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阿基米德的科学故事

时间:2018-10-25编辑:梓岚

“给我一个支点,我就可以翻转地球。”有多少中外英雄都曾引用此话,来表达自己的雄心壮志。这句名言出自古希腊科学巨匠阿基米德之口。

公元前287年,阿基米德出生于希腊西西里岛的叙拉古,父亲费狄阿斯是一位天文学家和数学家。阿基米德在其父要影响下,从小就善于思考,喜欢辩论,11岁时便飘洋过海,到亚历山大里亚求学深造。亚历山大里亚是著名学者云集的地方,阿基米德在这里结识了许多知名学者,特别是以欧氏几何学名垂千古的欧几里德。

在亚历山大里亚学习期间,阿基米德已成为当时数学王国中的一颗新星。然而阿基米德最天才的贡献还是物理学和力学方面,被人誉为“力学之父”。他还在工程技术方面颇多建树,是一个理论与实践相结合的天才科学家。关于他的传说都与科学研究有关,富有传奇色彩为人津津乐道。

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当时叙拉古的国王是希耶龙二世,他和阿基米德是亲戚,阿基米德在向希耶龙二世解释他的杠杆原理时,曾在信中这样写道:“给我一个支点,我就可以翻转地球。”国王对他表示怀疑,认为他是口出狂言。

国王要阿基米德移动载满重物和乘客的一艘新三桅船,阿基米德接受了挑战。他事先设计了一组滑轮装置。表演那天,观者如堵。阿基米德让国王坐在椅子上,轻松地摇动手柄,船慢慢地进入水中,观看的人发出了欢呼声,国王也心服口服了。

阿基米德发现浮力定律的传说,也颇具喜剧色彩。据说,希耶龙二世命人造了一顶金王冠,他怀疑工匠从中作假,在王冠中掺了银子,便请阿基米德鉴定,但不许他弄坏王冠。阿基米德为此苦思冥想,无计可施。有一天,他去洗澡,当他躺进盛满温水的浴盆中时,浴盆中的水慢慢溢出,而他则感觉自己的身体在微微上浮。

一道灵感闪过他的脑际:相同重量的物体,由于体积不同,排出的水量也不同。如果把王冠浸在水中,根据水面上升的情况就可以知道王冠的体积。再拿与王冠同等重量的金子放入水中,就可以知道它的体积是否与王冠相同。如果不同,就说明其中肯定有假。苦思几天的问题竟然在一瞬间就被解决了,阿基米德欣喜若狂,猛地从浴盆中冲了出来,赤裸着身体喊着:“尤里卡!尤里卡!”尤里卡在希腊语中即“发现了”的意思。

于是著名的浮力定律,就在赤身裸体的阿基米德的叫喊声中发现了。因此浮力定律又叫阿基米德定律,他因此而成为静力学的创始人。为了纪念这一发现及其象征意义,现代世界著名的发明博览会就以“尤里卡”命名。

阿基米德在机械工程方面也有许多创造发明,并帮助了叙拉古城抵抗外来的侵略。公元前214年,罗马的执政官马塞拉斯率领军队攻打叙拉古。阿基米德利用杠杆原理,造出一批投石器,许多又大又重的石块以飞快的速度投向从陆上侵入的敌人。罗马的陆上军队望城兴叹,甚至谈虎色变,草木皆兵,一看到城墙上出现绳子或木梁之类的东西,就以为又是阿基米德开动机器了,惊叫着“阿基米德来了!”

抱头鼠窜。传说还有一次,阿基米德让全城妇女老幼手持镜子排成扇形,将阳光聚到罗马军舰上,烧毁了敌人的全部舰队。阿基米德的各种计谋使罗马军队防不胜防,连罗马将军马塞拉斯也不得不自嘲:这是一场罗马舰队与阿基米德一人的战争。

由于阿基米德的聪明才智,使叙拉古城久攻不下。直到公元前212年,由于内部有人通敌,才被攻破。马塞拉斯十分敬佩使他屡次败北的阿基米德,深深体会到阿基米德的价值,下令不准伤害他,还派一个士兵去请他。谁知阿基米德正在沙滩上全神贯注地凝视着他的几何图形沉思呢,他对前来的士兵只说了一句:“不要踩坏我的圆”,就被野蛮的士兵一剑刺死。

马塞拉斯对阿基米德的死十分痛心,他严惩了那个士兵,并为阿基米德修建了陵墓。按阿基米德的遗嘱,在墓碑上刻下了标明其体积为三比二的一个圆柱体和内切球。他希望这位伟大的科学家把对科学的嗜好和探索,带到另一个世界中去。