章節2
王冠的秘密
阿基米德是古希臘著名的物理學家、數學家。
有一次,國王讓工匠做了一頂純金的王冠,漂亮極了。可大臣們看了,都竊竊私語:誰知道那是不是純金?國王知道後,便把阿基米德召來,讓他查個水落石出。
阿基米德每天都在思考這個問題。有一天,他去洗澡,浴盆裏放了大半盆熱氣騰騰的水,他一屁股坐下去,忽然覺得輕飄飄的,身子像浮起來了似的,水嘩嘩地從盆裏流出來。
“水多了!”他下意識地站起來,水又落下去。他孩子氣地又重重地坐下去,水又升上來,從盆沿流了出去。“啊!我知道啦!我知道金冠的秘密啦!”阿基米德突然高興地叫了起來,跳出澡盆,衝向王宮。
阿基米德在洗澡時得到了啟示,他覺得馬上可以弄清王冠的秘密了。
在王宮裏,他給國王做了這樣一個實驗:找來一塊和王冠同樣重的純金塊、兩隻大小相同的罐子和盤子,然後把王冠和金塊分別放進裝滿水的罐子裏,當水溢出來時,各用一個盤子接著。最後,把這些溢出來的水分別倒進兩隻同樣大小的杯子裏,一比,結果發現溢出來的水不一樣多。這時,阿基米德舉著兩隻杯子,對國王說:“尊敬的國王陛下,現在我可以肯定地告訴您,這頂王冠不是純金的,它裏麵摻了其他的金屬。”
國王聽了,疑惑不解地問:“為什麼?”
阿基米德給國王解釋說:王冠和純金塊一樣重,如果王冠是純金的,那麼它們的體積也應該一樣大,放進水罐裏,流出來的水也應該一樣多。而現在放王冠的罐子裏流出來的水多,放純金的罐子裏流出來的水少,這就說明王冠的體積比純金的體積大。可見,王冠不是純金的。
國王終於明白了。於是,他忙派人把工匠抓來審問,果然,工匠是用黃銅代替黃金鑄在王冠裏了。
王冠的秘密就這樣被阿基米德揭開了——而揭開王冠秘密的方法就是物理學上著名的阿基米德定理,即浮力定理。
這一定理,不僅僅對於水,對於一切液體、氣體也都適用,至今仍在指導船舶排水量和裝載量的計算。沙昆塔拉的心算
印度有個女孩子名叫沙昆塔拉,她的心算能力簡直不可思議。
她6歲的時候,叔叔隨口說出了一個數字,她立即報出了這個數字的平方根。開始叔叔還不相信,又說了一個更複雜的數字,她照樣能報出那個數的平方根。接著,她幹脆不用叔叔提問,自報自答地說出了一連串數字的平方根,她叔叔聽了,歡呼著將她抱了起來。
從此,沙昆塔拉到各地去表演她的心算能力,她的表演從沒出過差錯,於是她的名聲傳到國外。稍大之後,她心算的本領又有了提高。於是就到國外表演,跑了一百多個國家,每次都獲得巨大的成功。許多國家把她的表演當作頭條新聞加以報道。她的表演精彩紛呈,簡直使人難以置信,但觀眾們麵對著這個神奇的女孩,聽著她心算出的一個個準確無誤的數字,不得不相信,這是千真萬確的事實。
在澳大利亞的一次表演中,出題的專家剛剛提出一個天文數字,還沒來得及輸入電腦,沙昆塔拉已報出了答案,在場的觀眾驚得目瞪口呆,無法相信一個孩子的頭腦比電腦運轉得還快。
更使人驚奇的是在美國一所大學裏的表演。專家們用201位數字,要她和電子計算機比賽求23次立方根的速度,但當地的3個計算機中心無法處理這樣大的數字,隻得動用美國最尖端的一台大型計算機。人們緊張地觀看著這人和機器的比賽。但奇跡出現了,沙昆塔拉戰勝了尖端的電子計算機,她隻用了50秒鍾就報出了答案,而電子計算機運用的時間是一分多鍾。
沙昆塔拉還能準確地回答出100年中任何一天是星期幾。
沙昆塔拉的這種奇異的心算能力,當然不能單純以勤學苦練來解釋,至於如何解釋這種現象,這是沙昆塔拉留給科學家們的一個難題。這個難題,連善於解答各種問題的沙昆塔拉本人也難以解決。阿拉伯數字的曆史誤會
1、2、3、4、5、6、7、8、9、0這10個數字,是我們在學數學的時候,在生活中,隨時都可以看到的。我們也管它們叫“阿拉伯數字”。如果問起你為什麼管它叫這個名字,你也許會毫不猶豫地說:“當然是因為它們是阿拉伯人發明的啦!”
