正文 第1章 阿基米德(1)(1 / 3)

我們進入中學學習,從圓周率(π)值中首先會接觸到“阿基米德”的名字。以後,在學習物理,接觸到“浮力”時,又學習了“阿基米德定律”,而且還有“阿基米德杠杆”、“阿基米德螺旋”等等。阿基米德不但是一個偉大的數學家,還是靜力學、液壓靜力學等一些現代科學的奠基人,被後人稱之為“力學之父”。同時,他還是一位天才的發明家與工程師。他所發明的杠杆、螺旋揚水機等,被勞動人民廣泛應用於生產中,至今在我們的生產、生活中,仍然發揮著巨大的作用。“阿基米德”的名字被古今中外、世世代代的勞動人民與科學工作者傳頌著。

在亞曆山大裏亞

阿基米德出生在公元前285年西西裏島東部的一個城邦國家——敘拉古。敘拉古與西西裏島原是希臘的殖民地。希臘帝國飽經戰禍而解體後,這一地區形成了許許多多獨立的所謂“希臘化”城邦國家,敘拉古就是其中之一。這裏地處地中海北岸,土地肥沃,糧草茂盛,素有“糧倉”之稱。西西裏島的是處於歐洲與非洲的連接地帶,這裏隨著造船業的迅速發展和手工業的發展而日益成為商業和海上貿易的中轉站。這裏的人民世世代代承襲古希臘燦爛的文明,用自己的雙手,創造著財富,過著富裕安康的生活。

在地中海北岸的意大利半島上,有一個強大的羅馬帝國,他們擁有一支規模強大、裝備精良的軍隊和海上船隊。隨著奴隸製的發展,奴隸主階級對奴隸、土地和商業的貪求,使他們對僅隔一狹窄的墨西哥海峽,土地肥沃、物產豐富、商業發達的西西裏島垂涎欲滴。他們處心積慮地養精蓄銳,期望著有一天能跨海征戰,占領西西裏這個寶島。

而位於地中海南岸、非洲北部的另一商業大國迦太基(今摩洛哥)是地中海沿岸的商業大樞紐。這裏的奴隸主素以經商和航海著稱。迦太基擁有強大的海軍,並且配有戰象和攻城設備的步兵。他們也同時看中了富裕的西西裏島,與處在擴張勢頭上的羅馬帝國互相抗衡,一場爭奪西西裏島大戰一觸即發。

阿基米德就是在這種形勢下來到人世的。他的家庭是一個書香人家,他的父親叫費狄,是敘拉古有名的學者。阿基米德從小就在父親的熏陶下,養成了勤奮好學,勤於思考的習慣,並且從父親那裏受到了很好的數學、天文學、幾何學的教育。在他10歲以前,就將父親的藏書全看遍了。求知欲極強的阿基米德又拜訪了許多敘拉古的學者,從他們那裏學到了許多知識。

敘拉古的國王亥洛是一個年輕有為、勇敢善戰的將官,曾在希臘皇帝皮爾部下服過役。是他,受到士兵的擁護,在自己的家鄉建立了獨立的城邦國家,並做了敘拉古的國王。他將自己的國家治理得井井有條,使人民過著富裕的生活。麵對南北兩大強國對西西裏的垂涎,亥洛意識到,要想使自己的國家免於戰爭的劫難,隻能走勵精圖治、富國強兵之路。因此他不斷地派有誌報國的青年學者去當時世界的文化中心——亞曆山大裏亞學習科學知識。

公元前274年,11歲的阿基米德便成為這些青年學者的一員,被國王亥洛派到亞曆山大裏亞學習。

亞曆山大裏亞位於尼羅河口,在現在的埃及境內,是地中海沿岸最大的城市。城內的博物院是當時最大的學術中心,包括圖書館研究院等。這裏的藏書非常豐富,據說有70萬卷之多,因此吸引了全世界的知名學者和科學家。他們在這裏博覽群書,交流學術思想,對哲學和科學進行研究和總結。

阿基米德到了亞曆山大裏亞之後,一頭紮進了書的海洋中,如饑似渴地吸取前人留下的豐富的文化知識。常常忘了吃飯,每天都是當圖書館閉館的時候,才戀戀不舍地離開。他不僅吸收書本的知識,而且還經常向長輩和大學者求教。這些學者給了他無私的關懷和教誨,使阿基米德終身受益。在埃及青年科學家埃拉托色尼的影響下,阿基米德迷戀上了天文學。他們兩人一起在星光燦爛的亞曆山大裏亞觀察夜空。美麗而圖案豐富的天星,激起了阿基米德的遐思和向往,引導他們探索宇宙的奧秘。阿基米德根據長期觀察的結果,自己動手製作了一個用水推動的行星儀。這架行星儀由許多齒輪和杠杆巧妙地聯係在一個轉動軸上,上麵有代表太陽、月亮、行星和地球的各點,用水力推動,能模仿太陽、月亮、地球、行星的運動,並能表示出日蝕和月蝕。

阿基米德還為此專門寫了一本書《天球儀的製作》,來闡明自己對星星運行軌跡的解釋。

埃拉托色尼是一位在數學方麵很有造詣的科學家。阿基米德很刻苦地向埃拉托色尼學習數學方麵的知識。並在埃拉托色尼的啟發下,學習了一套土地丈量法,為尼羅河兩岸的衝積平原丈量土地。他能夠不爬山就計算出山的高度,甚至還能計算出地球的直徑,與我們今天所知的地球直徑相差僅100多公裏。

在當時的學術界,科學家們更多地注重科學理論的形成和闡述,不太重視科學在實際工作和生活中的運用。而阿基米德則不然,他在亞曆山大裏亞學習期間,曾到各地參觀遊覽。他看到由於尼羅河泛濫,人們不得不一年年加高河堤,這樣,堤外高處的農作物得不到灌溉,就研究製作了螺旋揚水機。