数理化通俗演义-第4章
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罗马士兵大声嚷阿：“该死的叙拉古老头，快把你的金银财宝都拿出来，不然我就要你的命！”阿基米德这才明自发生了什么事倩。祖国已经沦陷，自己已经成为俘虏了！他甩了一下长长的发须，以科学家的诚实态度说道：“我是一无所有的，只有这些书，这些图，可它们比金银还要宝贵，但是不属于我个人，它属于祖国，属于所有友好的人们。”这时从门外又冲进几个罗马士兵，他们经过这三年的打击、嘲弄，早已恼羞成怒，现在只有疯狂的报复、抢劫才能平息心中的那团恨火。先来的那个罗马士兵，见后面又有人来，一脚踢翻了沙盘，靴子踏动地板上的各种图垂直向那一排排的柜子扑去。阿基米德猛地转过身来，一把扯住了他的腰带：“你可以砍下我的脑袋，但不能踩坏我的图形，不能毁了我的沙盘，这是科学，是知识，是要留给后人的。”那个士兵怒目圆睁，“唰”地一声拔出那把罪恶的佩剑：“你这个疯子，你在罗唆些什么？”说这一剑刺透了阿基米德的胸膛。阿基米德用手扶着桌子，顽强地支撑着，目光扫过了一卷卷的书稿，鲜血溅在地板上，滴进沙盘里，滴在那些三角形、正方形的图案上。一个巨人的心脏就这样停止了跳动。
阿基米德死后，他面前的那些科学之门，直到一、二千年以后才被伽利略、牛顿重新打开。那个野蛮的士兵，他哪里知道，他这一剑是刺断了科学的咽喉。古希腊的文明从此就跌落下来，再也没有登上过世界的高峰。马赛拉斯自然是处死了那个士兵。史书记载，在为阿基米德哀悼的人群中，马赛拉斯竟是最伤心的一个。他一定是在那飞石火箭的痛击下，深深地懂得了一个科学家的伟大。
这场悲剧又过了１３７年，罗马人早已完全统治了西西里岛。公元前75年，罗马派了一个年青的政治家西塞罗到西西里岛任总督。当时，阿基米德的科学思想早已飞出叙拉古的城墙，飞出西西里岛，他的故事在地中海广为流传。西塞罗想找到一点可以纪念阿基米德的实物。他亲自来到阿黑洛地门附近，在一片墓地上一块块块地读着那已被风雨剥蚀得依稀难辨的碑文。突然地发现了从牛蒡群中露出的半截石碑，那上面刻着一个圆柱体，圆柱体内还内接着一个球。伟大的阿基米德原来要将自己的墓碑做为一页书，作为科学之路上的一个里程碑，把自己没有画完的图形和没有解完的题刻在自己的墓碑上。他选择的这个图案，是他生前花了很多功夫得到的一个重要的证明：当一个高度与直径相等的圆柱，内接一个球体时，这个圆柱体的体积等于这个内接球体的一倍半，即：
πR2h＝1。5×（4/3）×πR3
（圆柱体积） （球体积）
另外，圆柱体的面积，又正好等于球体的面积：
2πr×2r＝4πr2
（圆柱面积）（球面积）
阿基米德特别重视这个证明，把它专门写在一本《球和圆柱》的书中，并寄给自己的好友多西费。他曾嘱咐自己的家属，死后要将此图案刻在自己的墓碑上。
西塞罗，这个曾是当年叙拉古的敌国的代表，此时怀着由衷的喜悦欢呼这一伟大的发现。他专门为了文章进行称颂，并重修了阿基米德之墓，让这个遗迹作为对这位科学家的永桓的纪念。
正是：
政治分左右，军事有敌我。 科学无国籍，知识一长河。
第八回
八龙举首报地动，一骑飞至判真伪
——世界上第一台地动仪的诞生
