叙拉古的数学家和工程师(约前287—前212),证明了杠杆定律与浮力原理,把圆周率夹在3又10/71与3又1/7之间,罗马攻陷叙拉古时被杀。
给我一个立足之处,我就能移动地球。
—— 帕普斯《数学汇编》第八卷第11节(4世纪初)所记阿基米德语;据希思英译转译

历史
所谓杠杆定律,指的是两个重物在杠杆上平衡时,它们到支点的距离与重量成反比。阿基米德在《论平面图形的平衡》中从几条公设出发证明了它,这是现存最早用公理方法写成的静力学。他约前287年生于西西里的叙拉古,父亲是天文学家菲迪亚斯,一生多在叙拉古度过,与国王希伦二世关系密切。《论浮体》证明浸在液体中的物体所减轻的重量等于它排开的液体重量;《圆的度量》用正九十六边形把圆周率夹在3又10/71与3又1/7之间;《抛物线求积》算出抛物线弓形的面积是内接三角形的4/3;《数沙者》为计数填满宇宙的沙粒设计了大数记法,并记下了阿里斯塔克斯的日心假说。前214年起罗马军围攻叙拉古,波利比乌斯、李维和普鲁塔克都写到他设计的投石器和能把敌舰船头吊起的“铁爪”,前212年城破,他被罗马士兵杀死。西塞罗还记载他造过演示日月五星运行的天球仪,被罗马主将马塞卢斯带回罗马。前75年,西塞罗在西西里任财务官时找到他的墓,墓上刻着圆柱内切球。浴缸里喊“尤里卡”的故事出自近两百年后的维特鲁威,用镜子焚烧战船之说出现得更晚。
关联
参考文献
- T. L. Heath (ed. and trans.),The Works of Archimedes (with the supplement The Method of Archimedes, 1912)(1897)
- E. J. Dijksterhuis, trans. C. Dikshoorn, bibliographic essay by Wilbur R. Knorr,Archimedes(1987)
- Reviel Netz, William Noel, Natalie Tchernetska and Nigel Wilson (eds.),The Archimedes Palimpsest (2 vols.)(2011)
考据说明证据较充分
- 他的生年是据泰泽斯“享年七十五岁”之说推算的。
- 守城器械的细节出自罗马一方的史家,难以核实。
- 关于杠杆的名言是帕普斯以“据说”转述的,不见于阿基米德本人的著作。
- 用镜子焚烧敌船之说是后世传说。
史论
阿基米德的意义在于,机械与几何在他手里双向往来。杠杆和浮力原属工匠的经验,被他写成可以证明的命题;他在寄给埃拉托斯特尼的《方法》中又说明,自己先把图形切成无数薄片,放在想象的杠杆上称量,再用穷竭法严格证明,并明确区分“研究”与“证明”。这部书只存于一部10世纪抄本,13世纪被刮去改抄成祈祷书,1906年由海伯格认出,1999—2008年的成像研究又读出更多。普鲁塔克说他鄙视一切为生活所需的技艺,这更像普鲁塔克自己的柏拉图式趣味。流行的“给我一个支点”,在帕普斯笔下既无支点也无杠杆,说的是用给定的力移动给定的重物。伽利略写《小天平》时以他为楷模,用数学证明处理物理问题的近代做法可以上溯到他。