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阿基米德的取火镜:虚构的故事 可怕的事实

时间:2019-10-04 15:47:05 浏览量:
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我们熟知的阿基米德是一位和牛顿、高斯并列的伟大数学家,也在军事领域展现过非凡的才能。这位在公元前287年出生的古希腊人,发明过威力无比的弹弓,能把石制“导弹”和矛射向180米内的侵略者,他制造的大型起重机可以抓起巨石,砸碎敌人的船只。而最著名的武器则是他的“取火镜”,那也许是一个传说,却不妨碍它被一些人看作是现代战略防御计划或星际大战技术的前奏。

阿基米德的取火镜:虚构的故事 可怕的事实阿基米德的取火镜:虚构的故事 可怕的事实

这个利用太阳能的传说,是真是假,至今依然没有答案,但故事的背景毋庸置疑:公元前212年,阿基米德定居的城市锡拉库扎公然与罗马为敌,罗马将军马塞留斯率领军队对它发动了海上进攻。

接下来的故事便有了多个版本,开始变得扑朔迷离。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一番精彩的论述:“当马塞留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。”

一些历史学家遍寻关于那场战争的史料,发现在有关锡拉库扎被围攻的记录中,很少或根本没有提到战功赫赫的“取火镜”,这不免让人怀疑:故事从何而来,又有多少可信?

这种怀疑没有影响柯雪神父对那个故事的认同度。柯雪是世界上最早的“自然哲学家”之一。为亲自研究喷出的火山岩,他曾不顾个人安危,在火山爆发后,让助手用一根吊索把他吊在火山口。

柯雪对阿基米德的取火镜非常感兴趣,1645年他从罗马出发来到遥远的锡拉库扎,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。他相信阿基米德使用过取火镜,也亲自探索过镜子集中太阳能的力量,感叹“假如将一千面镜子这样使用,将产生怎样可怕的现象”。

在19世纪的美国,一位执著于太阳能开发的发明家弗兰克·舒曼,就曾受益于这个传说带给他的启发。他知道,人类首次使用太阳能可以追溯到人类蒙昧初期,而希腊和罗马人手持光洁的铜制凹面镜“从空中的太阳光线获得无污染的纯火”,来点燃圣坛之火,也是不争的事实。

在阿基米德之前的一个世纪,希腊数学家多西修斯就描述了反射镜如何能把太阳平行光线集中到一个点,并能产生比简单的球面镜更高的温度。后来,达·芬奇又在阿基米德的手稿中,发现了大量关于锡拉库扎取火镜的记载,这促使他构思建造一个直径长达6.4千米的神奇凹面镜,用这样的装备“人们能向染厂任何一个锅炉提供热量”。

这么看来,阿基米德的取火镜并非是无中生有,尽管,已有英国的科学家分析推断出那只是一个虚构的故事,但他们也承认,如果由50人组成的“镜子排”有选择性地把莫名的灼烧引向袭击的目标——舵手、军官或马塞留斯将军本人,至少,这是可能的。

在20世纪90年代,英国莱斯特大学的科学家在锡拉库扎做了实地试验,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摄氏度至593摄氏度的高温。

阿基米德的取火镜依然是一个谜,但他本人带给马塞留斯的水手和士兵的恐惧却是真实的。这个数学家的防御和攻击技术是那样神出鬼没,以致进攻者们常常不知所措。“如果他们看到的仅仅是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”。

不管真相是什么,阿基米德和取火镜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,并能用镜子集中或增强这种能量。这个认识得到了科学家的肯定,他们发现,太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于燃烧500万吨煤释放的热量。

《光之力量:人类寻求驾驭太阳的历程》[美]弗兰克·克里扎著 游长松、强小旎、周玲译 中国青年出版社出版

编辑:镜花水月
关键词: 阿基米德
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