上回说到古希腊伟大的科学家阿基米德在战争中不幸遇难。此后，欧洲在一千多年内，再没出现可与他相比的人物。虚妄的封建迷信，疯狂的宗教压迫把人们淹没在无知的荒野中。当时的世界文化中心亚里山大里亚已被焚毁，巴黎和伦敦的街上还是一些土房茅舍。整个欧洲没有学校，没有医院，瘟疫到处蔓延，人们大批死亡，欧洲进入了中世纪的黑暗时代。可是，幸亏地球是圆的，正像一半是黑夜，一半就是白天一样，那时在东半球正有一个和罗马一样强大的帝国，这就是中国的汉王朝。就在西塞罗无限追思阿基米德而为他立碑的三年后（公元78年），东汉的南阳郡西鄂县（今河南南阳石桥镇）降生了一个人。他就是后来在世界科学史上占有显赫地位的科学家张衡（公元78…139）。张衡自幼刻苦读书，16岁即外出考察游学，后在京为官。一生共有占作20种53篇，涉及文学、史学、哲学、天文、历算、地理、艺术图籍。正如1956年中国科学院院长郭沫若在重修张衡墓时的题词中说的那样：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。”
话说公元138年的一天， 洛阳城里汉顺帝早朝，文武百官班列两旁。顺帝道：“众爱卿，可有什么事情要向朕奏明？”这时班中一位老臣，鹤发童颜，趋前几步跪下道：“臣今早察知京师正西方向发生地动，那里必是房倒墙摧，江河横溢生灵涂炭、万请陆下速派员安抚，以救民于水火。”这个老人就是年已61岁的张衡。他本来在朝中任太史令、侍中，三年前因敢于直言而被排挤出京任河间相，如今刚刚回朝任尚书，第一次上奏就说出这般不吉利的话来。且外面风和日丽，朗朗乾坤，没有一丝地震的迹象，当即有人跪奏顺帝：“我朝在和帝永元八年（公元96年）至安帝延九四年（公元125年），30年间就有23年发生大地震。安帝元初六年（公元119年），两次地震京师和42个郡全都受灾，房倒屋塌，山崩地裂。那是神灵主宰，上天垂象，朝将易主，果然连换三朝。自我皇永建元年（公元125年）登基以来，上应天意，下随民心，天下太平，谷丰粮登，何来凶象之兆？平子（张衡字）在朝为官多年，被调为外相，分明是对望上有怨。今日登殿假借天意，造谣惑上，宜交廷尉（掌刑法的官）论罪，以肃朝纲。”此人伶牙俐齿，口若悬河，朝中不少迷信老朽听得连连点头。张衡的一些好友也不敢插嘴申辩，大殿之内一片肃静。顺帝一时也拿不定主意。先朝的大地震他是知道的，至今想来还心惊肉跳。可是，自他登基１２年来，张衡就有１１年在他身边侍奉，上传下达，犯颜直谏，也还忠于职守。自任太史以来，推算历法，研究天文，制成浑天仪，演测天象，确有成效，今日之言决不至于信口开河。想到这里，便问道：“卿言西方地动，有何根据？”张衡说：“臣在家中亲自测得，三日之内必有驿报，若无此事，甘以欺君之罪受死。”于是当日散朝无事。
再说张衡散朝回来，一班亲朋好友都为他捏着一把汗，将他簇拥至家，七嘴八舌，要讨个放心。张衡脱了朝服，轻捋银发，微笑道：“诸位不必担心，请随我看一样东西。”众人随他来到后院一间厢房，这里满壁都是楠木书架，摆满经、史、子、集各类书籍，还有他的手稿《温泉赋》、《归田赋》和那篇花了十年时间才写成的《二京赋》以及天文来作《灵宪》、《浑天仪图注》，数学书作《算罔论》等，这时蔡伦又刚刚发明了造纸，所以这张衡的书房和地中海边阿基米德的石头书屋大不一样，并没有那些大卷羊皮、颜料鹅毛之类。奇怪的是书房当中放着一件东西，状如一个大酒樽，圆径八尺，顶上有突起的盖子，表面有浮雕的篆文、山、龟和鸟兽花纹。