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    第一次敘拉古城保衛(wèi)戰(zhàn)勝利后，國王亥厄洛在慶功宴上當著眾文臣武將的面，對他的一位特邀臣民贊道：“要不是你的超人智慧，你的杠桿武器，我們哪能擊潰兇悍的羅馬人？又豈能在此相聚？我們?yōu)槟阕院?！”這位臣民卻平靜地說道：“陛下，您及您的臣民，其智慧的力量是巨大的。倘使您能恰當運用，將無所不能！只要給我一個立足之處，我能夠移動地球！”一言甫出，語驚四座。這位臣民就是阿基米德。

跨海求學，才華嶄露 

    阿基米德(Archimedes)是古希臘學者、物理學家、數(shù)學家和天才的發(fā)明家。他生于敘拉古王國的貴族家庭。敘拉古城位于西西里島東南(今意大利錫拉庫薩)。港口地理位置優(yōu)越，扼地中海東西方商貿(mào)要道。一年四季帆檣搖曳，商賈云集。興盛的商貿(mào)促進了敘拉古經(jīng)濟的發(fā)展和東西方文化的交流。阿基米德的童年正值古希臘思想文化活躍時期。古希臘沒有建立統(tǒng)一的中央集權(quán)國家，各城邦獨立發(fā)展，彼此互通有無、平等相處。

   阿基米德受過良好的啟蒙教育，從小就富于想象、長于思考。在父親菲迪阿斯——物理學家和天文學家的引導(dǎo)下，阿基米德對科技知識有著濃厚的興趣，喜愛涂抹圖形、拼湊器物，對于大自然諸多現(xiàn)象慣于窮根究底。稍長，當時聞名于世的科技城亞歷山大便鎖住了阿基米德的目光，城里科學家的神奇故事，深深吸引并打動了阿基米德幼小而又好奇的心。公元前276年，在父親安排下，年僅11歲的阿基米德南下地中海，歷盡艱辛，來到了夢寐以求的圣地亞歷山大，開始了影響他一生的求學生涯。

    阿基米德師從于歐幾里得弟子卡農(nóng)。在老師的指點下，阿基米德如饑似渴地學習，在圖書館浩如煙海的文獻中孜孜以求，閱讀了大量的數(shù)學、物理、天文等各類自然科學書籍，為日后的科學研究打下了扎實的理論功底。阿基米德不僅是個書迷，很好地掌握了前輩嚴謹、精確的理論和方法，而且還善于結(jié)合實際，獨辟蹊徑，努力使研究成果付諸實施。有一次阿基米德路過尼羅河畔，兩岸優(yōu)美的風光和發(fā)達的農(nóng)業(yè)令他神往，遠處亞歷山大港法洛斯島上高聳云天的百米燈塔，這被譽為古代世界七大奇跡之一的建筑，更激起他立志干出J番科學事業(yè)的雄心。這時，阿基米德注意到附近的農(nóng)夫正從尼羅河汲水，再提到地勢高的農(nóng)田澆灌，很是吃力。阿基米德設(shè)想，若有一種器械，直接從河里汲水灌溉，不就可以解除提水之苦嗎？回到寓所，阿基米德便投入緊張的論證、設(shè)計中。工夫不負有心人，阿基米德研制成一螺旋型器械，由一個傾斜放置的筒體和一根帶有寬闊螺旋面的螺桿組成。他把器械一端置于尼羅河，另一端架于農(nóng)田。當搖動螺旋器手柄時，尼羅河水就在兩螺旋面之間逐漸上升，最后從頂部源源不斷地向地勢高的廣袤農(nóng)田涌去。阿基米德打破了水往低處流這一亙古不變的法則，他的名字隨著汩汩尼羅河水傳遍了埃及，也傳遍了敘拉古。后來，人們便把這種根據(jù)杠桿原理制成的螺旋器取名阿基米德螺旋器，以紀念這位發(fā)明人。直到今天，在埃及有些地方還在使用阿基米德螺旋器，可見其影響的深遠。

癡迷求索，屢建奇功

    公兀前240年，47歲的阿基米德載譽回到闊別多年的敘拉古。成名后阿基米德仍一如既往全身心地投人科研工作。他對科學的執(zhí)。有一次，鄰居家的小孩把一個球塞入圓柱形物體內(nèi)玩耍時，發(fā)現(xiàn)球無法取出，于是向阿基米德求援。阿基米德取過圓柱形物體觀看，巧的是里面圓球的直徑正好與圓柱的直徑和高相等。阿基米德當即意識到手上的玩具正是圓柱及其內(nèi)切球的模型，自己曾苦思冥想二者體積之比未果，沒想到這個一直困擾他的難題一下子有了線索。他隨即向圓柱中注水，反復(fù)測量水量。他發(fā)現(xiàn)，無球時圓柱儲水量與有球時儲水量之比為3：2，亦即二者體積之比。這個偶然的發(fā)現(xiàn)，令阿基米德終身難忘。他叮囑家人，他死后，在他的墓碑上鐫刻圓柱及其內(nèi)切球的圖案作為墓志銘。

