阿基米德检验皇冠与曹冲称象上
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阿基米德检验皇冠与曹冲称象(上)
传说,古希腊的一位国王想给自己制一顶纯金的皇冠。金匠把制好的皇冠献给国王以后,国王把阿基米德召来,要他检验一下这顶皇冠是不是用纯金制造的,但是不许损坏皇冠一丝一毫。阿基米德冥思苦索很长时间,仍然没有找出解决这个问题的办法。
一天,阿基米德在浴盆里洗澡,身体浸入水中之后,突然感到自己的体重减轻了,只用一点儿劲儿,身体就能浮起来。这使阿基米德意识到水有浮力;而人受到浮力,是由于身体把水排开了。他高兴极了,一下子从浴盆里跳了起来,没穿衣服就跑出去手足舞足蹈地高喊:“有办法了!有办法了!”
阿基米德拿来一只盛满水的容器,将皇冠放入水中,容器中的水开始向外溢出,他把溢出的水盛入了另一个容器中,也把溢出的水收集起来。他把这两次溢出的水进行比较,发现第二次溢出的水比第一次少。
如果皇冠是纯金制成的,那么两次排出的水应该一样多。可是实际上两次排出的水不一样多,皇冠排出的水比纯金块排出的水多,这说明皇冠中有一些比重比纯金小的材料,所以皇冠不是纯金制成的。金匠因此受到了惩罚。
下面摘录的是前苏联H.N.科万佐夫著、陈淑敏、尹世超译的《数学与数学家趣话》中关于叙拉古王亥厄洛、狡滑的首饰匠、聪明的阿基米德及其好吵闹的妻子、以及浮力原理的一首诗:
阿基米德和王冠
古老的传说传遍环宇,
阿基米德怡然沐浴,
猛然发现著名的定律,
随后便是奇异的狂举...
一个狡猾的首饰匠,
奉召拜见国王进宫邸,
一顶王冠闪金光,
固定在豪华的宫殿里。
国王对工匠说明旨意:“你看这王冠多么神奇,也给我做这样一顶吧,假如你真是灵巧又伶俐。
你说需要多少黄金,
我都如数交给你,
假如你不比别的工匠逊色,你就可以得到奖励。”
要的黄金如数称去,
一切遵旨照办不移。
王冠呈交给叙拉古王,恰恰是在讲定的日期。
国王对王冠十分满意,它和泰尔的王冠相似如一。于是想起自己的许诺,
下令对工匠予以奖励...
人人对王冠都大加赞美,这样的日子还没过去,却突然产生不安的情绪,国王的心里发生了怀疑:
“工匠的举止象个骗子,真能具有诚实的心地?工匠拿去的那些黄金,
真能如约全部用毕?”
怀疑的痛苦折磨着国王,使他片刻不得安息。
痛若的恶魔纠缠着国王,他不吃,不喝,夜无睡意。
国王的富有堪称出奇,
却又生来吝啬无比。
严重的猜疑使他身患重病,国王不知如何治愈。
国王已经衰弱无力,
令召阿基米德来到宫邸。痛苦的眼泪一滴一滴,述说恶梦般的悲惨境遇。受难者的灵魂得到了安逸,许多痛苦一时止息。
阿基米德却丢下了一切,待测的王冠使他入述。
走路跌撞卧不安然,
惆怅地在海边数着沙粒。叙拉古王冠金光闪闪,折磨着学者毫不怜惜。
“拆开王冠,我没权利,这是国王陛下的旨意。苦哇,苦哇,我的天哪,可怎知里边藏的东西?
王冠必须保持原样,
始终不能相差毫厘。
甚至不准切下一点儿,这实在是个太大的难题。”
随时想到的所有办法,伟大的智者都尝试无遗。王冠依然迷人地美丽,撩人的是它未知的秘密。
阿基米德忘记了饮食,
忘记了治病和沐浴。
痛苦的谵妄神智不清,
一切努力全都无益。
几周的痴呆招致棒打,打人的是他风悍的妻。
智者已经久不沐浴,
此刻被赶到浴室里。
无论是国王、智者或蠢驴,在悍妇面前都无计;
英雄豪杰和神仙,
也只能沉默、胆怯和泄气。
把自己的骄气压下去,阿基米德躺进浴盆里。
两眼望着天花板,
加紧思索没解决的问题。
无情的苦恼还在纠缠,
思来想去没有头绪。
沉思默想几个小时,
好似河水白白流去。
温柔的水有销魂的魔力,
泥皂发出土腥的气息。
褐色的泡沫流下胡须,
迟钝的沉思者感到惬意。
“王冠?....国王?....首饰匠?....
银子?...
都混在一起?...向四处散去...
国王,王冠?...是恶,是善...
一切全都忘记...
安稳地躺在浴盆光滑的大理石上,这就是最大的福气!
几个小时什么都忘记,
这就是最大的幸福和安逸!
身体在水里是这样轻,这样轻...
停下,这一瞬息!
为什么轻呢?
是因为水使它轻得出奇?!