这是他六年前（公元132年）亲手用青铜制成的，这个大“酒撙”的上部镂铜八条龙，龙头分别朝东、西、南、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列，每个龙嘴都含有一颗铜球。每个龙头下对着一只蛤蟆，张嘴对一龙口呈接食状。大家仔细一看，八条龙唯有向西这条龙嘴巴紧闭，所含钢珠已掉在下面蹲酒的那只蛤蟆嘴里。张衡说：“这叫地动仪，能测八个方向的地动，只要远处大地一有振动，必有一条龙吐球报信。你们看西面这条龙已经吐下铜球，告知那面肯定有地动了，所以找今天上朝奏明圣上，不想那些奸顽之徒又要乘机进谗，我自信这仪器是不会误人的。”这时人们还是疑信参半，心神不定。大家围着这件怪东西转了几圈，议了一会儿，便也都慢慢散去。
地动仪为何能报出地震，测出方向呢？原来，大酒撙内立一根很重的铜柱，名日“都柱”，上粗下尖极易歪斜。都柱周围的八个方向有八根曲杆，与八个龙头相接，只要一个方向有地震波传来，极不稳的都柱便会倒向这个方向，压动曲杆，牵动龙头，张口吐出铜球。这与阿基米德那些抛石机一样也是用的杠杆原理，那曲杆就是我们现在机械学上的“曲杠杆”。张衡当年已如此熟练地运用这种机械原理，确是才思过人。
再说第二天，一日不见消息，第三天也无动静。这时，那些反对张衡的人更有了话柄，有的上书要求皇上治他的罪，有的到他家里来讽刺挖苦。张衡的一些朋友更是提心吊胆。按说就是千里路程，如真有地动，驿马日夜兼程也该到京了，莫不是仪器有失？张衡的夫人、子女、家人仆从地无不急得加热锅上的蚂蚁，唯有他自己读书，批文，泰然自若。眼见红日西斜，第三天又要过去。张衡批了一天的公文回到书房，刚捧起一卷书，忽然，老家人闯了进来，不及下跪就慌慌张张地说道：“老爷，不好了，刚才宫里太监宣您到温德殿见驾，怕是为了那日朝上争论的地动一事吧。”
张衡闻言急忙换了朝服去到温德殿见驾。到底是凶是吉，且听下回分解。
第九回
华灯熠熠受宴威，阴雾惨惨愚受惊
——关于月蚀的一次预报
上说到张衡报了地动不知吉凶，一听皇帝召见，连忙换了朝服直奔温德殿。只见群臣悄无一言，圣上面有愠色，像刚发过脾气。顺帝见张衡进来，说到：“卿言西方有地动，刚才驿马来报果真如此。学富五车又敢直谏，真不愧为朕的重臣，寡人特赐你黄绫五匹。”又转过身来对那佞臣狠狠瞪了一眼。此时，张衡忙谢恩不迭。他知顺帝忧柔多变，朝中奸臣当道，怕以后节外生枝，就乘势上奏，称年以老迈，该辞官归田，修纂书籍。顺帝准奏。越明年（公元139），世界科学史上的这为伟人便与世长辞了。
张衡去世后，这地球又绕太阳转了３２０圈。中国历史经历了东汉、三国、两晋、十六国到了南北朝。这时在建康（南京）有一个刘宋小王朝，正是第四代黄帝孝武帝刘骏在位。这城从两晋就做首都，建设的楼台栉比，亭榭相连，满城轻歌漫舞，一派纸醉金迷。这天正是帝孝武大明三年（４５９年）９月１９日晚上，夜风轻轻，钟鸣声声，一轮满月冉冉升起，那些深宅大院更显出峨的轮廓。这时离皇宫不远处有一宅第，红灯高挑，车马不绝，连门口那对石狮子也披红挂彩。这是当朝旅贲中郎将给侍中戴法兴的官第。今日是他的四十五寿辰，正要大宴宾客。此人官衔不大，仅属宫廷卫队长，秘书长一类，可他出入皇宫左右，深得孝武帝信任。他心狠手毒，进一谗言就能让你家破人亡。因此，今日不论生疏远近，满朝文武都来祝寿捧场。那戴某也光容焕发，前后谦恭。这时，他正挽着一位青年学者的手，走向客厅。
