科学网—古代科技故事：永远的阿基米德
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2026-6-6 18:37
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两千多年前的古希腊，有一句传遍天下的豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”说这句话的人，就是被称为“力学之父”的阿基米德。
阿基米德生于公元前287年，诞生在意大利西西里岛上的一座古城——叙拉古。他的父亲是一位天文学家和数学家，从小就教阿基米德认识星星、学习数字。在阿基米德大约十岁的时候，父亲发现他对数学和科学特别感兴趣，于是送他到当时世界最大的文化城市——埃及的亚历山大城去留学。亚历山大城里有世界上最大的图书馆，学者们从四面八方聚集到这里。阿基米德跟随欧几里得的学生们刻苦钻研，学了天文、数学和力学，一待就是好多年。
“ 尤里卡！”
阿基米德后来回到了故乡叙拉古，成了国王希龙的顾问。
有一天，国王遇到了一件烦心的事。他请一位金匠为自己打造了一顶纯金的王冠。王冠做好后，他越看越觉得不对劲，总怀疑金匠偷走了金子，在里面掺了白银。可是，王冠已经做好了，总不能把它切开看看里面吧！国王把难题交给了阿基米德：“请你帮我想个办法，在不破坏王冠的前提下，看看它是不是纯金做的。”
这下可把阿基米德难住了。一连好几天，他吃不下饭、睡不着觉，满脑子都在想这个难题。
有一天，他去公共澡堂洗澡。当他跨进装满水的澡盆时，水哗哗地溢了出来，溅了一地。阿基米德忽然心里一动——他发现自己的身体浸在水中的部分越多，溢出来的水就越多。他猛然想到：如果把王冠放进水里，只要对比一下它和同等重量的纯金排出的水量，不就能知道王冠的真假了吗？
阿基米德兴奋极了，他从澡盆里跳了出来，顾不上穿衣服，光着身子就往家里跑，一边跑一边扯着嗓子大喊：“尤里卡！尤里卡！”
“ 尤里卡”是古希腊语里“我发现了！”的意思。后来，世界上最大的发明博览会就用了这个词来命名，叫作“尤里卡博览会”。而阿基米德发现的这个规律，就是著名的浮力定律——浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重量。
“ 给我一个支点，我就能撬起地球！”
阿基米德不仅发现了浮力定律，他还弄明白了一个更重要的道理：杠杆原理。
他发现，利用一根结实的棍子和一个支点，人们可以用很小的力气撬动很重的东西。而且，棍子越长，就越省力。
阿基米德高兴极了，给国王写信说：“我不费吹灰之力，就可以移动任何重量的东西。只要给我一个支点，给我一根足够长的杠杆，我连地球都可以撬动！”
国王读了信，觉得这话太不可思议了。正巧，他遇到了一件麻烦事：有一艘大船，造好后怎么也推不下水，全城的人都使出了吃奶的力气，船还是纹丝不动。
阿基米德笑着说：“让我来吧！”
他利用杠杆和滑轮的原理，设计制造了一套精巧的机械。他把一根粗绳的末端交给国王，轻轻一拉，那艘大家伙竟然真的缓缓滑进了水里！
站在一旁的国王和大臣们看得目瞪口呆。阿基米德证明了，知识和智慧，比力气大得多。
一个人的战争
阿基米德七十多岁的时候，强大的罗马军团来攻打叙拉古。叙拉古的国王派阿基米德负责城防。这位白发苍苍的老科学家，一下子变成了最厉害的武器发明家。
