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亚历山大里亚的希罗（希腊语： Ἥρων ὁ Ἀλεξανδρεύς）（公元10年－70年） ，是一位古希腊数学家，居住于托勒密埃及时期的罗马省。他也是一名活跃于其家乡亚历山大里亚的工程师，他被认为是古代最伟大的实验家，他的著作于希腊化时期文明（Hellenistic civilization）科学传统方面享负盛名。

希罗发明了一种叫汽转球的蒸汽机。在他这么多种发明之中，最著名的是风轮，这发明是其中一种最早利用风能的设备。一般认为他也是一位原子论者，他的一些思想乃源自克特西比乌斯（Ctesibius）的著作。

由于希罗大部份的作品（包括数学、力学、物理和气体力学）都以讲稿的形式出现，所以他被认为曾在缪斯之家教学（包括亚历山大图书馆）。此外，虽然这些学术领域在二十世纪之前尚未正式化，但他的发明为模控学的研究资料。希罗发明了许多设备，例如：汽转球、自动售卖机、注射器、蒸气风琴等。



汽转球
希罗所发明的汽转球，是有文献记载以来的第一部蒸汽机。它比工业革命早二千年制造。汽转球主要是由一个空心的球和一个装有水的密闭锅子以两个空心管子连接在一起，而在锅底加热使的水沸腾然后变成水蒸气然后由管子进入到球中，最后水蒸气会由球体的两旁喷出并使得球体转动。
世界上第一部自动售卖机也是出于希罗之手，当在机器顶上的槽接受了投币者的硬币时，机器就会分配一定份量的圣水给投币者。这发明被收纳在希罗的书《机械学与光学》的列表里。
蒸气风琴是历史上第一部由风能推动的机器。
希罗发明的力泵在古罗马被广泛使用，它的其中一种用途是当作火引擎里的其中一种零件。
希罗造的注射器用于传输气体或液体。

真正具有意義的蒸汽機，則在約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一臺蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。



1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。



蒸汽機：是一個能夠將蒸汽中的熱能轉換為功的熱機。泵、鐵路機車和輪船曾使用蒸汽機驅動。蒸汽機在工業革命中起了基本的作用。今天人們還使用氣輪機來發電。蒸汽機需要一個使水沸騰產生高壓蒸汽的鍋爐，這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。





1769年尼古拉·約瑟夫·居紐首次用他的「蒸汽車」展示了自動的蒸汽車的可行性。這輛車可以說是第一輛汽車。這輛車作為咻敼ぞ卟惶?杏茫??脕硗限r具卻很不錯。



一直到20世紀初蒸汽機汽車依然可以與其它驅動方式的汽車抗衡。今天大多數汽車是用內燃機驅動的。蒸汽機汽車最大的缺點是它至少需要30秒鐘時間來獲得足夠的壓力。



世界上第一列蒸汽機火車是1804年2月21日理察·特拉維斯克在威爾士展示的。



至於瓦特：

他的確是改良蒸氣機的使用。瓦特在原有的紐科門蒸汽機基礎上發明的新式蒸汽機結構，在這之後的50年之內幾乎沒有什麼改變。瓦特蒸汽機 發明的重要性是難以估量的，它被廣泛地應用在工廠成為幾乎所有機器的動力，改變了人們的工作生產方式，極大地推動了技術進步並拉開了工業革命的序幕。它使得工廠的選址不必再依賴於煤礦而可以建立在更經濟更有效的地方，也不必依賴於水能從而能常年地咿D，這進一步促進了規模化經濟的發展，大大提高了生產率的同時也使得商業投資更有效率。蒸汽機為一系列機密加工的革新提供了可能，更高的工藝保證各種機器包括蒸汽機本身的性能提高。經過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車蒸汽輪船便很快相繼問世。
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阿基米德的微积分VS牛顿的微积分

    阿基米德在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面.阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中，他创立了“穷竭法”，即我们今天所说的逐步近似求极限的方法，因而被公认为微积分计算的鼻祖。 

    阿基米德所缺的是没有“极限”概念，但其思想实质却伸展到１７世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去，预告了微积分的诞生。 

   牛顿和莱布尼兹的微积分则有“极限”概念，这是他们比阿基米德进步的地方

早在公元前200年左右，古希腊数学家阿基米德(公元前287年-前212年)就阐述了现代微积分学理论的精粹，并发明出了一种用于微积分计算的特殊工具。这本阿基米德失传遗稿如今躺在美国马里兰州巴尔的摩市的“沃特斯艺术博物馆”里，该馆珍稀古籍手稿保管专家阿比盖尔·库恩特接受美国记者采访时称，许多美国科学家目前正在辛苦地破解这本“阿基米德失传遗稿”中的古老秘密，这本阿基米德遗稿很可能包含了近代科学家殚心竭虑几世纪都没有发现的东西。

　　据阿比盖尔·库恩特称，其实科学家目前面临的最大问题还不是霉菌的侵蚀，而是人为的破坏。库恩特称，大约800年前，这本羊皮纸遗稿被一名中世纪修道院的僧侣所保管，当时这名僧侣在写祈祷书时，竟然拿出了修道院收藏的阿基米德遗稿，一页页洗去上面的墨水，然后在羊皮纸上抄写祈祷书。幸运的是，这名僧侣当时并没有完全洗尽遗稿上的字迹，羊皮纸上还留着一些淡淡的痕迹。目前一些美国科学家希望能通过计算机的帮助，将阿基米德这部旷世遗稿“复原”出来。