    那時，船是地中海各國主要的交通工具，國家間的交往及商貿(mào)離不開船。各國競相發(fā)展造船業(yè)，亞歷山大已能建造裝載千人的大戰(zhàn)艦。亥厄洛王不甘落后，調(diào)集能工巧匠造了一艘巨大的皇家三桅貨輪?？⒐つ翘?，國王駕臨現(xiàn)場，大賞工匠?？删o接著問題也來了，因巨輪太重，任憑眾工匠使出渾身解數(shù)，也無法讓它下水。國王動員全城精壯合力參與牽引，還是無濟于事。亥厄洛王一籌莫展，情急之下召來了他的親戚、非凡的臣子阿基米德。阿基米德一見到這龐然大物，腦袋里便閃現(xiàn)了他最擅長的工具——杠桿。他巧妙地設(shè)計了多種滑輪和杠桿裝置。巨輪下水那天，消息不脛而走，敘拉古萬人空巷，人們爭相來到船塢，都想親眼目睹阿基米德近乎神話般的盛舉。隨著國王的一聲令下，阿基米德緩緩啟動滑輪，令人不可思議的奇跡發(fā)生了：舉全城之力尚不能撼動的桀驁不馴的龐然大物，有如溫馴的羔羊，滿載貨物隨著滑輪的傳動乖乖地駛?cè)氪蠛?。屏息凝視的人群頓時為之沸騰。若非親眼所見，恐怕誰也不會相信那一串串滑輪杠桿裝置竟蘊含了超凡的力量。見到這有史以來最為驚心動魄的一幕，亥厄洛王也震驚了，他緊緊抓住阿基米德的手，一再重復(fù)：“有你在，我將無往不勝！”滑輪的應(yīng)用給人們以極大的啟迪。今天，我們?nèi)阅芸吹皆诮ㄖさ厣?，工人常用滑輪往高處運送工具和材料，以達到省力的目的。杠桿原理的發(fā)現(xiàn)為一切機械設(shè)計制造奠定了基礎(chǔ)，在人類生產(chǎn)生活中創(chuàng)造了無數(shù)的奇跡。

     亥厄洛王好大喜功，為炫耀自己的功績，他決定用純金打造一頂王冠，供奉在圣廟供人們瞻仰。不久，金匠依照國王的旨意打造了王冠。但見它金光燦燦，霸氣逼人。國王甚為滿意。不料，有人告密，說金匠偷梁換柱，竊取黃金后在王冠里攙進了等量的白銀。聞聽此言，國王勃然大怒，即刻召金匠逼問，金匠百般抵賴，死不肯承認有舞弊行為，還說若不信可以稱。稱后，果然王冠重量與當初的純金重量相等。國王無計可施，又不甘心作罷，便找來阿基米德，要他在不損壞王冠的前提下，判斷是否攙了假。在當時人們尚不知曉“比重”概念的條件下，要揭曉王冠之謎幾乎是不可能的事。阿基米德百思不得其解，終日寢食不安。這一日，他來到公共浴室，準備一洗連日來種種由王冠帶來的煩惱。他走進浴盆，頓覺水中有股力量撐著他，越往下這股力量越強。他還注意到滿滿的一盆水溢出了許多。他意識到王冠之謎即將解開，遂一展愁眉，沖出浴室，光著身子穿街越巷，邊跑邊喊：“尤里卡！尤里卡”(希臘語，意為“找到了”)！路人為之側(cè)目。回家后，阿基米德取來一個容器，注滿水，投入王冠，記下排出的水量，再如法炮制，記下與王冠等重純金的排水量，多次實驗后發(fā)現(xiàn)，前者的排水量大于后者，便斷定王冠攙了銀子。來到王宮，阿基米德重新演示了上述實驗。在鐵的事實面前，狡猾的金匠終于低下了頭，他說：“栽在阿基米德手里，我心服口服?！蓖ㄟ^進一步實驗論證，阿基米德揭示了流體靜力學基本原理，即被人們稱為阿基米德定律的浮力定律：物體在液體中受到的浮力，等于物體所排開液體的重量。這在阿基米德的名著《論浮體》中有記載。后來，人們發(fā)現(xiàn)阿基米德定律也適用于氣體。人們根據(jù)阿基米德定律，制造了潛艇，改進了船舶，甚至幻想制造浮力衣，穿上它，可以增大浮力，在水上自由活動。

