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阿基米德的發明故事

阿基米德(公元前287年—公元前212年)是古希臘的一位傑出科學家和工程師,他在數學、物理學、機械工程等領域都有重大貢獻。阿基米德有很多發明故事,以下是其中兩個著名的故事:

故事一:解決王冠之謎

當時,國王讓金匠做了一頂新的王冠。但他懷疑工匠在王冠中摻雜了其他金屬。他請阿基米德來檢驗。阿基米德冥思苦想,終於有了一個方法。他讓工匠用同樣質量的純金,做成一個同樣大小的球形王冠,並把球王冠和金塊分別掛在秤上。結果發現王冠比金塊輕。他馬上明白,球王冠的邊沿肯定有空隙,因而球王冠所用的純金,肯定比金塊少。也就是說,工匠摻入的其他金屬質量,一定就是王冠邊沿空隙的質量。但是,空隙本身並沒有重量,怎么來測定它的質量呢?在苦苦思索之後,阿基米德來到了海邊,他走到海灘上,將各種儀器拋入海里。一個比一個沉重而嚴肅的問題排山倒海似地湧上心頭。忽然間他看見一位身體健美的女郎從海邊走過,便對一位漁翁說:“你看她身上穿的是什麼樣衣服?”漁翁回答說:“這女郎身上穿了一件貼身的羊毛衫。”阿基米德說:“請你幫我的忙。”漁翁說:“怎么幫?”阿基米德說:“你幫我把羊毛衫脫下來扔到海里去。”漁翁說:“這衣服是你自己的呀!”阿基米德說:“我不管它是不是我的,反正我要用它來驗證一個計算題。”於是漁翁把羊毛衫脫下來扔到海里去了。這時阿基米德又問:“現在你總該知道我的問題了吧?”漁翁回答說:“你說的是用一定重量的物體沉入海里來測量體積吧?”阿基米德高興地說:“對啦!你知道用什麼方法來計算它嗎?”漁翁答道:“好像你昨天教過我的。”原來昨天阿基米德說過可以用不同重量的物體放入油中沉下去測量油量的方法來計算形狀不規則的物體的體積。這時候太陽快落山了,在海邊等候的人們紛紛說:“偉大的阿基米德計算得真準確呀!”

故事二:浮力定律的套用

據說有一次,國王讓金匠製造一頂金王冠,擔心是摻假的銀子做的。為此,他請阿基米德鑑定金冠是否由純金製成的。但是不允許破壞王冠,也不允許用化學分析的方法。這使國王和金匠都非常發愁。但是,聰明的阿基米德看到家人也戴著用銀絲網製成的頸鏈,突然心生一計:將一個裝滿水的溢水杯拿給家人做示範。家人不解地問:“這有什麼用呢?”阿基米德說:“這不就是辦法嗎?”當水從杯中溢出時,家人觀察到那滴水是珠子般的圓球形。阿基米德立即將銀絲王冠放入溢水杯中,只見水嘩嘩地往外冒個不停,並翻著花邊冒到盆外。這時,阿基米德大喊一聲:“我找到了!”家人被嚇了一跳,以為出了什麼事。阿基米德解釋道:“如果金子和銀子一樣,那么溢出杯子的水也應該是等量的。但實際的情況不是這樣。金子可以看成是由分子組成的,每個分子都有一定的體積。當王冠放入水中時,水分子會填塞王冠的空隙。所以需要的水量比銀王冠要多一些。如果王冠是純金的話,那么這些水就會保持一個靜止狀態,直到水不再流出為止。”這時國王拿過溢水杯說:“這一定是真的。”這就是著名的浮力定律——物體在液體中所獲得的浮力等於它所排開的液體的重量。

以上就是阿基米德的幾個發明故事,這些故事體現了他的聰明才智和嚴謹的科學態度。