瘋狂偉大的物理學(xué)家

給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬起整個(gè)地球。

——阿基米德

許多物理學(xué)家之所以能夠取得偉大的成就，在于他們往往對(duì)所研究的問題非常癡迷和認(rèn)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么一位對(duì)科學(xué)非常癡迷的大物理學(xué)家——阿基米德，他的瘋狂行為藝術(shù)代表作是在大街上裸奔、豪言可以移動(dòng)地球等。

有一次，國王希耶隆二世制造了一頂金王冠，但是，他總是懷疑金匠偷了他的金，在王冠中摻了銀。于是，他請(qǐng)阿基米德來鑒定，但是要求不能破壞皇冠?？蓱z的阿基米德，對(duì)著炫目的皇冠琢磨了半天，終于，累了。于是仆人放好了洗澡水讓他去洗澡，當(dāng)他泡進(jìn)澡盆，看著溢出來的熱水時(shí)，于是，靈光一現(xiàn)。他忽然想到，物體即使有相同重量但不同材質(zhì)，體積便會(huì)不同，那么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！”。之后，他做了實(shí)驗(yàn)——只要把皇冠放在水里看排出的水量，然后和同等重量的金子排出的水量做比較即可。結(jié)果證明，皇冠的確是摻假了的。制作皇冠的工匠也腦袋搬家，阿基米德獲得嘉獎(jiǎng)。阿基米德基是否真正發(fā)生裸奔事件，后人無法考證，人們知道的是他經(jīng)過思考和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出了浮力原理。不過，在浮力實(shí)驗(yàn)中阿基米德忽略了一個(gè)重要的問題，那就是物質(zhì)的體積其實(shí)不是那么容易確定的。

據(jù)說：工匠的母親始終不相信自己的兒子會(huì)造假，于是她苦心思索很多年，最后她來到阿基米德面前，給阿基米德一個(gè)金球，讓阿基米德來檢測金球是否摻假。阿基米德如法炮制一番后告訴她金球摻了假。而她聽了這個(gè)結(jié)論后便把金球剖開，阿基米德才發(fā)現(xiàn)金球內(nèi)部是空心的。如此一來，當(dāng)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?yàn)樵趯?shí)際鑄造中，王冠的內(nèi)部產(chǎn)生氣泡是很有可能的，由于空氣的密度非常小，恐怕少數(shù)幾個(gè)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(jīng)驗(yàn)，也有犯錯(cuò)誤的時(shí)候的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們并不真正明白，物體的體積究竟是怎么來的？經(jīng)過數(shù)代物理學(xué)家的不懈努力，人們也終于從微觀上認(rèn)識(shí)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(zhì)有了固定的形狀。至于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(xué)的其他方面也取得了過人的成就，可謂是個(gè)科學(xué)全才。在數(shù)學(xué)上，他確定了各種復(fù)雜幾何體的表面積和體積的計(jì)算方法，創(chuàng)立了“窮竭法”，被公認(rèn)為微積分計(jì)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(duì)古希臘繁冗的數(shù)字表示方式，阿基米德還首創(chuàng)了記大數(shù)的方法，突破了當(dāng)時(shí)用希臘字母計(jì)數(shù)不能超過一萬的局限，并用它解決了許多數(shù)學(xué)難題。在天文學(xué)上，阿基米德發(fā)明了星球儀，他還認(rèn)為地球是圓球狀的，并圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。這可比哥白尼早了1800多年呢！在物理學(xué)上，阿基米德發(fā)明了許多有意思的工具，比如著名的阿基米德螺旋抽水機(jī)等。

阿基米德還是個(gè)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(shí)候，他號(hào)召全城老幼婦孺用鏡子打退了羅馬的戰(zhàn)船部隊(duì)。他們用無數(shù)面鏡子組成一副巨大的凹面鏡，把太陽光聚焦在羅馬戰(zhàn)艦的帆上，戰(zhàn)艦不久就著火沉入海底了。也許這個(gè)故事聽起來比裸奔事件還更不靠譜，后人重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)也沒有成功，但科學(xué)研究就是需要這么一股瘋狂的勁頭。阿基米德曾豪言壯語道：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撐起地球?！倍c(diǎn)數(shù)學(xué)的就可以算明白，即使給了他這么一個(gè)支點(diǎn)，讓他把地球移動(dòng)一毫米（能不能清楚測量出來另說），他估計(jì)得坐最先進(jìn)的宇宙飛船才行，要不走路的話走到老死了也還做不到的。但若你真那么去計(jì)算阿基米德要跑多遠(yuǎn)，那你就絕對(duì)沒有理解人家說的這句話。他只不過要表示一個(gè)姿態(tài)而已——瞧，這就是所謂杠桿原理，它是很神奇且令人瘋狂的！

真實(shí)事件是，阿基米德發(fā)明了一個(gè)巨型起重機(jī)，它可以直接把羅馬戰(zhàn)艦給高高吊起，然后摔的四分五裂。他還發(fā)明了巨型拋石機(jī)，可以當(dāng)大炮使喚，這都是基于杠桿原理?？傊?，阿基米德“一個(gè)人的戰(zhàn)爭”威懾了羅馬軍隊(duì)數(shù)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(wù)稍有松懈，大舉入侵并破城。此時(shí)，75歲的阿基米德正在潛心研究一道深?yuàn)W的數(shù)學(xué)題，一個(gè)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(xué)巨星就此隕落了。當(dāng)羅馬皇帝知道自己的士兵殺死了阿基米德后十分后悔，然而事已至此，何以回天！阿基米德的墓碑上，由敵軍將領(lǐng)馬拉賽斯刻上了一個(gè)圖形：一個(gè)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(guān)系非常有趣，是圓錐：圓球：圓柱=1：2：3。

這就是阿基米德的一生，一個(gè)瘋狂、執(zhí)著、智慧、偉大的物理學(xué)家！