想用杠杆翻转地球的人

公元前 212 年，罗马军队濒临西西里岛上的叙拉古城。一天清晨，叙拉古人还陶醉在月亮女神的庆典之中。罗马士兵乘叙拉古人失去警惕之机，用云梯爬过城墙，进到城内。一个士兵受统帅之命，前去请一个威望甚高的学者。这个学者正在全神贯注凝视几何图形沉思着，还不知道城池已被攻破。他要求把这道难题证明完再去。不料，那个被激怒了的鲁莽无知的士兵，竟拔出剑来向学者刺去。这位学者在临死之际，还在恳求士兵，等一下再杀他，因为他不能给人类留下一道没有证明完的几何定理。

这个学者就是古希腊伟大的数学家和物理学家阿基米德。

叙拉古是希腊在西西里岛上建立的殖民城邦，公元前 287 年阿基米德就诞生在那里。11 岁时，他被送到亚历山大里亚去求学。亚历山大里亚是马其顿国王亚历山大攻占埃及后建立的。亚历山大去世后，他的后继者非常重视希腊留下的文化遗产，乐意为学者们提供优厚的待遇和科研条件。一时之间，希腊各地著名的哲学家和科学家云集亚历山大里亚。很快，这里就成了新的科学文化中心。那时，希腊数学家欧几里德在亚历山大里亚十分活跃。他总结希腊古典时期的数学知识，编成一部名叫

《几何原本》的几何教科书，用简明严谨的说理方式，把各种定理、命题和论证加以排列，构成几何学的完整体系。这本书在西方各国流行很久，被认为是最好的数学课本。中国明朝末年，徐光启等人把前六卷译成中文，那是第一部介绍到中国的西方科学名著。

阿基米德来到后，拜欧几里德的两个学生为师，学习哲学、数学、天文学、物理学，很快成为亚历山大里亚文化中心升起的一颗明星。他注意学习欧几里德的严谨精神，但不满足于此，千方百计地把学到的科学理论知识，应用到社会生产和社会生活中去。在亚历山大里亚求学期间，他经常到尼罗河畔散步。每逢久旱不雨的季节，他都会看到人们一桶一桶地把水从河里提上来浇地，非常吃力，就创造了一种螺旋提水器，通过螺杆的旋转把水从河里取上来，比人工手提省了许多力气。这项发明在埃及一直沿用到 2000 多年后的今天，现在用于水中和空中的所有螺旋推进器都是照这个原理改进制造的。

螺旋提水器是阿基米德根据他发明的杠杆原理制造的。他常说“给我一个支点，我将翻转地球”，豪迈地表达出科学家对科学巨大威力的信心。一次，亥厄洛国王造了一艘大船，由于船体过大，请了许多能人都没有办法把它推下水。阿基米德勇敢地接受了这个任务，设计制造了一组复杂的滑轮装置，只需用很小的力量，就能拉动很重的东西。演示那天，看热闹的人都来了。只见阿基米德轻轻摇动手柄，船慢慢地进入水中。观众发出了欢呼声，国王也伸出了大拇指。

又有一次，这个国王请工匠造了一顶金王冠，他怀疑金匠欺骗了他，在王冠中掺有银，就请阿基米德鉴定，但不能弄坏金王冠，而且要准确计算出掺假部分的重量。那时，人们还不知道不同的物体有不同的比重，阿基米德用了当时能利用的一切理论知识和实践经验，冥思苦想了好久，仍然没能找到解谜的诀窍。一天，他去浴室洗澡，仍在思索着这个问题。当他躺进盛满温水的浴盆中的时候，浴盆中的水溢出来，他自己

有一种身体微微上浮的感觉。他从浴盆里走出来，发现盆里的水少了许多。要是一个小孩躺进浴盆里，溢出来的水是不是少一些呢？一道灵感从他的脑际掠闪而过。他欣喜若狂，从浴室里冲出来，竟忘了穿衣服，就往家里奔跑。一边跑，一边喊：“尤里卡！尤里卡！”意思是“我想出了！我想出了！”回到家中，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两个盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一个盆多，这就说明王冠体积比纯金体积大，因为它们重量相同，所以说王冠里掺进了其他金属。他又用数学知识，精确地算出掺进王冠中银的重量。后来，他在这个基础上进一步实验，发现各种物体有不同的比重，它们在液体中减轻的重量，等于它所排出液体的重量。这就是后来被称为阿基米德定律的浮力定律。现在的轮船、潜水艇、航空气球和飞艇的制造都利用了阿基米德的浮力原理。

阿基米德是一个勤奋的科学家。他整天都被他所研究的问题迷住，废寝忘食是经常的事。平时吃饭的时候，他总喜欢在火盆的灰烬里画几何图形，边画边思考。饭吃了没有，他自己也不知道。古希腊人有用橄榄油擦身的习惯，阿基米德常常被人逼着才去擦油。就在这个时候，他还要用手指在涂了油的肚皮上画那些条条杠杠。到头来他竟然忘记了原来在做什么事情。

公元前 3 世纪中期，阿基米德从亚历山大里亚回到叙拉古，担任国王的顾问，帮助国家解决生产实践和国防事业中的科学技术问题。不久，罗马和迦太基为争夺西地中海的霸权，发生了第二次布匿战争。叙拉古从与罗马结盟转而倒向迦太基一边。公元前 214 年，罗马的执政官马赛拉斯率领军队攻打叙拉古。当罗马的舰队和陆军进攻叙拉古城的时候，只见许多又大又重的石头飞快地投向罗马军队，一些粗大的木梁撞沉了罗马的战舰。有的战舰被一种回转起重机抓吊到空中，掀翻过来，摔砸在岩石上，或抛向海中，连人带船粉身碎骨。原来，这些机械都是阿基米德在多年以前发明创造的，这时在保卫国家的战斗中发挥了巨大的作用。罗马军队假装后退，然后在夜里突然袭来，想摆脱阿基米德制造的机械的打击。不料，又被阿基米德准备的投石机之类的短距离器械击败。罗马人毫无办法。只得望城兴叹，甚至草木皆兵，一看到城墙上露出绳子或木梁，就以为又是阿基米德的机械开动了，惊叫着“阿基米德来了！” 然后，抱头逃跑。

阿基米德创制的机械把罗马军队阻挡在叙拉古城之外达三年之久，直到公元前 212 年城池才被攻破，75 岁的阿基米德不幸惨死在罗马士兵的刀剑之下。人们按他生前的遗愿，在他的墓前做了个石雕墓标，一个体积比为 3∶2 的圆柱体和内切球。他选择这样的标志，是因为他证明了计算它们体积的公式。