1.8.2 阿基米得的“法宝”

阿基米得的“法宝”

在公元前3世纪时,意大利的西西里岛上有一个属于古希腊的叙拉古王国。王国有一位著名的科学家,他就是伟大的阿基米得(公元前287—前212年)。阿基米得是实验科学的奠基人,在古代科学的发展中做出过巨大的贡献。

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阿基米得

当时,罗马王国正处于发展时期,并遇到希腊王国的遏制。因此,两个国家在叙拉古发生冲突,处于交战的状态。当罗马人逼近叙拉古时,叙拉古人都动员起来参加战斗。70多岁的阿基米得也不例外,参加了战斗的行列。

罗马舰队是一个强大的舰队,如何击败处于优势的罗马人呢?在中国东汉末年的水军大都督周瑜曾用火攻战胜了曹操的舰队。阿基米得想到的也是用火攻战胜强敌。不过准确地说,阿基米得的战法是利用光能的“光(热)攻”。

阿基米得的方法十分巧妙。他让没有什么“战斗力”的妇女参战。每一名妇女手擎一面镜子。当罗马舰队出现时,阿基米得指挥妇女们,让她们利用镜面反射太阳光,并照射到罗马的舰船上。阿基米得高喊着,“让镜子的反射光照到这里”!时间不长,罗马舰船就被这些反射光所点燃,顷刻之间形成熊熊大火,真可谓是“樯橹灰飞烟灭”!

当然,传说中壮丽的历史篇章毕竟缺乏确凿的证据。很久以来,人们只不过将它看作是一个传奇色彩极浓的传说而已。

18世纪,一位法国科学家研究了“阿基米得战例”。他认为,要达到这样的效果,镜子的直径至少要达到10米,并且要1000面才能将1000米之外的船帆点燃。所以,阿基米得要点燃罗马舰船有许多技术上的困难是无法克服的。

这样的结论是确切无疑的吗?有人还不“死心”。1973年,一位希腊工程师做了一个实验。在晴朗的一天,这位工程师组织了50名水手,每人手中拿一面长方形的镜子,将反射光集中在一艘小船上。只有几秒钟,小船就着火了,两分钟就燃起大火。这个实验说明,阿基米得火烧舰船是真实的。

在阿基米得之后,公元前230年,一位名叫多塞休斯的希腊数学家发现,比起半球形的凹面镜,抛物面形状的反射镜聚集光线的效果要更好。现在我们知道,如果抛物面的曲面非常精确,焦点处的温度可达到太阳表面的温度6000℃。

大约在公元1000年,一位居住在埃及的名叫奥哈森·马丁的阿拉伯科学家在一本书中写到,抛物面反射镜可以聚光。到1250年,英国科学家罗哲尔·培根读过马丁的书,他认为这种装置非常重要,阿拉伯人可能就利用这种装置对付基督教的军队。他建议基督教的军队也应重视对这种武器的研制。

利用阳光点燃舰船的故事传奇色彩极浓,自然引起了人们的浓厚兴趣。然而,利用阳光能做的事情还多着呢!