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第11章 亚历山大里亚城求学的阿基米德

阿基米德公元前287年生于古希腊,是伟大的数学家及科学家,在力学方面的成绩最为突出,他系统并严格地证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。他还提出了浮力定律(阿基米德定律),确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。创立了“穷竭法”,也就是现在所说的逐步近似求极限的方法,因而阿基米德被公认为是微积分计算的鼻祖。阿基米德于公元前212年去世。

公元前287年,古希腊西西里岛的叙拉古(今意大利锡拉库萨)的一个贵族家庭里,迎来了他们家族极度渴望的男婴,他就是阿基米德。

由于这个家庭与叙拉古的赫农王有亲戚关系,所以具有十分显赫的地位和惹人艳羡的财富。而阿基米德的父亲,既是一位通晓天文知识的学者,又是一位知识渊博的数学家,很是让人尊重。有了这样的家庭背景,又秉承了父亲的遗传因子,阿基米德显然比其他孩子拥有更好的学习条件,再加上他的小脑瓜确实聪明,他的表现特别的突出,也就不足为奇了。

阿基米德4岁时就对数学产生了极大的兴趣,每次都要缠着父亲,请他告诉自己一些关于几何的问题。

有一次,他突然对父亲说:“爸爸,我也要一张桌子,一本羊皮卷,还有一个老师!”父亲感到很意外,虽然这个家庭的孩子都必须接受良好的教育,但那也是6岁以后的事情,不过父亲还是笑着说:“好啊,我给你,只要你愿意去学习!”

于是,就在其他孩子还无忧无虑地嬉笑、玩耍时,这个浑身充满了乳香的阿基米德,就已有了自己的书房和设备,还有了学习的权利,人们不得不对他刮目相看。

看到儿子很用功,父亲十分高兴,也开始尽心传授他那些难度极高的知识。阿基米德的天赋在这个时候得到了很大的发挥,尽管父亲已经是在用最简单的方法诠释其中的原理,但是毕竟他只是一个孩子,所以,很多东西还是无法理解。然而,小阿基米德却毫不在意,依然每天努力学习,并从中感受到无限的乐趣。

“阿基米德真厉害!”

“阿基米德的脑袋是全世界最聪明的!”

“阿基米德的德行可以代表我们国家!”

热情的赞誉并没有让小阿基米德骄傲自满起来,反而让他渴望得到更多更好的知识。位于尼罗河口的古希腊亚历山大里亚城,因为拥有雄伟的博物馆、图书馆,而且人才荟萃,所以在当时被世人誉为“智慧之都”,成为当时的文化贸易中心之一。如果让一个人挑选学习机会,那么他肯定会毫不犹豫地选择那里。

“爸爸,我要是能去亚历山大里亚城读书就好了!”小阿基米德充满了渴望地说。

“等适当的机会来了,我一定送你去!”尽管母亲在一边大声抱怨不愿意幼小的儿子远离舒适的家庭,明智的父亲还是很肯定地给了宝贝儿子答复。在父亲的心里,雏鹰永远都是要高飞的,即使它还很弱小,它也不应该放弃任何一个挑战和进取的机会。

时间过得很快,转眼间,小阿基米德就有11岁了,他成为了一个非常漂亮的少年。就在那年,很多有权势的人都向国王建议,把这个聪明智慧的男孩送到亚历山大里亚城去学习,国王同意了!

走进亚历山大大学,小阿基米德兴奋极了,他从来没有看到过这么漂亮的学校。单是演讲大厅,就有13个,而且教学楼也很大,可以容纳足足5000名学生。亚历山大图书馆的藏书也非常丰富,完全就是一个知识的海洋,各种羊皮卷代表的体系和文化,都散发出浓郁的特殊香味。

“哦,我们的老师真像一个很有尊严的国王!”小阿基米德看见手执羊皮卷的教授作完精彩的演讲后,坐到大厅内最高的一个座椅上休息时忍不住发出赞叹。在人类的世界里,知识也是一种最高的权威,它让人不由得肃然起敬。

这让学校的教授和同伴,都对他另眼相看。

由于从小就对数学、力学和天文学抱有浓厚的兴趣,他在学习天文学时,不断拓展自己的大脑空间,发明了用水利推动的星球仪,并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。

阿基米德的才华让所有教授过他的老师们都无不震惊,而他的勤奋更是让大家赞不绝口。

有一天,阿基米德又按照惯例,到尼罗河畔去散步。当时正值久旱不雨的季节,农夫们为了抢救田里的庄稼,只得用桶一点一点儿运水浇地。这样的工作不仅辛苦,而且效果甚微,让农夫们苦不堪言。阿基米德非常同情他们,回到学校后,立即着手开始研究,想要找到一个有效的解决办法来。

接下来连续的几天几夜,他都茶饭不思,只睡三四个小时就起床,整个人都完全陷入一种痴迷状态。终于,他画下了自己的设计图:螺旋取水器。这种圆筒状的螺旋扬水器,跟中国的龙骨水车很相似,采取以人力带动车辐,从而进行翻水的原理工作,解决了用人工提升尼罗河水灌溉土地的难题。

后来,学有所成的阿基米德回到叙古拉,成为了赫农王的顾问。他还如以往一样潜心研究生活、工作现象,利用浮力帮助国王确定了皇冠的纯度,并证明了杠杆原理,帮助沉重的大船下水等,帮助国王解决了战争中和生活中的各种科学技术难题。

公元前212年,古罗马军队攻陷叙拉古,一名无知的士兵闯到了阿基米德的家中,正在聚精会神研究科学问题的老人没有理睬他的无理提问,恼怒之下,士兵一剑刺穿了这个世界上最伟大的心脏。阿基米德创立的一系列法则和定理,至今仍是现代科学的基本原理,对于推动数学的发展,起着决定性的作用。

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