阿基米德的“死光”之谜|阿基米德的故事
时间：2019-02-09 04:34:51 来源：达达文档网 本文已影响 人 
在人类发展史上，阿基米德是个令人肃然起敬的名字，是那个难再出现的辉煌时代造就的难以企及的伟大科学家；在百姓口口相传中，阿基米德更像个无所不能的天才，是那个充满神话色彩的浪漫国度滋养的被智慧女神眷顾的宠儿。
关于阿基米德的传说
关于阿基米德的传说，最著名的恐怕就是那句“给我一个支点，我就能推动地球”。不过，人们知道，阿基米德从来都不是口出狂言的妄想家。在人们的记述中，我们看到的是一个出身贵族、谦虚好学、勤于思考、躬身实践的智者。他一生致力于发现、思考和发明，即便是临死前那一刻，他还念念不忘他的几何研究――“你踩坏了我的图。” “等一下再砍我的头，让我把这条几何定理证完。”75岁的阿基米德就这样从容淡定地结束了他智慧的一生。这是另一个关于阿基米德的传说。
当然，关于阿基米德的大部分传说都是跟他的发现、发明息息相关的。比如那个著名的“裸奔”故事，就是关于浮力定律的发现的，也就是阿基米德定律。为了帮助国王辨别金冠的纯度，苦思冥想的阿基米德在澡盆中突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。结果他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就跑了出去，大声喊着：“尤里卡!尤里卡!(Eureka，意思是‘我知道了’)”于是浮力定律被发现了，这一声“尤里卡”也喊出了人类探寻到大自然奥秘时的惊喜。正是为了纪念这一事件，现代世界最著名的发明博览会以“尤里卡”命名。当然，由此我们也就知道他在利刃面前仍然挂念演算是再正常不过的事情了。
和浮力定律的发现一样，阿基米德用他的聪明才智帮助他的亲戚叙古拉赫农王解决了生产实践、军事技术和日常生活中的各种科学技术问题。不过，关于阿基米德的最为神奇的传说，还是发生在战场上，就好像中国的诸葛亮一样，阿基米德在西西里半岛上叙古拉王国与罗马军队的对阵中，频频使用了各种奇妙的发明创造，频频显示了他神奇的天文学知识。他设计制造了大型抛石机，专等敌人到达城下，一按机关，石块就自动抛出，砸向敌人；他用投火器将燃烧的东西弹出去烧毁敌人的舰船；他用一些起重机械把敌人的船只吊起掀翻，以至于他的敌人在吃尽了苦头后胆战心惊，草木皆兵，只要看见城墙上露出一根绳子或一块木板，他们就逃跑，口里大叫阿基米德又发明了新型器械来摧毁、消灭他们。罗马军队的首领马塞拉斯也惊叫道：“这个‘几何学妖怪’使我们出尽了洋相。他神奇莫测的法术，简直比神话传奇中的百手巨人的威力还要高超多倍。”当然，阿基米德并不是什么会法术的巫师，他只不过动用了杠杆、滑轮、曲柄、螺杆和齿轮等机械设施，不仅利用人力还利用了风力、水力等自然资源，使用了有关平衡和重心的知识、曲线的知识和远距离使用作用力的知识。
不过在这众多的传说中，有一个传说却始终在被怀疑，甚至于在近年已被一些科研机构认定那仅仅是一个传说而非事实，这就是著名的“死光”之谜。
神奇而备受质疑的“死光”
马塞拉斯率领的罗马军队在和叙古拉军队的对抗中，几乎每天都在遭受各种各样稀奇古怪的武器的折磨，不过最惨的一次莫过于舰队的莫名自燃了。眼看着自己的舰队燃起了熊熊大火，罗马人却怎么也找不到失火的原因，他们只看到天降一道光，船只就纷纷着起了大火，魂飞魄散的罗马人于是称其为“死光”。不过他们也知道，这一定还是对面紧闭的城门里那个神奇的老人“作的法”。焦头烂额的马塞拉斯只能无奈地自嘲说：“这是一场罗马舰队与阿基米德一个人的战争。”
的确，按照传说，“死光”依旧属于阿基米德智慧的结晶。不过这个故事有多个版本，有些扑朔迷离。公元1200年，东罗马帝国一位并不为人特别信赖的历史学家对此有过一番精彩的论述：“当马塞拉斯将他们的舰队撤退到一箭之外时，这位老人――阿基米德搭建起一种六角形的镜子，在与镜子大小成一定比例的地方放了相似的四边形小镜子，可以用链环和铰链状的东西移动它们。当镜子将光束反射到目标时，船只燃起了可怕的火，一箭之遥，他把船只化成灰烬。”在更为普遍的一个版本里，阿基米德是召集了全城的妇女拿着化妆镜，在海岸线围成一个抛物线阵形，燃着了对方的舰队。