他在城墙上架起了巨大的投石器，能把沉重的石头像暴雨一样砸向敌人的船。他还发明了一种巨大的“铁爪起重机”，靠一个巨大的滑轮系统，把罗马战船从海面上吊起来，提到半空再狠狠摔下去，船被摔得粉碎。更神奇的是，阿基米德让城里的妇女们拿着自家梳妆用的镜子，走到海岸边，把太阳光集中反射到罗马人的帆船上！千百面镜子的反光聚焦成一点，船帆竟然燃烧了起来！
罗马人被打得晕头转向、心惊胆战。他们的统帅马塞拉斯又气又佩服，感叹道：“这哪儿是我们罗马军团跟叙拉古人在打仗？这根本就是整支罗马舰队和阿基米德一个人在打仗啊！”
我最得意的发现
战争持续了三年。最后，几个罗马士兵趁叙拉古人过节放松警惕的时候，偷偷从城墙缺口爬了进去。
此时，那位创造了这一切奇迹的老科学家对城破的消息却浑然不知。75岁的阿基米德正蹲在自己的小院里，全神贯注地用手指在沙地上画一个复杂的几何图形。
忽然，一个罗马士兵闯了进来，一边粗暴地踢乱了沙子上的图形，一边命令他赶紧去见罗马统帅。阿基米德愤怒极了，他用手护着地上的图形，死死地盯着那个士兵，一字一顿地说：“不要弄坏我的圆！”
这句话成了阿基米德一生的最后一句豪言。在愚昧无知的士兵眼里，一个数学问题，哪里有“投降”两个字重要？罗马士兵拔出短剑，刺向了手无寸铁的老人。
这一天，全人类失去了一位最伟大的科学家。
马塞拉斯得知阿基米德死讯后悲痛万分，下令处死了那个鲁莽的士兵。他为阿基米德举行了隆重的葬礼，并根据阿基米德生前的遗愿，在他的墓碑上刻了一个“圆柱内切球”的几何图形。
为什么要刻这个图形呢？因为阿基米德在研究几何时，发现了一个奇妙的定理：一个正好放进圆柱体里的圆球，球体的表面积和体积，与圆柱体保持着完美的比例。这个比例令他无比着迷，甚至觉得这是自己一生“最得意的发现”。这位伟大的科学家，即使已经闭上了眼睛，依然要把这个“真理”骄傲地展示给后人看。
藏在数学里的宇宙
除了物理发明，阿基米德还是一位伟大的数学家。他用外切和内接的96边形算出了圆周率π，大约等于3.14，这是数学史上最早有明确误差范围的π值。
他还写了一本奇特的著作《数沙者》，来反驳当时一些人的谬论。那时有人说：“世界上的沙子多得数不清！”阿基米德却说：“万物皆可数！”他用符号建立了一套大数计数法，计算出装满整个宇宙大约需要10 63 粒沙子（也就是1后面跟63个零，可以写成：1万亿亿亿亿亿亿亿亿……）。你看，他还真把这个宇宙“数”了一遍。
2016 年，中国发射了世界上第一颗量子科学实验卫星——“墨子号”。墨子是我国古代伟大的科学家，爱观察、爱动手、爱思考。而墨子这种“爱思考”的精神，其实和两千多年前古希腊的阿基米德一模一样。今天，中国有“墨子号”；而对全世界来说，为了纪念阿基米德发现浮力定律时的那声呼喊，欧洲最大的高科技研发计划就叫作“尤里卡计划”。
不同的时代，不同的国家，但全人类对科学的探索精神是相通的。
永远的阿基米德
阿基米德用一个澡盆发现了浮力，用一根杠杆撬动了知识的大门，用自己的双手创造了保卫家园的“奇迹”。他对知识的探索，一刻也没有停止过——哪怕是面对罗马士兵冰冷的刀剑，他心中惦记的依然是沙地上那个未画完的圆。
人类历史上最伟大的智慧之一，往往诞生于对某个看起来“没什么用”的问题的痴迷中。正是这种“痴迷”，推动着人类一步步走向文明。
当你感到洗澡水浮起来的时候，当你看到水波涟漪的时候，请记住两千多年前那个光着身子冲出澡堂大喊大叫的老人。那就是科学精神最初的模样——好奇、探索，永不放弃。
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