当阿基米德遗稿中的内容被复原出一部分后，科学家们被遗稿内容惊得目瞪口呆。令科学家们难以置信的是，阿基米德在一篇名叫《机械定理方法》的文章中，竟然颇费笔墨地阐述了现代微积分学理论的精粹！显然阿基米德当时对这一领域已有了至关紧要的发现。科学界众所周知，微积分是在1666年由牛顿发现的，世界科学界将微积分发现的那一年(1666)定为近代物理学的开始，美国科学家怎么也不会相信，古希腊数学家阿基米德早在公元前两世纪时就已经接近于发现这一“近代物理学”的奠基石！

　　美国斯坦福大学副教授里维尔·内茨道：“我们一直以为阿基米德只是现代微积分学的引路人，通过他奠定的一些理论，后世科学家才渐渐发现了微积分；我们想不到的是，阿基米德早就为后人准备好了一切。他甚至发明了一个特殊工具，可以用于微积分计算问题。”

古代数学的思想更倾向于积分，但是并不严格、系统。积分的其中一个任务，即计算体积和面积，可以从埃及的莫斯克纸莎草手卷中找到（c. 1820 BC），它的公式也十分简单，没有写明方法，主要成分也残缺不齐。[1]积分的起源很早，古希腊时期欧多克索斯 （c. 408-355 BC）就用穷尽的方法来求特殊图形面积的研究。阿基米德（c. 287-212 BC） 用内接正多边形的周长来穷尽圆周长，而求得圆周率的近似值；也用一连串的三角形来填充抛物线的图形，以求得其面积。这些都是穷尽法的古典例子。中国的刘徽在公元三世纪左右也应用穷尽法求圆的面积。在公元五世纪左右，祖冲之得出了计算球体积的算法，它也被称之为卡瓦列里公式。

文艺复兴之后，基于实际的需要及理论的探讨，积分技巧有了进一步的发展。譬如为了航海的方便，杰拉杜斯·麦卡托发明了所谓的麦卡托投影法，使得地图上的直线就是航海时保持定向的斜驶线。在欧洲，基础性的论证来自博纳文图拉·卡瓦列里，他认为体积和面积应该用求无穷小横截面的总量来计算。他的想法类似于阿基米德的《方法论》，但是卡瓦列里的手稿丢失了，直到20世纪初期再被找到。卡瓦列里的努力没有得到认可，因为他的方法的误差巨大，而且在当时无穷小也不受重视。

此外古希腊数学家丢番图也对微积分作出了自己的贡献。在对微积分的正式研究中，皮埃尔·德·费马声称他借用了丢番图的成就，引入了“足量”概念，等同于误差的无穷小。可惜他未能体会两者之间的密切关系。古希腊平面几何的成功给予西方数学非常深远的影响：一般认为唯有几何的论证方法才是严谨、真正的数学，代数不过是辅助的工具而已。直到笛卡儿及费马倡导以代数的方法研究几何的问题，这种态度才渐有转变。可是一方面几何思维方式深植人心，而另一方面代数方法仍然未臻成熟，实数系统迟迟未能建立，所以许多数学家仍然固守几何阵营而不能发展出有效的计算方法，牛顿的老师巴罗便是其中之一。

牛顿虽然放弃了他老师的纯几何观点而发展出了有效的微分方法，可是他迟迟未敢发表。牛顿利用了微积分的技巧，由万有引力及运动定律出发说明了他的宇宙体系，解决天体运动，流体旋转的表面，地球的扁率，摆线上重物的运动等问题。牛顿在解决数学物理问题时，使用了独特的符号来进行计算，实际上这些就是乘积法则、链式法则、高阶导数、泰勒级数和解析方程。但因害怕当时人的批评，所以在他1687年的巨著《自然哲学的数学原理》中仍把微积分的痕迹抹去，而以古典的几何论证方式论述。在其它著作中，牛顿使用了分数和无理数的乘幂，很明显，牛顿知道泰勒级数的定律。但是他没有发表这些发现，因为无穷小在当时仍然饱受争议。

上述思想被戈特弗里德·威廉·莱布尼茨整合成为真正的无穷小版本的微积分，而牛顿指责前者抄袭。莱布尼茨在今天被认为是独立发明微积分的另一人。他的贡献在于风格严密，便于计算二次或更高级别的导数，以微分和积分的形式给出乘积法则和链式法则。与牛顿不同，莱布尼茨很注重形式，常常日复一日地研究妥当的符号。

莱布尼茨和牛顿都被认为是独立的微积分发明者。牛顿最先将微积分应用到普通物理当中，而莱布尼茨制作了今天绝大多数的符号。牛顿、莱布尼茨都给出了微分、积分的基本方法，二阶或更高阶导数，数列近似值符号等。在牛顿的时代，微积分基本公式已经被世界知晓。

微积分主要有三大类分支：极限、微分学、积分学。微积分的基本理论表明了微分和积分是互逆运算，牛顿和莱布尼茨发现了这个定理以后才引起了其他学者对于微积分学的狂热的研究，而这个发现也使得我们在微分和积分之间可以互相转换。这个基本理论也提供了一个用代数计算许多积分问题的方法，也就是用不定积分法取代极限运算法。该理论也可以解决一些微分方程的问题，解决未知数的积分。微分问题在科学领域无处不在。

早期的微积分概念来自于埃及、希腊、中国、印度、伊拉克、波斯、日本，但现代微积分来自于欧洲。17世纪时，艾萨克·牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨在前人的基础上推导出微积分的基本理论。微积分基本概念的产生是建立在求瞬间运动和曲线下面积这两个问题之上的。
加入时刻: 2014-12-14 1:56:48

欧洲新报：

“纵观天下&我要发言”专栏作者

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