第一篇：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

物理故事 阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律

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，他在諸多科學(xué)領(lǐng)域所作出的突出貢獻(xiàn)，使他贏得同時(shí)代人的高度尊敬。

關(guān)于阿基米德，流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假，但這頂金冠確與當(dāng)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(yàn)真假，又不能破壞王冠，這個(gè)問題不僅難倒了國(guó)王，也使諸大臣們面面相覷。

后來，國(guó)王請(qǐng)阿基米德來檢驗(yàn)。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天，他去澡堂洗澡，當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí)，看到水往外溢，同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法，來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得跑了出去，大聲喊著“尤里卡！尤里卡！”。(Fureka，意思是“我知道了”)。

他經(jīng)過了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來到王宮，他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個(gè)盆里，比較兩盆溢出來的水，發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。

這次試驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過查出金匠欺騙國(guó)王，阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律：物體在液體中所獲得的浮力，等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代，人們還在利用這個(gè)原理計(jì)算物體比重和測(cè)定船舶載重量等。2

牛頓在暴風(fēng)中研究和計(jì)算風(fēng)力

傳說中牛頓“大暴風(fēng)中算風(fēng)力”的佳話，可為牛頓身體力學(xué)的佐證。有一天，天刮著大風(fēng)暴。風(fēng)撒野地呼號(hào)著，塵土飛揚(yáng)，迷迷漫漫，使人難以睜眼。牛頓認(rèn)為這是個(gè)準(zhǔn)確地研究和計(jì)算風(fēng)力的好機(jī)會(huì)。于是，便拿著用具，獨(dú)自在暴風(fēng)中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測(cè)量著。幾次沙塵迷了眼睛，幾次風(fēng)吹走了算紙，幾次風(fēng)使他不得不暫停工作，但都沒有動(dòng)搖他求知的欲望。他一遍又一遍，終于求得了正確的數(shù)據(jù)。他快樂極了，急忙跑回家去，繼續(xù)進(jìn)行研究。有志者事竟成。經(jīng)過勤奮學(xué)習(xí)，牛頓為自己的科學(xué)高塔打下了深厚的基礎(chǔ)。不久，牛頓的數(shù)學(xué)高塔就建成了，二十二歲時(shí)發(fā)明了微分學(xué)，二十三歲時(shí)發(fā)明了積分學(xué)，為人類科學(xué)事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)。

萬有引力和光的秘密

牛頓二十三歲時(shí)，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。在鄉(xiāng)下度過的休學(xué)日子里，他從沒間斷過學(xué)習(xí)和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發(fā)明的基礎(chǔ)工作，都是這個(gè)期間完成的。

那時(shí)，鄉(xiāng)下的孩子是常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)之后，把石拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過，而牛奶不掉下來。

這些事實(shí)使他懷疑起來：“什么力量使投石器里面的石頭，以及水桶里的牛奶不掉下來呢？對(duì)于這個(gè)問題，他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這時(shí)，牛頓一頭扎進(jìn)“引力”的計(jì)算和驗(yàn)證中了。牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規(guī)律。他首先推求月球距地球的距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是十六英尺，但據(jù)推算僅得十三點(diǎn)九英尺。在失敗的困境中，牛頓毫不灰心和氣餒，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤地研究。整整經(jīng)過了七個(gè)春秋寒暑，到三十歲時(shí)終于把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。這時(shí)期牛頓還對(duì)光學(xué)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了顏色的根源。一次，他在用自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體時(shí)，無論怎樣調(diào)整鏡片，視點(diǎn)總是不清楚。他想，這可能與光線的折光有關(guān)。接著就實(shí)驗(yàn)起來。他在暗室的窗戶上留一個(gè)小圓孔用來透光，在室內(nèi)窗孔后放一個(gè)三棱鏡，在三棱鏡后掛好白屏接受通過三棱鏡折進(jìn)的光。結(jié)果，大出意外，牛頓驚異地看到，白屏上所接受的折光呈橢圓形，兩端現(xiàn)出多彩的顏色來。對(duì)這個(gè)奇異的現(xiàn)象，牛頓進(jìn)行了深入的思考。得知光受折射后，太陽(yáng)的白光散為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。因此，白光（陽(yáng)光）是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨后天晴，陽(yáng)光經(jīng)過天空中余圍的雨滴的折射、反射，形成五彩繽紛的虹霓，正是這個(gè)道理。

經(jīng)過進(jìn)一步研究，牛頓指出世界萬物所以有顏色，并非其自身有顏色。太陽(yáng)普照萬物，各物體只吸收它所接受的顏色，而將它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學(xué)說準(zhǔn)確地道出顏色的根源，世界上自古以來所出現(xiàn)的各種顏色學(xué)說都被它所推翻。

牛頓所以能取得如此巨大的成就，早年苦學(xué)所打下的深厚數(shù)學(xué)基礎(chǔ)起了重要作用。

牛頓與蘋果的故事

長(zhǎng)期以來,牛頓認(rèn)為,一定有一種神秘的力存在,是這種無形的力拉著太陽(yáng)系中的行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn).但是,這到底是怎樣的一種力呢

