致敬伟大的科学家(奇趣科学探索之旅)
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阿基米德:
巧用镜子退敌军

阿基米德是古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家,留下了大量的科学著作,为人类发展做出了不可估量的贡献,人们称他为“力学之父”。

公元前287年,阿基米德出生在古希腊西西里岛的一个贵族之家。他的父亲是一位学识渊博的天文学家,“阿基米德”是大思想家的意思,可见父亲对阿基米德寄予厚望。

11岁的时候,父亲把阿基米德送到埃及的亚历山大城求学。亚历山大城位于尼罗河口,是新兴的文化和贸易中心,许多知名学者都居住在这里,当时它被誉为“世界之都”。

在亚历山大城,阿基米德受到多位著名数学家的指导,其中就有《几何原本》的作者欧几里得。阿基米德刻苦努力,吸收众家之长,最终成了亚历山大城最博学的人。

学成后,阿基米德回到祖国,当时的西西里岛属于叙拉古王国。一次,国王让工匠用黄金为他打造王冠。做好之后,国王怀疑工匠偷工减料,王冠并非纯金的,但是工匠坚决否认偷了黄金。而王冠也确实和原来的黄金一样重,国王没有办法,于是请阿基米德来检验。

一开始,阿基米德也束手无策,他无时无刻不在思考着这个问题,几天过去了,依旧没有进展。一天,阿基米德在家里洗澡,由于水太多,他一坐进澡盆里,水就开始向外溢出。阿基米德顿时想出了办法,他高兴坏了,连衣服都忘记穿,就向外面跑去,大声喊:“尤里卡!尤里卡!”(意思是“找到了”)

阿基米德来到王宫,向国王要了两盆一样多的水,又要了一块和王冠一样重的黄金,将它们放入两盆水中,水将王冠和黄金完全淹没。国王发现,两个水盆溢出的水不一样多,也就是说王冠并不是纯金的,工匠在其中掺杂了其他金属。就这样,阿基米德帮助国王找到了真相,他也因此发现了浮力定律。

阿基米德晚年的时候,罗马帝国和叙拉古王国之间爆发了战争,罗马军队的最高统帅马塞拉斯率领军队包围了阿基米德居住的城市。阿基米德决心保卫自己的祖国,他凭借着过人的智慧,发明了抛石机、起重机等强力守城器械,让入侵者吃了不少苦头。

据传,一段时间后,罗马军队撤离了,叙拉古国王就将军队派往其他战场。谁知道没过几天,罗马军队的战船又回来了,国王中了调虎离山之计。城里只剩下老弱妇孺,根本无力抵抗罗马军队,眼看罗马战船逐渐逼近,人们只能绝望地等待死亡。

阿基米德站在海边观察了一会儿,然后返回城中,让人们把家里的镜子都拿出来,一起去海边。阿基米德指挥大家,一起用镜子把阳光反射到罗马战船的主帆上,光线聚集在一个点,很快主帆就燃烧起来,借助海风,火势越来越大。罗马人特别恐慌,还以为阿基米德又发明了一种神奇的武器,只好一边灭火,一边逃走了。阿基米德在人们心目中成了智慧的化身。

学术纪念馆

“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”这是阿基米德最广为人知的一句名言。杠杆是一种简单机械,能起到省力的作用。杠杆需要有一个能绕着转动的固定点,这就是支点。阿基米德是最早对杠杆原理进行系统总结的科学家。

阿基米德是第一个提出浮力定律的人,即一个物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体重量,后世将这个定律称为“阿基米德原理”。

阿基米德一生设计、制造了许多仪器和机械,除了前面提到的守城器械外,还有用于农业的提水器和灌地机。他还制造了一台天象仪,能够模拟星体的运行,据说还能预测日食和月食。

阿基米德的数学思想相当超前,他在著作中提出的方法蕴含了微积分的雏形,要知道,微积分是在17世纪才产生的。正是由于这种超前的思维,阿基米德才能达到古希腊数学的巅峰。阿基米德是理论天才与实践天才合于一人的理想化身,他深深地影响着一代又一代人。