不過,小朋友,你們知道嗎?“阿拉伯數字”其實並不是阿拉伯人發明的,這是一個曆史的誤會。其實,這些數字,在公元前3世紀的時候就已經被印度人確定和應用了。
阿拉伯人對數學研究作出了很多的曆史貢獻,而在當時,歐洲還正處在中世紀的時代,宗教思想占絕對的統治地位,科學研究得不到發展。不過歐洲的一些學者們還是通過從阿拉伯傳來的書籍中得到了科學知識。通過這些書籍,歐洲人熟悉了幾乎整個古代世界的數學創造,但在一開始的時候,卻把它們全都當成了阿拉伯數學的成就。他們把經過阿拉伯人改進的印度數字,也當成是阿拉伯數學家的發明,所以給它起了個名字,叫“阿拉伯數字”。
後來,人們知道弄錯了,但是“阿拉伯數字”這個名字已經叫開,而且成了習慣,改不過來了。所以,我們現在還是叫它“阿拉伯數字”。“0”的故事
小朋友,你們都知道,1、2、3、4、5、6、7、8、9、0這10個阿拉伯數字是數學的最基本的符號,有了它們,我們才能進行數學運算。而“0”,則是其中不可缺少的。有了“0”,我們在記數、讀數等方麵,有很多方便。不過,你們也許不知道,“0”這個數字在當初傳入歐洲的時候,還發生過一段挺讓人氣憤的故事呢。
大約1500年前,歐洲的數學家們是不知道用“0”的。他們使用羅馬數字。羅馬數字是用幾個表示數的符號,按照一定規則,把它們組合起來表示不同的數目。在這種數字的運用裏,不需要“0”這個數字。
而在當時,羅馬帝國有一位學者從印度記數法裏發現了“0”這個符號。他發現,有了“0”,進行數學運算方便極了,他非常高興,還把印度人使用“0”的方法向大家作了介紹。過了一段時間,這件事被當時的羅馬教皇知道了。當時是歐洲的中世紀,教會的勢力非常大,羅馬教皇的權力更是遠遠超過皇帝。教皇非常惱怒,他斥責說,神聖的數是上帝創造的,在上帝創造的數裏沒有“0”這個怪物,如今誰要把它給引進來,誰就是褻瀆上帝!於是,教皇就下令,把這位學者抓了起來,並對他施加了酷刑,用夾子把他的十個手指頭緊緊夾住,使他兩手殘廢,讓他再也不能握筆寫字。就這樣,“0”被那個愚昧、殘忍的羅馬教皇命令禁止了。
雖然“0”被禁止使用,羅馬的數學家們還是不管禁令,在數學的研究中仍然秘密地使用“0”,仍然用“0”作出了很多數學上的貢獻。後來“0”終於在歐洲被廣泛使用,而羅馬數字卻逐漸被淘汰了。最大的數有多大
其實按理說來,不可能有一個最大的數,因為數是無窮無盡的。不過,曆史上也有許多數學家提出“大數”的概念。
古希臘學者阿基米德是曆史上最早提出“大數”的人。他在他的一本書中說:有人認為,在全世界所有有人煙和無人跡的地方,沙子的數目是無窮的;也有人認為,沙子的數目不是無窮的,但是想表示沙子的數目是辦不到的。但是我的計算表明,如果把所有的海洋和洞穴都填滿了沙子,這些沙子的總數不會超過1後麵有100個0。