第五回 推动地球不费吹灰力
横扫劲敌才知科学威
——杠杆原理的发现
且说阿基米德将自己锁在海边的一间石头小屋里,正夜以继日地写作《浮体论》。这天突然闯进一个人来,一进门就忙不迭地喊道:“哎呀呀!你老先生原来躲在这里。此刻国王正撒开人马,在全城四处找你呢。”阿基米德认得他是朝内大臣,心想,外面一定出了大事。他立即收拾起羊皮书稿,伸手抓过一顶圆壳小帽,飞身跳上停在门口的一辆四轮马车,随这个大臣直奔王宫。
当他们来到殿前阶下时,就看见各种马车停了一片,卫兵们银枪铁盔,森列两行,殿内文武满座,鸦雀无声。国王正焦急地在地毯上来回踱着步子。由于殿内阴暗,天还没黑就燃起了高高的烛台。灯下长条几案上摊着海防图、陆防图。阿基米德看着这一切,就知道他最担心的战争终于爆发了。
原来这地中海沿岸在古希腊衰落之后,先是马其顿王朝的兴起;马其顿王朝衰落后,又是罗马王朝兴起。罗马人统一了意大利本土后向西扩张,遇到了另一强国迦太基。公元前264年到公元前241年两国打了二十三年仗,这是历史上有名的“第一次布匿战争”,罗马人获胜。公元前218年开始又打了四年,这是“第二次布匿战争”,这次迦太基起用了一个奴隶出身的军事家汉尼拔,一举俘获罗马人五万余众。地中海沿岸的两霸就这样长年争战,互有胜负。
阿基米德的祖国——叙拉古,是个夹在迦、罗两霸中的城邦小国,在这种长期的风云变幻中,常常随着人家的胜负而弃弱附强,游移飘忽。阿基米德对这种眼色外交很不放心,曾多次告诫国王不要惹祸。可是现在的国王已不是那个阿基米德的好友艾希罗。他年少无知,却又刚愎自用。当“第二次布匿战争”爆发后,公元前216年,眼看迦太基人将要打败罗马人,国王很快就和罗马人决裂,与迦太基人结成了同盟,罗马人对此举非常恼火。现在罗马人又打了胜仗,就大兴问罪之师,从海陆两路向这个城邦小国压了过来,国王吓得没了主意。这时他看到阿基米德从外面进来,迎上前去,恨不得立即向他下跪,忙说:“啊,亲爱的阿基米德,你是最聪明的人。听先王在世时说过,你都能推动地球。”
关于阿基米德推动地球之说,这还是他在亚历山大里亚留学时候的事。当时他从埃及农民提水用的“沙杜佛”(吊杆)和奴隶们撬石头用的撬棍上,发现可以借助一种杠杆来达到省力的目的,而且他还发现,手的握点到支点的这一段距离越长,就越省力气。由此他提出了这样一个定理:力臂和力(重量)的关系成反比例,这就是杠杆原理。用我们现在的表达方式就是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。为此,他曾给当时的国王艾希罗写信说:“我不费吹灰之力就可以随便牵动任何重的东西;只要给我一个支点,给我一根足够长的杠杆,我也可以撬动地球。”可现在这个小国王并不懂得什么叫科学,他只知道在这大难临头之际,赶快借助阿基米德的神力救他一驾。
可是这罗马军队着实厉害。他们作战时列成方队,前面和两侧的士兵将盾牌护着身子,中间的将盾牌举在头上,战鼓一响,这一个个方队就如同现代化的坦克一样,向敌阵步步推进,任你乱箭射来也只不过是把那盾牌敲出无数的响声而已。罗马军队还有特别严的军纪,发现临阵脱逃立即处死,士卒立功晋级,统帅获胜返回罗马时,要举行隆重的凯旋仪式。这支军队称霸地中海,所向无敌,他们对一个小小的叙拉古根本不放在眼里。况且新仇旧恨,早想来一次清算。