念他,就称之为”阿基米德原理“。

后记

其实这个故事还有下文。

那个工匠受到了惩罚,而阿基米德也得到了国王的嘉奖。

若干年后,有一个老妇人前来找阿基米德,老妇人拿出一个黄金的圆球,并请求阿基米德帮忙测试:她请人做的这个金球是否被别人偷取了黄金!

确定原始总量和金球没有差别后,阿基米德便用以前的排水法测试体积,结果发现按照阿基米德的理论,该金球被惨进了其他成分!

就当阿基米德当众公布结果时,老妇人却气愤得将金球一切为二,出人意料,金球是空心的!

老妇人是那个工匠的母亲,为了昭雪自己的儿子,她用了数年的时间设法证明阿基米德是错误的。而结果确实被她办到了,阿基米德疏忽了皇冠上的无数金饰件中有许多是空心的,而其结果也直接导致了阿基米德冤枉了那个工匠!

不过,把物体浸在一种液体中时,其所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积,这个理论是正确的。

编辑:镜花水月
关键词: 阿基米德
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