★给孩子们讲阿基米德的故事



儿童节之前,我儿子所在的班级请我去给他们讲一讲科学家的故事,作为庆祝活动的一部分。科学家是人,自然也有不少故事。但科学家不是普通人,讲他们的故事就必须涉及他们所从事的工作,要让孩子们也能够听懂科学家所从事的工作,就只能选择古代的科学家了。于是,我决定给他们讲讲阿基米德。
阿基米德死于一个著名的历史事件,因而卒年十分明确,是公元前212年。有文献记载说他享年75岁,因而人们推算他该生于公元前287年。阿基米德的故乡在意大利西西里岛的叙拉古,他生于斯、长于斯,最后为保护自己的祖国而牺牲。
阿基米德是希腊化时代公元前334年~前30年,历史上称为希腊化时期。从文明的角度而言,希腊化指的是亚历山大大帝东征(前334~前323年)后古希腊文明和小亚细亚、叙利亚、美索不达米亚、埃及以及印度的古老文明相融合的一种进程。的科学巨匠。希腊化时期,古典希腊人那种纯粹、理想、自由的演绎科学,与东方人注重实利、应用的计算型科学进行了卓有成效的融合,实际上为近代科学──既重数学、演绎又重操作、效益──树立了榜样。
作为希腊科学家,阿基米德有许多高超的不太为一般人所知晓的几何成就;作为一个希腊化科学家,他在算术方面有独到的建树,比如他求出了π=3.14。更为人津津乐道的是他发现浮力定律和杠杆原理的故事。他因为懂得杠杆原理,说出了“给我支点,我就能撬起地球”这样看似疯狂的名言。阿基米德与希腊古典时代的学者一个最大的不同在于,他不光“说”而且“练”。他因为懂得杠杆原理,所以做了一个滑轮组,一个人轻而易举地将一艘大船从海上拉进了港口,让叙拉古国王希龙二世目瞪口呆。
希龙二世请人打造了一顶纯金的王冠,造好后二世觉得好像没有这么重,怀疑金匠掺了假,但又没有办法不破坏王冠而证实其真假。国王把这个任务交给了聪明绝顶的阿基米德。据说阿基米德苦思冥想了很久,不得要领,最后在公共澡堂里洗澡时想出了办法。当时浴缸里的水太满,他身体一进浴缸就有许多水溢出来。他刚准备叹息水的浪费,却猛然想起了鉴定王冠的办法。他大喊了一声:“尤里卡(我发现了)”,便光着身子飞跑回家。如今一个世界性的发明博览会就以这句“尤里卡”命名。
阿基米德70多岁的时候,祖国面临着战争的威胁。当时罗马人与迦太基人争夺海上霸权,叙拉古夹在中间左右为难。因上层决策失误,与后来日益强大起来的罗马结了仇。公元前215年,罗马军队在统帅马塞拉斯的指挥下围攻叙拉古城,但屡屡受挫,原因是阿基米德用“新式武器”装备了叙拉古军队,使罗马海军望而生畏。这些新式武器有投石机、大吊塔、反射镜。投石机比一般的弩射程远得多,用石头做炮弹杀伤力也大得多;大吊塔能够把整个一艘罗马军舰从港口的水面上提起来,“干晾”在那里;由一群老人妇女各持反射镜把太阳光集中照在同一艘船上,能够把木船烧着。由于这些奇奇怪怪的新式武器,罗马人的攻城行动久久不能得逞。马塞拉斯苦笑说,这是一场整个罗马军团与阿基米德一个人之间的战争。
攻城三年后,由于内部出现叛徒,叙拉古城终于在里应外合下被攻破。马塞拉斯知道阿基米德的价值,据说下令不得伤害这位神奇的老人。可是命令尚未下达到基层,城池已经攻破。一位罗马士兵闯进阿基米德的住宅时,阿基米德正在沙地上演算一道几何难题。他由于过于专注于演绎的逻辑,没有意识到危险正在迫近。杀红了眼的士兵高声喝问没有得到答复便拔刀相向,沉思中的阿基米德只叫了一声“不要踩坏了我的圆”便被罗马士兵一刀刺死。
在阿基米德的故事中存在着两个截然不同的形象,一个是对周边事物不闻不睬、物我两忘的沉思者的形象,一个是在现实生活中大显身手、制造奇迹的魔术师的形象。在当代中国,科学家们被更多赋予了魔术师的形象,科学家因为能够制造奇迹而受到格外的重视,科学因为能被用于世界的改造而被认为有着特殊的价值。我想测试一下孩子们,在阿基米德的两个形象中,哪个形象最有光彩,最能吸引他们的注意力。我满以为由我们中国的教育体制培养出来的学生一定会更多地倾向于魔术师形象,再说,孩子们喜欢魔术师也是天经地义呀!可是出乎我的意料之外,居然多数学生认为沉思者的形象给他们留下了更深的印象。
孩子们的选择不止一次地使我陷入了沉思。表面看来,他们的选择与这个时代的精神──实利主义和意志主义的力量崇拜──是格格不入的,这究竟是我们教育的失败之处还是伟大之处?我没有在中学生和大学生中做过调查,因而无法通过比较得出结论。也许孩子们做出这样的选择只反映了他们最健全的直觉尚未受到污染。无论如何,听到这样的选择还是令我备感欣慰:孩子们似乎天生就懂得什么是科学中“精神”性的东西。我在多个场合下提出过,科学精神的要义在于“自由”,在于物我两忘的审美境界。今天,魔术师形象被过分夸大,以致我们经常记不起科学的“精神”价值。