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阿基米德如何破解真假金冠（第1页）

阿基米德如何破解真假金冠

谜团档案

时间：公元前3世纪左右

地点：希腊

起因：阿基米德意外被杀害

谜题回放

阿基米德（前287—前212）是古希腊伟大的数学家、力学家。阿基米德发现浮力定律的故事成为流传千古的佳话，而他75岁高龄时被侵略者杀害更让人叹息不止。

叙拉古的统治者赫农王让金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银子，但这顶金冠与当初交给金匠的纯金的重量是一样的，到底工匠有没有捣鬼呢？国王无法判断，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，国王将它交给了阿基米德。

阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失败了。有一天，他去澡堂洗澡，他坐在澡盆里，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声喊着”尤里卡”，”尤里卡”（我知道了）他想出来了，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律，既浸在**中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出**的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。

阿基米德诞生于希腊叙拉古附近的一个小村庄。他出生于贵族家庭，与叙拉古的赫农王有亲戚关系，家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家，学识渊博，为人谦逊。阿基米德受家庭的影响，从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。当他刚满11岁时，借助与王室的关系，被送到埃及的亚历山大里亚城去学习。亚历山大是当时文化贸易的中心之一。这里有雄伟的博物馆、图书馆，而且人才荟萃，被世人誉为”智慧之都”。

阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家，他在诸多科学领域所作出的突出贡献，使他赢得同时代人的高度尊敬。

阿基米德求得了抛物线弓形、螺线、圆形的面积和体积以及椭球体、抛物面体等复杂几何体的体积。在推演这些公式的过程中，他熟练地启用了”穷竭法”，即我们今天所说的逐步近似求极限的方法，因而被公认为微积分计算的鼻祖。

阿基米德在天文学方面也有出色的成就。他设计了一些圆球，用细绳和木棒将它们联接起来模仿日月和星辰的运动，并利用水力使它们转动。这样日食和月食就可以生动地表现出来了。阿基米德认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转，这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早1800年。限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解，是很了不起的。

阿基米德的著作很多，作为数学家，他写出了《论球和圆柱》、《论劈锥曲面体与球体》、《抛物线求积》、《论螺线》等数学著作。作为力学家，他著有《论平板的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《论重心》等力学著作。在《论平板的平衡》中，他系统地论证了杠杆原理。在《论浮体》中，他论证了浮体定律。

阿基米德不仅是个理论家，也是个实践家，他一生热衷于将其科学发现应用于实践，从而把二者结合起来。在埃及，公元前1500年前左右，就有人用杠杆来抬起重物，不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。

赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度。他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服。阿基米德说：“给我一个支点，我就能移动地球。”国王说：“这恐怕实现不了，你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧。”这条船是赫农王为埃及国王制造的，体积大，相当重，因为不能挪动，搁浅在海岸上已经很多天了。阿基米德满口答应下来。

阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上，将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王轻轻拉动绳索，奇迹出现了，大船缓缓地挪动起来，最终下到海里。国王惊讶之余，十分佩服阿基米德，并派人贴出告示“今后，无论阿基米德说什么，都要相信他。”

阿基米德一生设计、制造了许多机构和机器，除了杠杆系统外，值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的投射器等。被称作“阿基米德举水螺旋”的扬水机是为了将水从大船的船舱中排出而发明的。扬水机可以利用螺旋搬运到高处，在埃及得到了广泛的应用，是现代螺旋泵的前身。

第二次布匿战争时期，罗马大军围攻叙拉古，阿基米德献出自己的一切聪明才智为祖国效劳。

传说他用起重机抓起敌人的船只，摔得粉碎；发明奇妙的机器，射出大石、火球。还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船，这大概是夸张的说法。总之，他曾竭尽心力，给敌人以沉重打击。

当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时，他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机，能将敌船提起并倒转，抛至大海深处。

传说他还率领叙拉古人民制作了一面大凹镜，将阳光聚焦在靠近的敌船上，使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战，草木皆兵，一见到有绳索或木头从城里扔出，他们就惊呼“阿基米德来了”，随之抱头鼠窜。罗马军队被阻城外达三年之久。

最终，于公元前212年，罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈，大举进攻闯入了城市。侵略军的首领马塞勒塞对于不断运用智慧打败自己的阿基米德非常敬佩，叙拉古城破时，马塞勒塞下令不许伤害阿基米德，而是千方百计要保护好他，他派一个士兵去请阿基米德，这时，阿基米德尚不知道叙拉古已经被侵略军占领，还在专心致志地研究一个数学问题，在地上用树枝代替笔划来划去。

马塞勒塞的士兵找到阿基米德，命令他去见马塞勒塞，阿基米德此时还不知道叙拉古已经被攻陷，他急于解出那个数学问题，便拒绝了马塞勒塞的士兵，士兵一怒之下，举刀杀死了阿基米德，马塞勒塞知道后十分惋惜，严惩了那个士兵。

谜案追踪

阿基米德的遗体葬在西西里岛，墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形，以纪念他在几何学上的卓越贡献。后人对阿基米德给以极高的评价，常把他和牛顿、高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。