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孤獨尤里
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前言
阿基米德（公元前287年—公元前212年），古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，確定了許多物體表面積和體積的計算方法，發(fā)現(xiàn)了杠桿原理和浮力定律，出生于西西里島的敘拉古。設(shè)計制造了多種機械，如螺旋揚水器、軍用投射器等。阿基米德到過亞歷山大里亞，據(jù)說他住在亞歷山大里亞時期發(fā)明了阿基米德式螺旋抽水機。
二千年前（約公元前287年—公元前212年），偉大的古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家，靜態(tài)力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。出生于西西里島的敘拉古。從小就善于思考，喜歡辯論。早年游歷過古埃及，曾在亞歷山大城學(xué)習(xí)。據(jù)說他住在亞歷山大里亞時期發(fā)明了阿基米德式螺旋抽水機，今天在埃及仍舊使用著。第二次布匿戰(zhàn)爭時期，羅馬大軍圍攻敘拉古，最后阿基米德不幸死在羅馬士兵之手。他一生獻(xiàn)身科學(xué)，忠于祖國，受到人們的尊敬和贊揚。
材料
阿基米德：哲學(xué)家，數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家。他曾經(jīng)說過給我一個支點我能撬動地球！
方法
1浮力原理的發(fā)現(xiàn)
關(guān)于浮力原理的發(fā)現(xiàn)，有這樣一個故事：相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。但是在做好后，國王疑心工匠做的金冠并非全金，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重。工匠到底有沒有私吞黃金呢？既想檢驗真假，
又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。經(jīng)一大臣建議，國王請來阿基米德檢驗。最初，阿基米德也是冥思苦想而卻無計可施。一天，他在家洗澡，當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時，看到水往外溢，同時感到身體被輕輕托起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法，來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得穿上就跑了出去，大聲喊著“尤里卡！尤里卡！”（Eureka，意思是“我找到了”。Greek：ερηκα）
他經(jīng)過了進(jìn)一步的實驗以后，便來到了王宮，他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里，比較兩盆溢出來的水，發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，密度不相同，證明了王冠里摻進(jìn)了白銀。
這次試驗的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過查出金匠欺騙國王，阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律（阿基米德原理）：物體在液體中所獲得的浮力，等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代，人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。
2《阿基米德羊皮書》，［美］熱維爾?內(nèi)茲等著，曾曉彪譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社2008年5月第一版
拍賣會上的神秘買家
這是一個非常奇特的故事，有點像偵探小說。
