阿基米德除了想撬起地球，還曾在大街上裸奔

許多物理學家之所以能夠取得偉大的成就，在於他們往往對所研究的問題非常痴迷和認真，有的甚至可以用瘋狂來形容。古希臘的西西里島上就誕生了這麼一位對科學非常痴迷的大物理學家——阿基米德，他的瘋狂行為藝術代表作是在大街上裸奔、豪言可以移動地球等。

阿基米德（網路圖）

有一次，國王希耶隆二世製造了一頂金王冠，但是，他總是懷疑金匠偷了他的金，在王冠中摻了銀。於是，他請阿基米德來鑒定，但是要求不能破壞皇冠。可憐的阿基米德，對著炫目的皇冠琢磨了半天，終於，累了。於是僕人放好了洗澡水讓他去洗澡，當他泡進澡盆，看著溢出來的熱水時，於是，靈光一現。他忽然想到，物體即使有相同重量但不同材質，體積便會不同，那麼排出的水量也不一樣。得到答案的阿基米德幸福地起身，開始了他裸奔的壯舉，一邊喊道：「我明白了！我明白了！」。之後，他做了實驗——只要把皇冠放在水裡看排出的水量，然後和同等重量的金子排出的水量做比較即可。結果證明，皇冠的確是摻假了的。製作皇冠的工匠也腦袋搬家，阿基米德獲得嘉獎。阿基米德基是否真正發生裸奔事件，後人無法考證，人們知道的是他經過思考和實驗驗證提出了浮力原理。不過，在浮力實驗中阿基米德忽略了一個重要的問題，那就是物質的體積其實不是那麼容易確定的。

趣圖：阿基米德在浴池裡。（網路圖）

據說：工匠的母親始終不相信自己的兒子會造假，於是她苦心思索很多年，最後她來到阿基米德面前，給阿基米德一個金球，讓阿基米德來檢測金球是否摻假。阿基米德如法炮製一番後告訴她金球摻了假。而她聽了這個結論後便把金球剖開，阿基米德才發現金球內部是空心的。如此一來，當年鑄造王冠的工匠很可能也是在阿基米德的粗心大意之下做了犧牲品。因為在實際鑄造中，王冠的內部產生氣泡是很有可能的，由於空氣的密度非常小，恐怕少數幾個不大的氣泡帶來的體積上的差距就足以讓國王誤以為王冠中摻了不少其他的金屬。阿基米德的經驗，也有犯錯誤的時候的，因為當時人們並不真正明白，物體的體積究竟是怎麼來的？經過數代物理學家的不懈努力，人們也終於從微觀上認識到了宏觀固體體積的起源——庫倫相互作用，電荷之間的排斥和吸引相互平衡，使得固體物質有了固定的形狀。至於決定液體體積的主要原因是分子之間的范德瓦爾斯相互作用及氫鍵等，它們比原子之間的相互作用要弱很多，分子間距也就較大一些，因此液體一般沒有固定的形狀。

阿基米德除了揭示浮力的奧秘之外，在科學的其他方面也取得了過人的成就，可謂是個科學全才。在數學上，他確定了各種複雜幾何體的表面積和體積的計算方法，創立了「窮竭法」，被公認為微積分計算的鼻祖。他還用逐漸接近的方法，比較精確的求出了圓周率。面對古希臘繁冗的數字表示方式，阿基米德還首創了記大數的方法，突破了當時用希臘字母計數不能超過一萬的局限，並用它解決了許多數學難題。在天文學上，阿基米德發明了星球儀，他還認為地球是圓球狀的，並圍繞著太陽旋轉。這可比哥白尼早了1800多年呢！在物理學上，阿基米德發明了許多有意思的工具，比如著名的阿基米德螺旋抽水機等。

趣圖：阿基米德撬動地球。（網路圖）

阿基米德還是個民族英雄式人物，傳說道，羅馬帝國入侵阿基米德所在的小城的時候，他號召全城老幼婦孺用鏡子打退了羅馬的戰船部隊。他們用無數面鏡子組成一副巨大的凹面鏡，把太陽光聚焦在羅馬戰艦的帆上，戰艦不久就著火沉入海底了。也許這個故事聽起來比裸奔事件還更不靠譜，後人重複這個實驗也沒有成功，但科學研究就是需要這麼一股瘋狂的勁頭。阿基米德曾豪言壯語道：「給我一個支點，我可以撐起地球。」懂點數學的就可以算明白，即使給了他這麼一個支點，讓他把地球移動一毫米（能不能清楚測量出來另說），他估計得坐最先進的宇宙飛船才行，要不走路的話走到老死了也還做不到的。但若你真那麼去計算阿基米德要跑多遠，那你就絕對沒有理解人家說的這句話。他只不過要表示一個姿態而已——瞧，這就是所謂槓桿原理，它是很神奇且令人瘋狂的！

阿基米德的墓碑（網路圖）

真實事件是，阿基米德發明了一個巨型起重機，它可以直接把羅馬戰艦給高高吊起，然後摔的四分五裂。他還發明了巨型拋石機，可以當大炮使喚，這都是基於槓桿原理。總之，阿基米德「一個人的戰爭」威懾了羅馬軍隊數次，不愧為民族英雄。只是可惜，英雄的下場總是異常地悲壯。公元前212年，羅馬人趁敘拉古城防務稍有鬆懈，大舉入侵併破城。此時，75歲的阿基米德正在潛心研究一道深奧的數學題，一個羅馬士兵闖入，用腳踐踏了他所畫的圖形，阿基米德憤怒地與之爭論，殘暴無知的士兵舉刀一揮，一位璀璨的科學巨星就此隕落了。當羅馬皇帝知道自己的士兵殺死了阿基米德後十分後悔，然而事已至此，何以回天！阿基米德的墓碑上，由敵軍將領馬拉賽斯刻上了一個圖形：一個圓柱的底面直徑與其高度相等，也與圓錐的高度和圓球的直徑相等，它們的體積關係非常有趣，是圓錐:圓球:圓柱=1:2:3。

這就是阿基米德的一生，一個瘋狂、執著、智慧、偉大的物理學家！

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