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漫画科学简史:几何和力学

时间:2023-07-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果你还不懂“几何”和“力学”,没关系,你以后会知道的。原来,欧几里得从小就偏科,别的不行,唯独数学称霸,柏拉图学院这条规矩简直就是给他量身定做的。欧几里得直截了当地回答:“在几何学里,没有专为国王铺设的大道。”欧几里得的徒孙阿基米德,也拥有优良的数学基因,还顺道将物理发扬光大,成了响当当的“力学之父”。

漫画科学简史:几何和力学

你一定听说过这句俗语:一方水土养一方人。但不知道你了解古希腊的水土不?反正让人觉得格外地与众不同,好像科学格外偏爱爱琴海上这块宝地。

这么说吧,古希腊的学者们就像地里的韭菜一样,一茬又一茬、一代又一代地往外冒。如果你在古希腊逛街,随便往人群里瞅上一眼,都能“揪”出几个学者来。

前有哲学之父泰勒斯,后有百科全书式大家亚里士多德,地心说的热度还在“噌噌噌”地往上涨,紧接着又有两位重量级人物引爆了古希腊学术圈。

这两人就是人称“几何之父”的欧几里得、“力学之父”的阿基米德。如果你还不懂“几何”和“力学”,没关系,你以后会知道的。这两样东西凭着过硬的“特长”,为科学界做出了巨大的贡献。同时,它们也是初中数学物理的必考内容,让无数学子为之抓耳挠腮、苦思冥想。

这俩东西究竟是怎么搞出来的?为什么会有这么大的杀伤力呢?咱们先从搞几何的欧几里得说起。

那一年,欧几里得还是一个十来岁的小小少年,但他早已立下超大志愿,要去柏拉图学院深造。

柏拉图学院是由柏拉图老先生创办的,一共延续了千年之久,咱们经常说到的亚里士多德就是从那里走上科学红毯的。

有一日,一群年轻人来到这座位于雅典城郊外林荫中的柏拉图学院,只见学院门口挂着一块木牌,上面写着九个大字——

“不懂几何者,不得入内!”据说,这令人咬牙切齿的九个字,是柏拉图当年亲自定下的铁律。虽然他自己对几何很头疼,考试总不及格,作业也写不好,但这并不影响他对几何的重视。

面对九字铁律,无数的文科生默默地流下了眼泪,唯有欧几里得潇洒地推开门走了进去。

咋……咋回事?原来,欧几里得从小就偏科,别的不行,唯独数学称霸,柏拉图学院这条规矩简直就是给他量身定做的。

几何这东西,最早是古希腊人从他们的邻居古埃及人那里引进的,后来在毕达哥拉斯的努力下渐渐发扬光大。但是呢,人们学到的几何知识都比较零碎,比较片面,缺乏系统性和逻辑性。

举例来说,这就好比一部十集的电视剧,你只看到其中短短的几集,至于故事的开头、结尾和情节发展,你一概不知道,看得稀里糊涂。

欧几里得生平最大的心愿就是在有生之年,把零碎的几何知识串联起来,形成一个有头有尾的知识体系,成为几何第一人。

为了实现这个目标,他刚从柏拉图学院毕业,就离开了雅典,一个人前往位于尼罗河流域的一线城市——亚历山大城。亚历山大城中,有世界上最古老的图书馆之一——亚历山大图书馆。馆内拥有当时世界上最丰富的典籍,可惜后来受到战火的牵累,整座图书馆连一块破砖都没留下,所以它到底是啥长相,没人知道。当然,欧几里得是知道的。

亚历山大城之所以吸引欧几里得,是因为该城上至国王,下到百姓,都爱学习,成天往亚历山大图书馆中跑,他们还把图书馆称为“人类世界文明的太阳”。图书馆的工作人员更疯狂。他们千方百计地搜集各种书籍,能买得到的就花钱,买不到的就抄录、租借、翻译、编撰。要是还搞不定,那就坑蒙拐骗、打家劫舍——这只是传说,说明当地人爱学习爱到了极致。

依靠种种惊人的手段,亚历山大图书馆变成了“汇集天下所有文明”的摇篮。

回到欧几里得身上,他是怎么实现“几何第一人”这个远大梦想的呢?(www.xing528.com)

答案是,他充分借鉴了亚里士多德搞科研的“三步走”。

第一步:收集以往的数学专著和手稿,仔细钻研,遇到不懂的地方就向数学界的大学者们虚心请教。

第二步:在原有的知识基础上搞搞创新,添加自己对几何学的理解,哪怕一开始讲的都是些废话。

第三步:把前前后后所有的东西进行归纳总结。

如此一来,一本要条理有条理、要系统有系统、要逻辑有逻辑、要创新有创新的教科书——《几何原本》,就诞生了。

《几何原本》一问世,就成了热门畅销书,掀起了一股全民学习几何学的狂潮,连国王都忍不住跟着赶时髦。只可惜,国王虽然也算见多识广,但在几何面前还是门外汉。

国王灰头土脸地问欧几里得:“学习几何学有没有什么捷径可走?”

欧几里得直截了当地回答:“在几何学里,没有专为国王铺设的大道。”

听听这话说的,简直太神气了!的确,学习就得脚踏实地,书要一页一页地看,算式要一步一步地算,就算你是国王,几何学也不会惯着你。

《几何原本》为什么影响这么大呢?因为这本书解释了点、线、面、圆、角等几何里最基本的定义,然后通过推理得出一些公理、公设,再把所有的定义、公理、公设串联在一起,形成了一个完整的体系。

就好比这本书教会了你最基本的汉字,你就能学着组词和造句,写出一篇文章来。

啊,到了这步“田地”,再不颁给欧几里得“几何之父”的荣誉称号就太过分啦。他终于如愿以偿啦!

欧几里得的徒孙阿基米德,也拥有优良的数学基因,还顺道将物理发扬光大,成了响当当的“力学之父”。

国王让阿基米德去调查工匠打造皇冠偷工减料的事,结果阿基米德一跑出来就去泡澡了,还误打误撞泡出了赫赫有名的浮力原理,然后他就兴奋得赤身裸体跑到街上去了……

阿基米德还发现了杠杆原理。在对抗罗马军队时,阿基米德利用杠杆原理造了能向敌人投飞石、投标枪的抛石机、发射机,还有能把敌人的船只吊到半空再砸回海面的起重机

没错,“给我一个支点,我就能撬起整个地球”。这个惊天牛皮就是他吹出来的,然后他又兴奋得跑到街上去了……

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