古希臘阿基米德（Archimedes，約公元前287~212）是最富傳奇色彩的古代科學(xué)家。如果說，“歐洲哲學(xué)傳統(tǒng)最可信賴的一般特征就是，它是由對柏拉圖的一系列注腳所構(gòu)成的”（英國哲學(xué)家懷特海的說法），那么仿此完全可以說，“歐洲科學(xué)傳統(tǒng)最可信賴的一般特征就是，它是由對阿基米德的一系列注腳所構(gòu)成的”。事實上，阿基米德在世界科學(xué)史上的地位，在專家眼中遠(yuǎn)比公眾眼中要高得多。
1998年之前，傳世的阿基米德著作共8篇，依次是：《論平面平衡》、《拋物線求積》、《球體和圓柱體》、《測圓術(shù)》、《論螺線》、《論浮體》、《圓錐體和橢球體》、《數(shù)沙者》。這8篇的內(nèi)容傳自兩個古代抄本系統(tǒng)，它們被專家稱為“抄本A”和“抄本B”。不幸的是這兩個抄本都已佚失。
1998年，紐約克里斯蒂拍賣行出現(xiàn)了一件名為“阿基米德羊皮書”的拍品，這是一本非常破舊的小開本古代羊皮書，品相極差，起價卻極高――80萬美元。這本小破書其實是一本很不起眼的中世紀(jì)抄寫的祈禱書，但是因為據(jù)信它原先是一本阿基米德著作的抄本，只是后來被人刮掉了原書字跡，再用來抄寫祈禱書的（這種“廢物利用”在古代并不罕見），所以身價不菲。
但更驚人的是，盡管希臘政府派出了官方代表參加競拍，為購回國寶志在必得，卻遇到一個神秘買家，此人揮金如土，在希臘代表的出價上不停地加價，最后竟將價格推升至200萬美元！希臘政府無力再加價，“阿基米德羊皮書”遂被此人拍得。
神秘買家財大氣粗，竟將希臘政府擊敗，真正用得上中國古代成語“富可敵國”了。此事立刻上了次日的《紐約時報》頭版。更為神秘的是，這位神秘買家拒絕現(xiàn)身――拍賣會上出現(xiàn)的只是他的代表。面對媒體，他的代表只肯披露兩點：一、買家是美國人；二、此人不是比爾?蓋茨。
“B先生”和研究團隊
拍賣會上的波瀾只是這件奇案的開頭部分。接下來的故事更為精彩。
神秘買家拍得“阿基米德羊皮書”后不久，就自稱“B先生”，派人找到巴爾的摩市的華爾特藝術(shù)博物館手稿部主任諾爾博士，他要諾爾組織團隊來研究“阿基米德羊皮書”，研究經(jīng)費由他來資助。但研究結(jié)束后羊皮書要歸還給他。
諾爾非常興奮，就組織起一支陣容“豪華”的研究團隊，包括了古代科學(xué)教授、數(shù)學(xué)史教授、中世紀(jì)藝術(shù)史教授、化學(xué)教授、數(shù)碼成像專家、X射線成像專家、古籍手稿研究專家等等，甚至“美國國家偵察局”的官員也自愿加入――不過他們都主要是在周末業(yè)余時間從事這項研究的。
研究過程中，B先生也經(jīng)常參與決策。諾爾博士說，B先生“一直是負(fù)責(zé)的、考慮全面的、大方的”。這支研究團隊辛勤工作了7年――從1999年至2006年，“這個項目從來沒有發(fā)生資金短缺的問題”。這樣的富豪倒也真是挺難得的。
他們的第一步目標(biāo)是：要將被那位祈禱書抄寫者刮掉的阿基米德著作抄本復(fù)原！
本來已經(jīng)快要散架的“阿基米德羊皮書”被一頁頁拆開，利用各種現(xiàn)代的成像技術(shù)，最終竟然真的完整重現(xiàn)了那份在700多年前已經(jīng)被從羊皮紙上刮去的抄本內(nèi)容。于是傳世阿基米德著作的第三個抄本重新出現(xiàn)了。它現(xiàn)在被稱為“抄本C”，成為存世的阿基米德著作抄本中最古老的版本。
改寫科學(xué)史
“抄本C”中包括了阿基米德的七篇著作：《論平面平衡》、《球體和圓柱體》、《測圓術(shù)》、《論螺線》、《論浮體》、《方法論》、《十四巧板》。其中前五篇是以前“抄本A”和“抄本B”系統(tǒng)已經(jīng)承傳下來，為世人所知的；而最為珍貴的是最后兩篇，即《方法論》和《十四巧板》，這是以前從未出現(xiàn)過的。
我們知道，文藝復(fù)興得名“復(fù)興”，“復(fù)興”的對象就是希臘的知識和傳統(tǒng)，所以那時的大師們無不汲汲以追求希臘著作為務(wù)（哪怕是經(jīng)過希臘文―阿拉伯文―拉丁文這樣重重轉(zhuǎn)譯的）。達(dá)?芬奇就曾盡力搜尋阿基米德的著作，但他無法看到《方法論》，因為文藝復(fù)興時期的大師們只能依賴“抄本A”和“抄本B”（那時還未佚失）來了解阿基米德。而達(dá)?芬奇要是看到了《方法論》，他一定會爽然自失――原來阿基米德的研究和成就早在1700年前就大大超過他了。
學(xué)者們驚奇地發(fā)現(xiàn)，阿基米德在《方法論》中已經(jīng)“十分接近現(xiàn)代微積分”，這里有對數(shù)學(xué)上“無窮”的超前研究，貫穿全篇的則是如何將數(shù)學(xué)模型進(jìn)行物理上的應(yīng)用。研究者們認(rèn)為，“阿基米德有能力創(chuàng)造出伽利略和牛頓所創(chuàng)造的那種物理科學(xué)”，只不過當(dāng)時其他的事占據(jù)著他的頭腦，他是“非不能也，是不為也”。