直到有一天,當(dāng)牛頓在花園的蘋果樹下思索,一個(gè)蘋果落到他的腳邊時(shí),牛頓終于獲得了頓悟,他的問題也逐漸被解決了.傳說1665年秋季,牛頓坐在自家院中的蘋果樹下苦思著行星繞日運(yùn)動(dòng)的原因.這時(shí),一只蘋果恰巧落下來,它落在牛頓的腳邊.這是一個(gè)發(fā)現(xiàn)的瞬間,這次蘋果下落與以往無數(shù)次蘋果下落不同,國(guó)為它引起了牛頓的注意.牛頓從蘋果落地這一理所當(dāng)然的現(xiàn)象中找到了蘋果下落的原因——引力的作用,這種來自地球的無形的力拉著蘋果下落,正像地球拉著月球,使月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)一樣.這個(gè)故事?lián)f是由牛頓的外甥女巴爾頓夫人告訴法國(guó)哲學(xué)家,作家伏爾泰之后流傳起來的.伏爾泰將它寫入《牛頓哲學(xué)原理》一書中.牛頓家鄉(xiāng)的這棵蘋果樹后來被移植到劍橋大學(xué)中.牛頓去世后,他被當(dāng)作發(fā)現(xiàn)宇宙規(guī)律的英雄人物繼而被賦予傳奇色彩,牛頓與蘋果的故事更是廣為流傳.但是事實(shí)是否如此卻無從找到其他史料加以考證.5 《安培的故事-追著馬車做題的人》

安培還在童年時(shí)，他就顯出了很好的數(shù)學(xué)才能，12歲時(shí)便拜著名數(shù)學(xué)家拉格朗日為老師，13歲時(shí)就發(fā)表了數(shù)學(xué)論文。安培的可貴之處，在于他善于思索。有一次，他在街上邊走邊思考，突然想出了一個(gè)電學(xué)算式，急著想把式子列出來，正巧前面停著一輛馬車，就把馬車的車箱當(dāng)黑板了，馬車走他也走，馬車越走越快，直到追不上馬車時(shí)，他才停下來，這時(shí)街上許多人都已經(jīng)被他的這種失常行為笑得前仰后合了。關(guān)于杠桿原理的故事——“給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬動(dòng)地球”

在埃及公元前一千五百年前左右，就有人用杠桿來抬起重物，不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個(gè)現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)了杠桿原理。

在阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理之前，是沒有人能夠解釋的。當(dāng)時(shí)，有的哲學(xué)家在談到這個(gè)問題的時(shí)候，一口咬定說，這是“魔性”。阿基米德卻不承認(rèn)是什么“魔性”。

阿基米德確立了杠桿定律后，就推斷說，只要能夠取得適當(dāng)?shù)母軛U長(zhǎng)度，任何重量都可以用很小的力量舉起來。據(jù)說他曾經(jīng)說過這樣的豪言壯語：“給我一個(gè)支點(diǎn)、我就能舉起地球”敘拉古國(guó)王聽說后，對(duì)阿基米德說：”憑著宙斯起誓，你說的事真是奇怪，阿基米德！“阿基米德向國(guó)王解釋了杠桿的特性以后，國(guó)王說：”到哪里去找一個(gè)支點(diǎn)，把地球撬起來呢？“

”這樣的支點(diǎn)是沒有的?！鞍⒒椎禄卮鹫f。

”那么，要叫人相信力學(xué)的神力就不可能了？“ 國(guó)王說。

”不，不，你誤會(huì)了，陛下，我能夠給你舉出別的例子?！鞍⒒椎抡f。

國(guó)王說：”你太吹牛了！你且替我推動(dòng)一樣重的東西，看你講的話怎樣?！爱?dāng)時(shí)國(guó)王正有一個(gè)困難的問題，就是他替埃及國(guó)王造了一艘很大的船。船造好后，動(dòng)員了敘拉古全城的人，也沒法把它推下水。阿基米德說：”好吧，我替你來推這一只船吧?！?/p>

阿基米德離開國(guó)王后，就利用杠桿和滑輪的原理，設(shè)計(jì)、制造了一套巧妙的機(jī)械。把一切都準(zhǔn)備好后，阿基米德請(qǐng)國(guó)王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國(guó)王，讓國(guó)王輕輕拉一下。頓時(shí)，那艘大船慢慢移動(dòng)起來，順利地滑下了水里，國(guó)王和大臣們看到這樣的奇跡，好象看耍魔術(shù)一樣，驚奇不已！于是，國(guó)王信服了阿基米德，并向全國(guó)發(fā)出布告：”從此以后，無論阿基米德講什么，都要相信他……"

敘拉古保衛(wèi)戰(zhàn)

在阿基米德晚年時(shí)，羅馬軍隊(duì)入侵?jǐn)⒗牛⒒椎轮笇?dǎo)同胞們制造了很多攻擊和防御的作戰(zhàn)武器。當(dāng)侵略軍首領(lǐng)馬塞勒塞率眾攻城時(shí)，他設(shè)計(jì)的投石機(jī)把敵人打得哭爹喊娘。他制造的鐵爪式起重機(jī)，能將敵船提起并倒轉(zhuǎn)……阿基米德

另一個(gè)難以置信的傳說是，他曾率領(lǐng)敘拉古人民手持凹面鏡，將陽(yáng)光聚焦在羅馬軍隊(duì)的木制戰(zhàn)艦上，使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經(jīng)心驚膽戰(zhàn)，草木皆兵，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。

羅馬軍隊(duì)被阻入城外達(dá)三年之久。最終，于公元前212年，羅馬人趁敘拉古城防務(wù)稍有松懈，大舉進(jìn)攻闖入了城市。此時(shí)，75歲的阿基米德正在潛心研究一道深?yuàn)W的數(shù)學(xué)題，一個(gè)羅馬士兵闖入，用腳踐踏了他所畫的圖形，阿基米德憤怒地與之爭(zhēng)論，殘暴無知的士兵舉刀一揮，一位璀璨的科學(xué)巨星就此隕落了。