四、古希腊另类杠头集锦
古希腊奇葩超级多,但在茫茫葩海中,还有两位另类杠头,我们绝对不能错过。
几何之父
欧几里得
力学之父
阿基米德
两位大佬对科学做出了巨大贡献,影响力持续至今,他们的理论是初中数学和物理的重点内容。
冤有头,债有主,是不是依稀想起当年被这两门学科支配的恐惧了?
嘴上随便突突,刀下冤魂无数,堪称史诗级刽子手。
所以这篇,咱们就来好好认识一下这两人。
一、欧几里得
据说小欧是个好学的孩子,年轻时候的梦想,就是去柏拉图学园深造。
柏拉图学园是图哥创立的学术圣地,以分数线高、招生严格著称。学园门口常年竖着一块木牌,上面满是对文科生深深的恶意:“不懂几何者,不得入内!”
面对这样一条铁律,无数学子只能默默流泪。
就在众人望而却步之时,人群中的欧几里得却暗自窃喜。
原来,小欧偏科严重,是几何界的顶级学霸。
于是他一个箭步,直接溜进学园!这个故事也告诉我们一个道理—— 三分靠努力,七分靠押题!
爱蒙才会赢!
每个学有所成的学子,都有个一线城市梦,欧几里得也一样。
毕业后,小欧决心做个亚漂,他来到了古希腊文化最发达的地方——亚历山大城。
到底多有文化呢?
据说那里的人对知识的渴望,已经到了丧心病狂的程度。如果你家财万贯,没人会搭理你,但假如你带着一本书上街,那你甚至可能会被官方打劫。
接着他们会找人把你这本书抄一遍,然后把誊抄的版本给你,原本则收入他们的图书馆中。
所以,在亚历山大城生活的日子里,欧几里得简直如鱼得水。
而且他还搞了件大事,套路和亚里士多德很像。
Step 1:
搜集整理以前的数学知识,并向数学大神们请教。
Step 2:
在原来知识的基础上,加一些自己的创新。
Step 3:
写出史上最成功的教科书——《几何原本》。
这本书瞬间就冲上了各种榜单,成为现象级畅销书,连国王都变身为欧粉。
虽然国王也是学霸,但在几何里却栽了跟头,于是他偷偷溜到欧几里得面前,求取真经。
于是就有了这样一条千古流传的学习箴言:
“在几何学里,
没有专为国王铺设的大道。”
——欧几里得
翻译成大白话就是:
学习得一点一点啃!
头发得一根一根掉!
除此之外,《几何原本》最厉害的地方在于,它用到了—— 公理化方法
举例来讲:
首先,《几何原本》里有23条最基本的定义,用以说明点、线、面、圆、角等是什么;
其次,还有5条公设,比如点到点可作一条直线。
接着,从这些定义和公设出发,推理演绎出一些结论,比如三角形内角和为180度。
最后,推演出的结论越来越多,渐渐就形成了几何学大厦。
总结一下,公理化方法就是:在一定的定义和规则下,通过逻辑演绎整出一套东西。
这事儿就好比,程序员们只要根据一些初始代码,就能敲出一个个程序。
这套方法,后来也成了建立知识体系的典范,牛顿的力学三大定律、爱因斯坦的相对论,都是用这方法推出来的。
欧几里得也因此被称为几何之父。
到了19世纪,人们发现,这种被大家普遍认可的定义、公设,也未必是绝对真理,并由此诞生了非欧几何,但这是后话了。
二、阿基米德
作为欧几里得的徒孙,小基不仅继承了数学基因,在物理学领域也是闪闪发光,被称为力学奠基人。
他最为人熟知的,就是这三件事:
- 泡过一个著名的澡
话说国王做了一顶金王冠,怀疑工匠掺假,让阿基米德当打假大臣,结果小基不好好干活儿,忙里偷闲洗了个痛快澡……
让初中生们苦不堪言的浮力定理,就是这么来的。
- 打过一场不明不白的仗
这一战中阿基米德搞出了很多武器,被罗马将军称为“罗马舰队与阿基米德一人的战争”。
- 吹过一个惊天牛皮
没错,这就是著名的杠杆原理。
总而言之,阿基米德用实际行动告诉我们:
阿基米德这种把理论和实验研究结合起来的精神,正是现代科学的精神。
已经很牛了,有没有!
但这还不是最牛的,阿基米德在数学方面也取得了巨大成就,他计算出了圆周率π≈3.14。
首先,我们要搞清楚啥叫圆周率。
那他咋算的呢?
这里要科普一下两个概念:内接和外切。
用内接得到一个小的多边形,这个多边形的周长就比圆小。
用外切得到一个大的多边形,这个多边形的周长就比圆大。
把一大一小两个圆的周长,分别除以圆的直径,就可以得到一个圆周率的取值范围。
多边形的边数越多,这个取值范围就越小。
这种方法叫作穷竭法,是近代极限概念的前身。
可惜的是,公元476年,随着西罗马帝国的覆灭,西欧进入了黑暗的中世纪,持续了一千多年。黑暗的岁月里,科学该何去何从呢?
好了,关于古希腊的大神们,我们就说到这里。
我们下篇再聊!