阿基米德的抱负和报复

2014-6-23 14:38:00作者:佚名来源:转载查看评论0条)字号:

一、理想的化身

  阿基米德(Archimedes,约公元前287~212),古希腊物理学家、数学家,静力学和流体静力学的奠基人。阿基米德有惊人的创造力,是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”。

  阿基米德出生于贵族,与叙拉古的赫农王有亲戚关系,家庭富有。其父亲天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。他十一岁时,借助与王室的关系,被 送到古希腊文化中心亚历山大里亚城去学习。  亚历山大位于尼罗河口,是当时文化贸易的中心,人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。  公元前240年,阿基米德回叙古拉,当了赫农王的顾问,帮助国王解决各种科学技术问题。 公元前212年,古罗马军队攻陷叙拉古,阿基米德被蛮横的罗马士兵杀死,终年七十五岁。

  阿基米德的惊人才智,引起了人们的关注和敬佩。朋友们称他为“阿尔法”,即一级数学家(α—阿尔法,是希腊字母中第一个字母)。20世纪数学史 学家E.T.贝尔说:“任何一张列出有史以来三个最伟大的数学家的名单中,必定包括阿基米德。另外两个数学家通常是牛顿和高斯。不过以他们的丰功伟绩和所 处的时代背景来对比,拿他们的影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。”

  二、灵感,来自于平常的水

  大家都知道的阿基米德检验国王的王冠是否掺假的问题,其灵感来自于水。他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖 起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。 (Eureka,意思是“我知道了”)。

  他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。

  这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律:物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。

  但阿基米德更为看重的,刻在墓志铭上的发现,灵感也是来自于水。

  阿基米德的邻居的儿子詹利到阿基米德家的院子玩耍。小詹利把圆柱立好后,按照教堂门前柱子的模型,准备在柱子上加上一个圆球。他找到一个圆柱, 由于它的直径和圆柱体的直径和高正好相等,所以球“扑通”一下掉入圆柱体内,倒不出来了。 这时小詹利端来了一盆水说:“对不起,让我用水来给圆球冲洗一下,它会更干净的。”

  阿基米德眼睛一亮,抱着小詹利,慈爱地说:“谢谢你,小詹利,你帮助解决了一个大难题。”

  阿基米德把水倒进圆柱体,又把内接球放进去;再把球取出来,量量剩余的水有多少;然后再把圆柱体的水加满,再量量圆柱体到底能装多少水。这样反复的测试,他发现了一个惊人的奇迹:圆柱体和它内接球体的比例,或两者之间的关系,是3∶2。

  为了这个不平凡的发现,他嘱咐后人,将一个有内接球体的圆柱体图案,刻在他的墓碑上作为墓志铭。

  三、阿基米德的抱负

  当阿基米德专注于杠杆问题的研究时,国王责问阿基米德:“为什么你的研究只停留在学问的游戏上?你所研究的学问到底有什么用处?”当他发现了杠 杆原理后曾说:“给我一个支点,我就能撬动地球。”  赫农王要求阿基米德将去拖动海岸上的那条大船。阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上,将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王拉动绳索,大船缓缓 地挪动起来,最终下到海里。国王从惊讶转为佩服,派人贴出告示“今后,无论阿基米德说什么,都要相信他。”

  虽然阿基米德有众多的机械发明,如阿基米德螺旋泵,但多数评论家猜测,他对于自己在理论数学上的发现比实用发明更重视。

  希腊传记学家普庐塔克的《英雄传》中这样评价阿基米德的:因为他具有极高的品格、深邃的心灵以及丰富的理论基础,所以他视一般实用技术为粪土,而将一己的抱负置于不掺杂必要性,唯独兼具美与高贵的事物中。

  他的确轻视实用性跟世俗的名利。罗马将领马塞鲁斯包围叙拉古城的时候,虽然阿基米德发明的投石机跟凹面镜让罗马军伤透脑筋,不过对这项战果,他 不屑一顾。另外,当叙拉古城破,罗马军上岸展开攻防战的时候,他仍不顾自己的性命,致力于研究工作。对他而言,没有什么比探求真理更重要的了。

  “就是那份纯真,让人无法抗拒。” 对,就是这样的。

  四、阿基米德的报复

  传说阿基米德是在一时的愤怒之中,设计出一个关于牧牛的极其困难的数字问题。他的报复一直持续了22个世纪,直到1981年,使用刚诞生的一台巨型计算机才彻底解决了这一问题。

  虽然阿基米德的抛石机和凹面镜使叙拉古推迟灭亡了三年,但在一个叙拉古人忙于宗教庆典的夜晚,罗马将军马塞卢斯的军队成功地蜂拥而入时,虽然将 军告诉部下说:“任何人都不得斗胆对阿基米德妄动一个手指头,这人是我们的座上宾。” 但马塞卢斯的一个士兵在庭院中找到阿基米德时,还是违抗指令而拔出 了剑。其时,阿基米德正在沙地上画几何图形,一个三角形,阿基米德请求说:“我的朋友,在你杀死我之前,请告诉我怎样根据三条边的长度,将三角形的面积求 出来好吗?”这位士兵没有等待就把剑刺向阿基米德,阿基米德躺倒在地,喃喃地说:“他们夺走了我的躯体,但我将取走我的灵魂。”

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