阿基米德

最高成就

阿基米德原理

公元前3世纪中期

组合滑车

大约公元前250年

阿基米德螺旋式抽水机

大约公元前250年

阿基米德之爪

公元前214年，阿基米德在锡拉丘兹围城之战中为保护城池免受罗马侵略而设计的武器。

上图：阿基米德。

给我一个支点，我将撬动整个地球。

——阿基米德

尽管关于古希腊数学家阿基米德的生平和工作有很多不同传说，但是多亏有人在其去世几个世纪之后做了经典记载，他才不仅作为数学家先驱受到后世铭记，也作为史上最早的工程师之一而被传颂至今。

阿基米德于公元前3世纪出生在锡拉丘兹，一个位于现今西西里岛海岸的希腊城邦国家。彼时，尽管雅典的中央影响力日渐衰颓，但希腊的知识文化早已生发，且在地中海沿岸各地呈现出蓬勃之势。作为一个充满好奇心的年轻人，阿基米德很有可能因为渴求知识而远赴埃及访师求学。

埃及城市亚历山大港在彼时是地中海地区的知识中心，也是世界闻名的学习和研究中心博学园 [1]的所在地。位于城市中心的亚历山大图书馆收藏了数万部古本手卷。这座知识宝库吸引了来自各地的学者。我们知道，阿基米德与图书馆馆长希腊天文学家埃拉托色尼多有往来，但是对于其他影响阿基米德的知识渠道，我们却只能抱以猜测的态度。阿基米德大概遇到过一些和他一样对数学与几何充满激情的学者，也遇到过为其各自的领主开发新式军事科技的工程师。

阿基米德螺旋式抽水机的工作图。

当阿基米德返回故里后，作为工程师为锡拉丘兹的领主希罗二世效劳，其间他将工作之余的时间分配给了数学研究。阿基米德的数学成就保存在个人的手稿中，而且大部分都是理论性的研究。身为机械天才的他作为发明家和工程师所展示出来的实践才能则在一系列故事中得到了体现。

其中最广为人知的一则故事是，希罗二世国王命令阿基米德计算出他委托金匠制作的皇冠究竟是使用纯金打造的，还是金匠偷取了部分黄金并且采用密度更低的白银替换了一部分相同质量的黄金打造的。这就意味着，皇冠质量相同而体积却不同。阿基米德意识到，他可以通过使用不规则物体去替换一个容器中等量体积的水的方式计算出该不规则物体的体积。人们说，他是在把自己没进澡盆并且看到水位上升时想到这个主意的。遗憾的是，他没来得及穿衣服就跑到马路上大喊“尤里卡！”（“我找到啦！”）的著名故事，极有可能仅是夸大其词的胡编乱造。

阿基米德之爪（在锡拉丘兹围城之战中）对抗罗马侵略者。

其他故事则可以肯定阿基米德利用了工程设施解决了来自真实世界的各种挑战。据说阿基米德发明了组合滑车，而且他通过单手将整只船舶拉上海岸的方式对组合滑车进行了展示。阿基米德也可能采用滑轮组设计了有史以来的第一部电梯。他还因为发明了阿基米德螺旋式抽水机而远近闻名，这是一种用圆柱体外壳封装螺旋状中轴的水泵。这两项发明在古代世界都是具有开创性意义的，也是当今许多机械设备的简单配件。

阿基米德也和杠杆有不解之缘，这可能始于他在埃及游历时见识到了建筑师使用杠杆。尽管杠杆并不是由阿基米德发明的，但是他却采用数学的方式描述了杠杆的工作原理。他也曾经发表过那句震撼寰宇的论断——利用一支足够长的杠杆和一个支点，就能撬动地球。

和历史上灿若星河的工程师们别无二致的是，阿基米德也应征为战争施展才华。为了保卫故乡锡拉丘兹，阿基米德改良了弩炮的力度和精度。据说，他在城墙中建造过向外延伸的柱子，并以此向敌方战舰抛射巨石。他也建造了一种名为“阿基米德之爪”的武器，这种武器能够捕捉敌军战舰并且将其抓出水面、摇成碎片。更加广为流传的是，他发明了更为神奇的热能射线武器，这种武器能够利用组合镜面将太阳的能量集中到敌军战舰上，对敌军施以火攻。

遗憾的是，阿基米德的军事发明未能使锡拉丘兹免遭罗马军队屠戮。在长达2年的围城之战之后，锡拉丘兹陨落了。阿基米德遭到罗马士兵杀害，他那令世人惊叹的才华也随之消逝。尽管阿基米德形形色色的成就模糊了神话与历史的边界，却向世界展示了一个通过工程学解决真实世界种种问题的思想家。

[1] 译者注：缪斯神庙。