文章病院 | 歐幾里得?阿基米德!
◎董寅生
? ? ? ?《中國好人》(山西人民出版社2009年2月出版)第164頁有句話說,王陽明37歲時,“被謫在貴州龍場驛,某夜睡夢中大悟,像歐幾里得一樣跳起來,大叫我知道了”。筆者想指出的是,“跳起來,大叫我知道了”的希臘先賢,不是歐幾里得,而是阿基米德。
? ? ? ?歐幾里得(約前330—約前275),古希臘數學家,《幾何原本》的作者,被后人稱為“幾何之父”。
? ? ? ?阿基米德,約生于公元前287年,死于公元前212年,古希臘偉大的科學巨匠,靜態(tài)力學與流體靜力學的奠基人。著名的杠桿原理、浮力原理均是阿基米德發(fā)現的。浮力原理,也稱阿基米德原理,指漂浮在流體上面或浸沒在流體中的物體受到向上的浮力作用,其大小等于物體所排開的流體所受的重力。
? ? ? ?相傳,敘拉古(意大利西西里島上的一座城)的國王交給金匠一塊純金,讓他打造一頂王冠。王冠打成,國王掂了掂,感覺不對,于是懷疑金匠摻了假??山鸾尘懿怀姓J,立馬稱了王冠的重量,與國王交給他的黃金的重量相同。可這并不能說明問題,因為金匠如果貪扣了黃金,可以用其他金屬補足分量。如何才能判斷金匠是否在黃金中摻了假呢?于是國王叫來阿基米德,要他解決這個難題。
? ? ? ?最直接的辦法是求出王冠的體積,如果其體積與相同重量的金塊的體積一樣,就證明王冠是純金的,沒有摻假。如果王冠的體積大于或小于同重量的金塊,就說明摻假了,里面加了比重小于或大于黃金的金屬??赏豕谂c金塊外形不同,沒有辦法直接算出其體積。阿基米德閉門琢磨,但一時沒有找到辦法。這天,他去澡堂洗澡,躺進盛滿水的浴盆,水便漫了出來,感到自己的身體在微微上浮。忽然想到,相同體積的物體,排出的水量是相同的……于是從浴盆中“跳起來,大叫我知道了”,立馬跑回家,把王冠放到盛滿水的容器中,測量出溢出的水,又把同樣重量的純金放到盛滿水的容器中,再測量出溢出的水。結果他發(fā)現,第二次溢出的水比第一次溢出的水要少。于是,他推斷出金匠在王冠中摻了比黃金比重小的其他金屬。后來,阿基米德進一步思考,發(fā)現了浮力原理。
? ? ? ?故事還沒有結束。國王殺了那個金匠,阿基米德得到了獎賞。多年后,一個老婦人來找阿基米德,她拿出一個黃金球體,請阿基米德幫忙測試這個金球是否被金匠偷取了黃金。阿基米德在確定原黃金重量和金球沒有差別后,便用排水法測試體積,發(fā)現二者不一樣。按照他以前的理論,認定金球被摻進了其他成分!就在阿基米德當眾公布結果時,老婦人將金球一切為二。出人意料,金球是空心的!眾人立馬明白,阿基米德以前判斷王冠是否摻假的方法有問題,因為沒有把王冠的許多飾件是空心的這一因素考慮進去。阿基米德冤枉了金匠,害得他丟了性命。金匠的母親相信自己的兒子,數年來一直在尋找阿基米德的漏洞,她成功了,終于證明了自己兒子的清白。不過,阿基米德的浮力理論,并沒有因此而被推翻。
? ? ? ?這是科學史上一個有趣的傳說,其真實性很難證明,也無須證明。不過,這個傳說的主人公是阿基米德,而不是歐幾里得,這是可以“證明”的。
? ? ? ?(本文刊于《咬文嚼字》2015年第6期《文章病院》欄目。)