这个青年学者只有２６岁，名叫祖冲之（429…500），出生官臣人家，少年好学，新近被收入黄帝专设的“华林学省”研究学问。“华林学士”们虽无官职，却由黄帝赐房、赐衣、赐车、赐马，名誉极高。 祖冲之学问高深，名噪京师，连戴法兴这样的权臣，也因其赴宴引以为荣。
一会儿，主宾落座，歌飘舞起。酒过三巡，众人已有醉意。忽然，一仆人慌忙进来，走到戴法兴身后语无伦次地说道：“老爷，不好了！街上人传今晚有月蚀……”虽然声音很轻，但是旁边的几个客人还是听到了，立即被吓的酒杯落案，呆若木鸡。戴夫人不等仆人说完，便啪地给他一个耳光：“放屁！老爷生日，怎么说起这等不吉利的话来？”仆人连忙跪倒：“奴才不敢胡说，外面贴有告示。”
“谁贴的？”戴法兴满脸杀气。仆人以目示席，不敢再说。这时祖冲之整冠而起，从容达道：“是在下来府时随手贴的。”不想这一句平平淡淡的话却如同晴空惊雷，震得席上歌舞停歇，一片紧张。
原来，古人多讲迷信，不懂日蚀、月蚀之理，以为这是一种凶兆。汉宣帝时有一次日蚀，黄帝认为这是大臣杨恽骄奢犯上所致，竟将他腰斩来谢天。今日是戴法兴的良辰吉日， 祖冲之怎敢在老虎嘴上拔毛？其实，在此之前，我国早有日月蚀观记载，但在预测方面还不太精确，因为，这对月、地、日的运行轨道须做精确的计算。月球绕地球转，球转绕太阳转，月、地、日走马灯似地旋转不停。月光是日光的反射，月亮并不发光。当月亮转到太阳和地球中间时，月亮的暗面对着我们，这正是初一和三十；当月亮转道地球的另一侧时，月亮的亮面对着我们，这正是皓月当空的十五，这样地球处于日，月之间，就有可能三球一线，地球档住太阳的光，使月亮不能反光这就是月蚀。因此，月蚀常发生在旧历十五。
道理已明，话题还是回到戴府宴会。戴法兴一听说是祖冲之贴的月蚀布告，脸色刷地变了，先红又白，时而铁青。他想发作，可这青年学者是自己请的，而不是一般官史；他想忍住，可寿诞喜庆，岂容出这等凶事？几经思考，他终于说出几句肉中带刺的话来：“文远（祖冲之的字），圣人且畏命，你我凡夫俗人，怎敢妄言天机？你就不怕上天降罪吗？”岂不知，祖冲之今天正有意选中戴的寿宴，借机向人们宣讲月蚀，好破除迷信。这时他倒干脆坐下慢慢地说起来：“天球上众星运行本有轨道，今日望日，日、地、月成一线，月为地所遮，自然可能发生月蚀。这不是甚么天命、天机，乃是自然之理。” 戴法兴说：“月月有个望日，为何不见月蚀？”
“这很简单，地行轨道与月行轨道不在一个平面，两者都有夹角（现已测约5度9分），所以每月一次望日，三星只能大致一线，乃会有蚀。这种情况若干年才遇一次，据我推算，今日当有月蚀。”
这时，宾客中有人听后直点头。他们知道，祖冲之工于数学， 又通天文，观察运算极为精细，比如对一月测算以前无古人地算到27。21223日 （和现代测算只差万分之一）。他今天敢在这里预言月蚀，绝非没有根据。于是，众人交头接耳，席间一时纷纷嚷嚷。戴法兴实在心里不悦，起身凶狠地说：“一会是没有月蚀，可别怪我戴某不义！”祖冲之立即站起，高声说：“如若没有月蚀，在下甘愿服罪，”满座立即又静得没有一点声音，气氛更为紧张。戴法兴转身举杯，恼火地喊“上酒！”，客厅里又笙歌再起，轻舞飘飘 。
过了一会，正当人们耳热酒酣之时，忽听楼下有人惊呼：“天狗食月了！”人们呼地一下拥到窗前
