阿基米德浮力定律的发现与惨死 | AI生成和翻译
问题:Archimedes 是不是在喊出 “Eureka” 时发现了 buoyancy(浮力),制定了浮体定律,并随后在战争中被一名士兵杀害?
回答:
是的——这两个部分的故事基本上都是真实的,尽管通常被简化或浪漫化了。
1. Archimedes 与 “Eureka” 时刻
Archimedes(约公元前 287–212 年)是一位居住在 Syracuse 的希腊数学家、物理学家和工程师。
- 根据古代文献(特别是 Vitruvius),Archimedes 被要求在不损坏皇冠的情况下,确定国王的皇冠是否由纯金制成。
- 在洗澡时,他注意到当他的身体进入浴缸时,水溢了出来。
- 他意识到物体排开的水的体积等于浸入物体的体积。
- 基于这一洞察,他理解了如何比较 density(密度,即单位体积的质量)并检测欺诈行为。
- 据说他兴奋地赤身裸体跑过街道,大喊 “Eureka!”(“我找到了!”)。
这个故事可能有所润色,但物理原理是真实的。
2. Archimedes’ Principle(浮力定律)
Archimedes 制定了我们现在称为 Archimedes’ Principle 的定律:
浸在流体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排开流体的重量。
简单来说:
- 物体之所以能漂浮,是因为排开的水产生的向上作用力与其重量平衡。
- 如果浮力大于物体的重量 → 它会漂浮。
- 如果浮力较小 → 它会下沉。
Archimedes 当时并未平衡使用现代符号或 calculus(微积分),但他利用 geometry(几何学)进行了严密的数学推导,这在当时是非常先进的。
3. 战争中的 Archimedes
Archimedes 生活在罗马与 Carthage 之间的 Second Punic War 期间。
- Syracuse 最初抵御了罗马的征服。
- Archimedes 设计了强大的战争机器:
- 巨大的 catapults(投石机)
- 类似起重机的装置(“Claw of Archimedes”),可以吊起并翻转船只
- 据报道,罗马士兵对他的发明感到恐惧,甚至超过了对军队本身的恐惧。
即使在战争期间,Archimedes 仍继续研究数学。
4. 他的死亡
是的,Archimedes 被一名罗马士兵杀害。
- 公元前 212 年,罗马攻占了 Syracuse。
- 据报道,当时 Archimedes 正专注于解决一个几何问题,在沙地上画着图形。
- 一名罗马士兵走近并命令他跟随自己。
- 据说 Archimedes 说了类似于这样的话: “不要弄乱我的圆圈。”
- 士兵感到愤怒或不耐烦,当场杀死了他。
据称罗马将军 Marcellus 曾下令保护 Archimedes,但由于命令传达得太晚而未能奏效。
5. 为什么这个故事很重要
Archimedes 代表了:
- 纯粹的科学好奇心
- 用数学解释自然的力量
- 知识与暴力之间的悲剧性冲突
人们记住他,不是因为战争机器,而是因为那些至今仍在统治物理学的思想。
References:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Archimedes
- https://www.britannica.com/biography/Archimedes
- https://en.wikipedia.org/wiki/Archimedes%27_principle