二千一百九十年前,在古希腊西西里岛的叙拉古国,出现一位伟大的物理学家.他叫阿基米德（公元前287——212年）.阿基米德的一生勤奋好学,专心一志地献身于科学,忠于祖国,受到人们的尊敬与赞扬.阿基米德曾发现杠杆定律和以他的名字命名的阿基米德定律.并利用这些定律设计了多种机械,为人民、为祖国服务.关于他生平的详细情况,已无法考证.但关于他发明创造和保卫祖国的故事,却流传至今.
杠杆定律的确立
人们从远古时代起就会使用杠杆,并且懂得巧妙地运用杠杆.在埃及造金字塔的时候,奴隶们就利用杠杆把沉重的石块往上撬. 造船工人用杠杆在船上架设桅杆.人们用汲水吊杆从井里取水,等等.但是,杠杆为什么能做到这一点呢?在阿基米德发现杠杆定律之前,是没有人能够解释的.当时,有的哲学家在谈到这个问题的时候,一口咬定说,这是“魔性”.阿基米德却不承认是什么“魔性”.他懂得,自然界里的种种现象,总有自然的原因来解释.杠杆作用也有它自然的原因,他决心把它解释出来.阿基米德经过反复地观察、实验和计算,终于确立了杠杆的平衡定律.就是,“力臂和力（重量）成反比例.”换句话说,就是：小重量是大重量的多少分之一重,长力臂就应当是短力臂的多少倍长.阿基米德确立了杠杆定律后,就推断说,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来.据说他曾经说过这样的豪言壮语：
“给我一个支点、我就能举起地球!”
叙拉古国王听说后,对阿基米德说：“凭着宙斯（宙斯是希腊神话中的众神之王,主管天、雷、电和雨）起誓,你说的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向国王解释了杠杆的特性以后,国王说：“到哪里去找一个支点,把地球举起来呢?”
“这样的支点是没有的.”阿基米德回答说.
“那么,要叫人相信力学的神力就不可能了?” 国王说.
“不,不,你误会了,陛下,我能够给你举出别的例子.”阿基米德说.
国王说：“你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看你讲的话怎样.”当时国王正有一个困难的问题,就是他替埃及王造了一艘很大的船.船造好后,动员了叙拉古全城的人,也没法把它推下水.阿基米德说：“好吧,我替你来推这一只船吧.”
阿基米德离开国王后,就利用杠杆和滑轮的子理,设计、制造了一套巧妙的机械.把一切都准备好后,阿基米德请国王来观看大船下水.他把一根粗绳的末端交给国王,让国王轻轻拉一下.顿时,那艘大船慢慢移动起来,顺利地滑下了水里,国王和大臣们看到 这样的奇迹,好象看耍魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发出布告：“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……”
称量皇冠的难题
在一般人看来,阿基米德是个“怪人”.用罗马历史学家普鲁塔克的话说：“他象是一个中了邪术的人,对于饭食和自己的身体全不关心.”有时候,饭摆在桌子上叫他吃饭,他好象没听见,仍旧在火盆的灰里画他的几何图形.他的妻子,要时时看守他.譬如他用油擦身的时候,便呆坐着用油在自己身上画图案,而忘记原来是作什么事的了.他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,这个笑话是因为国王的一个新冠冕而引起的.
国王在前不久,叫一个工匠替他打造一顶金皇冠.国王给了工匠他所需要的数量的黄金.工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重.可是,有人向国王报告说：“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去.”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定,金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了.这次,可把阿基米德难住了.他回到家里苦思苦想了好久,也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样.
有一天,国王派人来催他进宫汇报.他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡.他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题.突然,他注意到,当他的身体在浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来.同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻.于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一边跑,一边叫：“我想出来了,我想出来了,解决皇冠的办法找到啦!”
他进皇宫后,对国王说：“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你.”国王同意了.阿基米德将与皇冠一样重的金子、一块银子和皇冠,分别一一放在水盆里,看金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多.
阿基米德对国王说：“皇冠掺了银子!”国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下.阿基米德说：“一公斤的木头和一公斤的铁比较,木头的体积大.如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多.我把这个道理用在金子、银子和皇冠上.因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积.所 以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少.刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的.”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了.实验结果证明,那个工匠私吞了黄金.
阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎.但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题.结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律.即：把物体浸在一种液体中时,所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积；维持浮体的浮力, 跟浮体所排开的液体的重量相等.
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