发现浮力原理的阿基米德,科学家的故事之三

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阿基米德(Archimedes,公元前287~公元前212年),古希腊著名的数学家、物理学家,静力学和流体静力学的奠基人。 关于浮力原理的发现,有这样一个的传说。相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王请阿基米德来检验。 最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。阿基米德兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就跑了出去,在街上兴奋地大声喊着「 ”尤里卡!尤里卡!”。(Eureka,意思是「 ”我知道了”)。 阿基米德经过进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律:物体在液体中所获得的浮力,等于该物体所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等等。 公元前213年,罗马的军队由玛尔凯路率军进犯阿基米德的国家叙拉古。这时,年已七十四岁的阿基米德,也立刻竭尽自己的所有才能,帮助祖国,打击敌人。 当时,罗马帝国的统帅玛尔凯路,接连攻下叙拉古的两座城后,更加狂妄自大。他认为,只要用五天的准备时间,就可以攻陷国都叙拉古城。但他恰恰没有想到,就是因为有一位热爱祖国的白发苍苍的老人阿基米德,就把玛尔凯路的一切计划打破了。 这场距今二千一百九十年前的战斗,被历史学家们称为:战争史上的一个奇观! 玛尔凯路率领着船队,从水上进攻叙拉古。他的每只战舰上的士兵都装备着弓箭、投石器和轻镖枪,要把叙拉古的守卫者赶下城去,然后通过架在战舰上的攻城机,让士兵冲进叙拉古。 可是,阿基米德做了充分的准备。当敌人的舰队接近的时候,阿基米德就开动他制造的那些巨大的远程投射机器。远程投射机器能把二百多公斤的石块,投射一千多米远(相当于18世纪大炮的射程)。这些巨大的石块,象冰雹似地打在战舰上,打得玛尔凯路手忙脚乱,船沉兵死,一片惊慌。阿基米德还让市内的所有妇女都带上一面小镜子到码头上。在他的指挥下,妇女们用镜子把阳光反射到距离最近的一艘军舰上,军舰立即起火。玛尔凯路只得急急忙忙把剩下的战舰撤走。 玛尔凯路又决定夜间进攻。他以为夜间阿基米德看不远,等舰队到了城下他那些巨大的远程投射机器就用不上了。可是,当玛尔凯路夜间进攻的时候,又倒了大霉。阿基米德短射程的机器开动了,这些机器不断地投掷出短镖枪、石块,使罗马军队又一次遭到沉重打击,连玛尔凯路也差一点丧命。 玛尔凯路不甘心放弃占领叙拉古的企图。他还是催促军队和强迫他的工程师们,继续同阿基米德较量。结果,都是徒劳。有时,罗马把带有攻城机的战舰冲到叙拉古的城下,守城者就把一种挂着「 ”长嘴”的机器开动起来,一块块石头从「 ”长嘴”里倾落下来,不但把攻城机打得粉碎,而且也把战舰砸个稀烂,使罗马的士兵陷入绝境。有时,还从城上放下一种铁钩,这种铁钩用机器操纵着十分灵活,铁钩能钩住罗马兵船的船头,然后把兵船拉起来,使兵船向一边翻倒,扣进水里。

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