奇招克敵，捐軀報國

  公元前3世紀末，為爭奪西地中海制海權(quán)，羅馬與迦太基之間爆發(fā)了布匿戰(zhàn)爭，這被認為是影響人類歷史進程的百次戰(zhàn)爭之一。第一次布匿戰(zhàn)爭后，西西里成為羅馬第一個行省。第二次布匿戰(zhàn)爭爆發(fā)不久，敘拉古擺脫了羅馬的統(tǒng)治，并于公元前216年與迦太基結(jié)盟。這一變故令羅馬大為光火，敘拉古遂成了羅馬的攻擊目標。戰(zhàn)幕開啟，羅馬艦隊兵臨敘拉古城下。亥厄洛王忙召集群臣詢問破敵良策。滿朝文武眾說紛紜，莫衷一是。國王權(quán)衡再三，急宣阿基米德以求萬全之策。阿基米德早已料到大戰(zhàn)必不可免，強烈的愛國心驅(qū)使他早早地便思忖好了破敵方案。故國王召見他時，阿基米德從容地如此這般面授機宜。這一天，烈日高照，羅馬艦隊旌旗蔽日，鱗次櫛比的船帆在海面上投下大片陰影。連日來因陰天而久閉的敘拉古城門忽然洞開，羅馬艦隊遂蜂擁而至。剛近城防區(qū)，只見萬千道奪目的光柱直射艦隊船帆，眾多光柱匯聚一點。原來敘拉古士兵早已準備了許多凹面鏡，對著船帆聚集。眨眼問，船帆著火，烈焰騰空，濃煙四起，艦隊焚燒殆盡。羅馬士兵目瞪口呆，以為天兵降臨，落荒而逃，事后才知是阿基米德的妙計。阿基米德一戰(zhàn)成名，亥厄洛王大喜過望，命令他監(jiān)造多種防御武器，并委以督導(dǎo)操練重任。

公元前214年，羅馬執(zhí)政官馬西努斯率軍親征，卷土重來。當配備有滅火措施的艦隊進入敘拉古城防區(qū)時，以逸待勞的城內(nèi)突然機器轟鳴，萬石齊發(fā)。訓(xùn)練有素的敘拉古士兵熟練地操縱各種投射器，無論遠近，彈無虛發(fā)。羅馬人再一次在阿基米德面前折戟沉沙。連續(xù)的失敗令馬西努斯冷靜下來，他知道面對的是擁有無比智慧又赤心報國的科學天才，要取勝惟有孤注一擲，俘獲阿基米德。于是馬西努斯重整旗鼓，再次率領(lǐng)由60多艘艦船組成的龐大編隊殺向敘拉古。艦隊鋪天蓋地，喊殺聲連綿不斷。哪知剛至城下，城里驀地伸出許多巨大的機械手，沒頭沒腦地擒起羅馬艦船。羅馬戰(zhàn)船有的被捻為齏粉，有的被摜人浪滔，有的被攔腰擊斷……遭此重創(chuàng)，艦隊潰不成軍，喊殺聲登時變成了嚎哭聲，羅馬人肝膽俱裂，談阿基米德色變?？涨暗膭倮顢⒗跑娒穹潘闪藢姅车木?。公元前212年的一天夜晚，為紀念月亮女神阿爾忒彌娜，敘拉古舉城狂歡。得悉這一情報，虎視眈眈的羅馬人決定夜襲。他們輕而易舉地攻入城池。

進城時，馬西努斯通令軍士，不許傷害阿基米德，他十分尊重這位讓他屢戰(zhàn)屢敗的科學天才——阿基米德用智慧將敘拉古陷落的時間延遲了3年。進城后，羅馬士兵沒有直撲王宮，而是四處搜尋阿基米德。他們對阿基米德仍害怕不已，故求先制服阿基米德，以防再吃苦頭。凌晨，有個羅馬士兵沖進了阿基米德臥室，發(fā)現(xiàn)有位老人正在地上畫著圖形，老人正是阿基米德。長期征戰(zhàn)耗費了他大量的時間，惟有加班加點才能彌補本可用以科研的時間，為求證一道幾何題已熬了通宵。精力的過分集中使他沒看到屋外沖天的火光，也未聽到震耳的喊殺聲，更沒注意有人進了臥室。士兵見地上滿是圖形，便沖老人吼道：“你是不是阿基米德？”老人未予理睬，繼續(xù)演算。老人執(zhí)著的態(tài)度激怒了這位曾吃盡苦頭的士兵，盛怒之下忘了主帥的訓(xùn)令，亮出了寶劍。老人輕蔑地推開指向自己的寶劍，繼續(xù)盯著地上的圖形，就在他再次動筆的那一瞬，羅馬士兵的寶劍已刺入了他的軀體。鮮血洇紅了地面，形成了又一幅極為抽象的幾何圖形。事后，馬西努斯嚴懲了違令殺害阿基米德的士兵，撫恤了阿基米德的家人，并按他的夙愿，在其墓碑上刻上了圓柱及其內(nèi)切球作為墓志銘，以示對這位天才的紀念。

阿基米德以其在數(shù)學、力學等諸多領(lǐng)域的卓越成就，確立了在數(shù)學、物理學領(lǐng)域崇高的地位。他發(fā)現(xiàn)了杠桿原理、浮力定律，是流體力學的創(chuàng)始人，也是微積分和靜力學的奠基人。貝爾曾說：“任何一張列出有史以來三個最偉大的數(shù)學家的名單中，必定包括阿基米德?！北蛔u為“數(shù)學之神”的阿基米德雖然未能用杠桿移動地球，但他的科學發(fā)現(xiàn)確實推動了社會的進步，他在敘拉古衛(wèi)國戰(zhàn)爭中表現(xiàn)的強烈愛國精神，以及他對科學執(zhí)著的追求、至死不渝的品質(zhì)，一直為后人所稱道。

來源：數(shù)學中國

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