这位著名的科学家发明了什么?
阿基米德出生在古希腊一个天文学家的家庭,从小就受到全家人的喜爱。为了让他尽快成才,父亲在名字上绞尽脑汁。经过反复选择,在他出生的第10天,他被命名为阿基米德。希望这个名字能给他带来快乐,成为一个真正的希腊人。
阿基米德在保姆和奴隶的照顾下度过了童年。全家对他要求很严格。走路、坐着、穿衣、吃饭都有规矩。不允许他淘气或交坏朋友。他八岁入学,每天天不亮就起床,带着奴隶走很远的路去上学。阿基米德家里很有钱,但他从来不骑马,也不坐车。
阿基米德学习非常努力,有时他会读一天书。随着阿基米德年龄的增长,他的许多与众不同的特征开始显现。
他大部分时间都在思考、讨论、学习、写作,很少思考自己的事业。为了研究一个问题,经常废寝忘食。甚至像穿衣服和脱衣服这样的事情都要在别人的帮助下完成。只要一想到问题,他就会忘记自己的一切。
阿基米德迷上了三角形、正方形和圆形的研究,他与它们密不可分。他总是画啊画,画了一整天,那么专注,那么投入,周围的一切都好像消失了。
有一次,他踏进浴缸洗澡,觉得水越往深处走,水溢出来的时候就越轻。突然,他兴奋的叫了一声,从浴缸里跳出来,光着身子跑到街上,在家里大喊:“我抓到了,我抓到了!”
人们看着这个裸体的怪人,感到惊讶。他们哪里会想到,阿基米德在洗澡的时候发现了一个重要的流体静力学定律——“阿基米德原理”,即浸没在液体中的物体受到向上的浮力,浮力等于物体所排开的液体的重量。
2.牛顿引力
在牛顿之前,人们知道有两种“力”:地面上的一切物体都受到引力的影响,天上的月亮和地球之间,行星和太阳之间都有引力。这两种力量性质不同吗?还是同一种力量的不同表现?牛顿在剑桥大学读书时就考虑过这个问题。
牛顿23岁时,伦敦瘟疫流行。为了防止学生被感染,剑桥大学通知学生离校回家躲避疫情,学校暂时关闭。牛顿回到了他的家乡林肯郡。他仍然没有停止对引力的研究和思考。
那时候农村的孩子经常用投石器打几个回合,然后把石头扔得远远的。他们也可以把一桶牛奶倒在头上而不洒出来。
这个现象激发了牛顿关于引力的想象:“是什么让弹射器里的石头和桶里的牛奶不掉下来?”这个问题让他想起了开普勒和伽利略的想法。他从浩瀚的太空,一望无际的行星,冰冷的月球到巨大的地球,然后想到了这些巨人之间的相互作用。
还有一种说法是,有一次牛顿的思维卡住了,他就去附近的果园散步,累了就靠着苹果树坐下来。突然,一个苹果从树上掉下来,砸在牛顿的头上。牛顿痛苦地捂住了头,看着地上的苹果又开始思考:这个苹果为什么没有掉下来?而不是摔倒?
这时,牛顿抓住了这些神奇的想法,一头扎进了“万有引力”的计算和验证中。牛顿计划用这个原理来验证太阳系中行星的作用规律。1671年公布了新测得的地球半径值。
牛顿利用这些数据来重新审视自己的理论,同时利用自己发明的微积分来处理月球与地球关系中地球不能视为质点时的重力加速度的计算。
通过这两个改进,牛顿得到了两个相同的加速度值。这让他觉得万有引力和万有引力的本质是一样的。他还将基于地面物体运动的三大定律(即牛顿三定律)应用于行星运动,也得出令人满意的正确结论。
牛顿历经七年寒暑,30岁终于全面证明了举世闻名的“万有引力定律”,奠定了理论天文学和天体力学的基础。
3、锯子的发明
鲁班是远近闻名的木匠。有一年,鲁班接受了一个大任务——建造一座大宫殿。这需要大量的木材,但项目期限很紧。
鲁班的弟子每天上山砍柴,但当时没有锯子,只能用斧子砍。效率太低,徒弟们每天都累得够呛,但木头还是远远不够,耽误了工程进度。
当时,没有完成奴隶主的任务会受到严厉的惩罚。鲁班很着急,亲自上山视察。当走过一片草地时,他突然感到腿痛。当他蹲下来时,他发现他的腿被一种杂草割伤了。鲁班想知道为什么一片小草如此锋利。
他把草弄碎,仔细观察。他无意中发现草丛两边有很多小三角齿,他的手就被这些小齿割破了。既然草的牙齿可以割伤我的手,那么有许多小齿的铁棒应该可以锯断树。于是,在他的想法和金属工匠的帮助下,鲁班制作了世界上第一把锯子——一根有许多小齿的铁棒。
4.雨衣的发明
18世纪,在苏格兰橡胶厂工作的麦金托什因为生活贫困,买不起雨具,每个雨天都要冒雨上班。有一天,他不小心把橡胶汁溅到了衣服上,他擦不掉,只好穿着这件脏衣服回家。
外面下着雨,但是当麦金托什回到家时,他惊讶地发现他穿的衣服一点也没湿。他只是简单地将橡胶汁涂在衣服上,就这样成为了世界上第一件橡胶雨衣。
5、复印机的发明
起初,爱迪生发明的石蜡纸只广泛用于食品的包装材料,如糖果。后来,他又尝试在蜡纸上雕刻出文字的轮廓,形成石蜡雕刻纸盘,在纸盘下面放上白纸,然后用墨辊从雕刻好的石蜡纸上卷出来。意外发生了——白纸上出现了清晰的字迹。
后来经过多次改进实验,爱迪生开始批量生产他在1976年发明的复印机,一下子机关、学校、事业单位、团体都采用了这种模版油印。因为爱迪生的复印机非常受欢迎,在全世界都很受欢迎,爱迪生深刻地认识到,他应该发明人们普遍和深切需要的东西。