這里不妨加一個小插曲。許多今天的公眾，哪怕曾經(jīng)受過相當(dāng)良好的教育，通常也十分厭惡方程，所以史蒂芬?霍金的出版商曾對他說過“書中每放入一個方程書的銷量就會減半”的名言。也許會有不少讀者想象“阿基米德羊皮書”中是不是充滿了方程和公式？但是非常奇怪，阿基米德在討論無窮數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)模型之物理應(yīng)用時，從不使用任何方程！原來希臘人是不使用方程的，他們用圖形來解決問題。這對于習(xí)慣了用方程表達(dá)和討論數(shù)學(xué)物理問題的現(xiàn)代人來說，確實也一種全新的體驗。
至于另一篇新發(fā)現(xiàn)的著作《十四巧板》，則又別開生面。盡管“十四巧板”這種古代游戲（比中國民間的“七巧板”更復(fù)雜些）在西方早已為人所知，但最初諾爾他們認(rèn)為《十四巧板》既難以理解也無關(guān)緊要，也許只是阿基米德的游戲而已。不過后來研究組合數(shù)學(xué)的專家參加研究之后，又有了驚人發(fā)現(xiàn)――他們認(rèn)為阿基米德在《十四巧板》中，其實是要討論，總共有多少種方式將十四巧板拼成一個正方形？他們研究的答案是：《十四巧板》中的十四巧板總共有17152種拼法可以得到正方形。這使他們相信，《十四巧板》表明“希臘人完全掌握了組合數(shù)學(xué)這門科學(xué)的最早期證據(jù)”。
這樣看來，“阿基米德羊皮書”提供的《方法論》和《十四巧板》這兩篇阿基米德遺作的重新問世，確實可以說是“改寫了科學(xué)史”。
慈善義舉還是投資計劃？
最后筆者加一小段對這一奇案的評論：神秘的“B先生”從競拍“阿基米德羊皮書”，到資助學(xué)者研究它，固然對科學(xué)史、學(xué)術(shù)界和博物館都有好處，但同時這也完全可以視為他事先規(guī)劃好的一系列投資步驟――想想看，當(dāng)這本破破爛爛的舊羊皮書變成了名滿天下的“阿基米德抄本C”之后，而且還輔之以如此多姿多彩的傳奇故事，那它將來在文物市場的身價，恐怕就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是200萬美元打得住的啦！
3阿基米德對于機械的研究源自于他在亞歷山大城求學(xué)時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步，看到農(nóng)民提水澆地相當(dāng)費力，經(jīng)過思考之后他發(fā)明了一種利用螺旋作用在水管里旋轉(zhuǎn)而把水
吸上來的工具，后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”，埃及一直到二千年后的現(xiàn)在，還有人使用這種器械。這個工具成了后來螺旋推進(jìn)器的先祖。當(dāng)時的歐洲，在工程和日常生活中，經(jīng)常使用一些簡單機械，譬如：螺絲、滑車、杠桿、齒輪等，阿基米德花了許多時間去研究，發(fā)現(xiàn)了“杠桿原理”和“力矩”的觀念，對于經(jīng)常使用工具制作機械的阿基米德而言，將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說：“給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就能撬動整個地球?！?br />
剛好海維隆王又遇到了一個棘手的問題：國王替埃及托勒密王造了一艘船，因為太大太重，船無法放進(jìn)海里，國王就對阿基米德說：“你連地球都舉得起來，把一艘船放進(jìn)海里應(yīng)該沒問題吧？”于是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械，造出一架機具，在一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后，將牽引機具的繩子交給國王，國王輕輕一拉，大船果然移動下水，國王不得不為阿基米德的天才所折服。從這個歷史記載的故事里我們可以明顯的知道，阿基米德極可能是當(dāng)時全世界對于機械的原理與運用，了解最透徹的人。
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