然而几个世纪以来，围绕几千年前的这场凝聚太阳的能力而战胜敌人的战争传说，科学家们始终争论不休。有历史学家称当时的人不具备了解光和镜子的知识。不过，2000年的一项研究已经证明某些古代文明世界，包括阿基米德的文明在内，已经有了相当发达的光学知识，以至他们可以制造出望远镜――一个归功于16世纪天文学家伽利略的发明――而且已经掌握了“燃烧镜”的使用。不过牛津大学物理学教授和光学专家保罗・尤尔特又提出新的质疑，阿基米德利用当时可得的技术，未必能够把镜子造得那么平滑。但大英博物馆保管员最近给一个从古代卡尔胡阿西利亚城出土的玻璃碎片重贴标签时，认识到他们先前以为是小玩艺的东西，可能是一个用来矫正近视的精制凸镜。它制作于大约公元前800年，时在阿基米德诞生大约600年前。
事实上，最大的质疑应该还是因为模拟实验的失败。2005年，在探索频道(Discovery ChanneD专栏节目“传说破解者”的赞助下，美国麻省理工学院和亚利桑那大学研究人员进行了两场试验来验证“死光”传说的真实性，结果徒劳无功。
麻省理工学院研究人员使用铜和玻璃制作一排总面积27平方米的大镜子。进行两次试验。第一次，他们尝试烧毁45米外的渔船，最终却只能够让渔船的木头冒烟，没有火苗。
他们接着移动渔船，让它跟这排镜子的距离，拉近至22.5米，结果这次木船燃起小火焰，但是很快就熄灭了。
至于亚利桑那大学的研究人员，他们使用一套花瓣状的镜子，结果毫无作用，渔船不但没有起火，也没有冒烟。
该节目监制里斯指出，试验显示阿基米德的“死光”很可能只是传说。
不过，这位监制也说：“我们并不是说它办不到，我们只是说，作为战争武器，它是很不实际的。”
麻省理工学院教授华莱士指出，试验显示“死光”在技术上可能行得通，但是无法证明阿基米德利用它烧毁敌船。
他说：“谁能够说得清阿基米德究竟有没有办到?他是历史上伟大的数学家，我不愿意低估他的智慧或能力。”
虽然如此，人们还是对几千年前，阿基米德能够指挥人们站在准确的位置，每个人都精确地摆好了镜子的角度，并得到了好天气的帮助而感到极大的困惑和怀疑。可是历史上由人力创造出来的奇迹还少吗?长城、金字塔……
捍卫“死光”的名誉
不管怎样，人们都不能轻易地否定“死光”的存在，更何况它是大名鼎鼎的阿基米德创造出的“神话”。最重要的是，我们同样可以找出很多史实和依据来证实它的存在。
6世纪拜占庭首都君士坦丁堡被敌舰围城――直到有几十个人手 持镜子，放火点燃了敌舰，他们才算得救。现代科学家也在现代条件下，重做了同样的试验。1747年，布冯伯爵用了168面玻璃镜点燃约46米外的涂了木馏油的木头。1973年，希腊科学家伊奥安尼斯・萨卡斯，决定要检验一下是否能用“燃烧镜”点燃一只船。他让60个水手排队站在码头上，拿着大镜子，把光线反射到约46米开外的一只小船上。不到三分钟，船就着火了。虽然麻省理工学院的研究人员的“死光”试验失败，但同一年，麻省理工大学工程系的学生却证明了“死光”的可行性。学生们成功点燃了一个罗马战船的橡木模型。一位学生用127面镜子聚光反射到自己的手上，结论是“可恶!太热了!”事实上，那里的温度高达600℃。在20世纪90年代，英国莱斯特大学的科学家在叙拉古做了实地试验，他们用铜制平面镜收集春天的阳光，推断如果有足够多的平面镜(几百面)按正确方位排列，将光线集中到一点，在离海岸“一箭之遥”(约46米)的目标上很容易产生482―593℃的高温。而早在17世纪坚决拥护“死光”传说的柯雪神父，在1645年从罗马出发来到遥远的叙拉古，沿着海岸行走，并考察得出一个结论：当马塞留斯的舰队着火时，离阿基米德的队伍不超过30步。
或许我们可以再现一下2000年前的海湾战场：由于意大利西西里属地中海型气候，夏干冬雨，所以那里夏天的天空应该是“晴空万里、艳阳高照”的；又由于广大面积的镜子需要一个适当的倾斜角度才可反射，阿基米德祖国的妇女们不应该只拿镜子，更要拿椅子或是可以垫高的物品在海岸边依序排成汇聚光线于一点的倾斜的镜墙，再加上弓箭手以弓箭发射易燃物质入敌船内，声势浩大的古希腊海湾战场便产生了。
在一个艳阳高照的海湾，急促的战鼓声响彻云霄，妇女们匆忙地拿着镜子和椅子在此集合，远方的罗马战舰渐渐逼近，阿基米德从容不迫地指挥妇女们依其高低顺序排成了一抛物弧形阵仗，将太阳光在海面上汇聚于一处，弓箭手站好战斗位置，准备拉弓，此时，敌军到达亮光汇聚处，阿基米德大喊“发射”，一时，箭如雨下，沾满了易燃物质的箭，落入敌船，海上聚光处的高温使敌船迅速着火，在进入海湾之前，敌舰队即化为灰烬。
就这样，阿基米德聪明地带领全国人民战胜了强大的罗马军队。
当然，这个场面很大程度上还是基于想象，但应该是合理的想象。而且最重要的，不管真相是什么，阿基米德和“死光”的故事能够支撑起这样的说法：希腊人知道，太阳包含巨大的能量、危险的能量，并能用镜子集中，使用或增强这种能量。
