斯台文 物理学家简介 培训资料.ppt

布鲁日的力学家斯台文
( 1548 - 1620)是荷兰在文艺复兴时期一位个性突出的力学家、数学家和工程学家。当时,正值近代自然科学的草创阶段。斯台文在理论科学和工程技术两方面的成就为他赢得了在人类文明史上的重要一席。
一、斯台文生平
斯台文1548年出生于荷兰布鲁日(今属比利时)的一个商人家庭。早年时,他曾在安特卫普当过银行的出纳和簿记员,还曾在商业部门工作过一段时间。1571年至1581年,他离开布鲁日到普鲁士、挪威、瑞典、波兰等欧洲国家旅行。直到1581年才定居于荷兰北部的城市莱顿,执教于莱顿大学,1590年,斯台文移居代尔夫特,受命管理那里的航道。当时北荷兰正处于经济与文化复兴时期,他很快便当上了工程师。1604年,由于拿骚的毛里斯(Maurice 即奥兰治公爵)举荐,他担任了荷兰军队的陆军军需司令。毛里斯对数学和科学极有兴趣,斯台文是他的私人教师和技术顾问。两人交情很深,斯台文为毛里斯写了许多课本。
在战争中毛里斯也经常将这些课本带在身边,并督促其出版。这些著作不仅以荷兰语,有些也用法语和拉丁语同时出版。斯台文在莱顿创建过一所培养工程师的学校,并在这所学校中成功的组织了数学教学。斯台文在1610年结婚,并在1612年定居海牙,直至去世。
为了证明荷兰文字同样适用于进行科学研究,并更有利于使各阶层的人们都能掌握科学知识,斯台文坚持使用荷兰文进行写作。他深信科学对于人类社会发展的重大作用,因而积极主张组织一切有理智的人共同合作推动科学的研究和发展。但是,他的工作没有得到人们的普遍了解,直到1608年,他的著作被翻译成拉丁文收集在《数学著作选》中,才得到传播。1846年7月,人们在斯台文的家乡布鲁日竖立了一座纪念碑,以纪念他的业绩。

早在古希腊时候,亚里士多德和阿基米德就已各自在动力学和静力学领域提出了自己独特的原理和定律,并发表了相关的论著。
但在中世纪神学的统治下,阿基米德的学说被埋没了,亚里士多德的原理成为了科学的《圣经》。人们学习科学知识主要是学习亚里士多德的著作,尽管里面充斥着谬误。
是斯台文复兴并发展了阿基米德静力学成就。1586年,斯台文出版了他在力学方面的代表作——《静力学原理》(De beghinselen der weeghconst)。该书体现出了斯台文对静力学知识的全面掌握。书中的内容涉及杠杆理论、斜面定律、重心的确定等等。其中最著名的发现当属斜面定律。在这个定律中,斯台文提出了力的分解与合成原理以及永动机不可能实现的早期思想。斯台文用球链给出了斜面定律的证明。他设计了用一根球链环绕着两块三角形的斜面,并用几何方法证明了该球链处于静止。
在斯台文定居代尔夫特期间,他曾与好友约翰一起做了落体实验,由此证明了亚里士多德关于"两个不同重量的物体同时从同一高度落下,重的先落到地面"的论断是错误的。斯台文的实验早于伽利略比萨斜塔实验,虽然后者更加出名。
在流体静力学方面,斯台文证明了“在一已知表面上,液体的压力依赖于这个表面上液体的高度及表面的面积,而不依赖于液体容器的形状”。他还对固体排水的阿基米德原理给出了一个更为简单自然的解释:在物体C浸没之前考虑与C体积相等的水,因后者是静止的,必须受与其自身重量相等的向上的力,而C本身置于水中时也经受同样的浮力。通