中外科学家发明家丛书:阿基米德-第4部分
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提出过，宇宙里装满沙子，也不过10粒，而“群牛问题”所得答案中的牛
数，设想以地球至银河中心之间的距离为半径，制成一个球，即使将牛缩小
到沙粒一样大，也只能装下一部分，因此，要完成这项计算所需的人力、时
间是无法计算的。因此，在阿基米德之后2000多年的今天，对于“群牛问题”
的后一部分，仍然没有人能够得到准确答案。
阿基米德在2000多年前，能够设计出这样一道题，“难倒了古今中外无
数的数学家，今后世数学家景仰和叹服，人们不得不惊叹：阿基米德是神！
在阿基米德的身边，一直生活着一位美丽、善良、聪明、勤奋的伴侣—
—尼莎。她是国王亥洛的妹妹，尼莎比阿基米德小20多岁，由于阿基米德家
和国王亥洛有亲戚关系，加之阿基米德从小就聪明过人，很受国王重视，可
以自由进出王宫，所以有机会与国王的妹妹相识，而尼莎是听着阿基米德的
故事长大的，这些故事中，上至天文，下至地理，既有科学知识，又很有趣。
所以，在尼莎幼小的心目中，阿基米德是无所不知的智慧宝库，她从小就景
仰、钦佩阿基米德。
在阿基米德去亚历山大里亚学习期间，尼莎整日计算着阿基米德归来的
时间，因为没有人能像阿基米德那样给她讲那些神奇美妙的故事了。阿基米
德从亚历山大里亚学习归来，知识更丰富了，学术水平和眼界也比以前开阔
了许多。一直仰慕阿基米德的尼莎也长成了大姑娘了。他少了份公主的傲慢，
多了份善良和勤奋。不久，她就成了阿基米德工作上的助手。阿基米德发现
的杠杆原理，重心和杠杆的关系，以及浮力原理等等，这一切的背后，都包
含着尼莎的心血和汗水。是尼莎，帮助阿基米德成百上千次地做各种实验，
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测得各方面的数据，提供阿基米德进行分析研究，得出最科学的论断。当阿
基米德将灵感变为问题时，也是尼莎，与阿基米德一起进行大量的计算、推
理，解开无数道难题。当阿基米德苦思冥想找到重大发现后，也是尼莎，第
一个与阿基米德分享成功的喜悦和快乐。阿基米德与尼莎之间，既有爱恋之
情、兄妹之情，也有师生之谊，朋友之谊。他们在共同的生活中，走过 30
多个年头。
公元前212年祭神节那一天，叙拉古失陷，伟大的数学家、力学家、发
明家阿基米德死在罗马士兵的屠刀之下，尼莎得到消息后悲痛欲绝，她感到
自己也来日不多，出于对亲人的怀念，她驱使自己拖着疲惫的身躯和破碎的
心，去完成阿基米德的未竟事业。她精心地勘校阿基米德遗留下的手稿、珍
贵图案和数据，细心地整理阿基米德的所有手稿，使阿基米德花费了几十年
心血的结晶能够比较完整地保存下来。这些，是阿基米德贡献给人类的精华，
是一笔非常宝贵的财富。我们今天能够了解阿基米德在数学、力学、物理学
方面的发明创造，是同尼莎保存下来的阿基米德手稿分不开的，也是同尼莎
对人类的贡献分不开的。
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八、保卫叙拉古
阿基米德生活的时代，是奴隶制社会的鼎盛时期，地中海沿岸国家由于
贸易和商业的发展空前繁荣起来。叙拉古是西西里岛上非常繁华的港口，经
济很发达，是联结亚、非、欧三大洲经济贸易的重要港口。但是它的国土很
小，军事力量非常薄弱，历来是强权国家争夺的要地。早在公元前264年，
罗马与迦太基争夺西西里岛的战争就爆发了。战争初期，强大的罗马步兵在
陆地进展很快，占领了西西里岛的大部分地区，但是，沿海的大多数要塞仍
然掌握在迦太基手中。当时由于罗马只有一些小型船只，海上远不能与迦太
基匹敌，所以没能打败迦太基。因此，他们大大扩建海军，只用了短短一年
时间就建立起一支颇具规模、并且配备有某些特殊装备的舰队，在公元前260
年，惨重地挫败了迦太基。
公元前256年，罗马组织了一支庞大的舰队远征非洲，企图一举占领迦
太基本土。最初，罗马在非洲的进攻比较顺利，他们攻城掠地，屠杀居民，
或将迦太基人运回罗马充当奴隶。但随着时间的延长，兵力和粮食的补给日
益困难，许多士兵由于长期离开故土，远地征战，思乡之情日益浓厚，严重
影响了战斗士气。罗马统治者不得不把大部分军队调回意大利。迦太基乘机
筹集兵力，反攻得胜，消灭了罗马帝国在非洲的主要部队，罗马远征非洲的
军事行动以罗马的失败而告结束。
但是，战争并未就此停止，两大强国继续在西西里岛展开战斗。公元前
241年，迦太基被重创，一蹶不振，只得放弃西西里岛，向罗马求和。罗马
也因连年战争，民穷财尽，需要重整国力，也同意媾和。这样，叙拉古沦为
罗马帝国的一个省，得到了暂时的和平。但这种和平使叙拉古付出了独立和
尊严的代价。
国王亥洛眼见这一场从公元前264年持续到公元前241年的战争，给弱
小国家带来的灾难，益发坚定了保卫祖国的决心。他认定科学能够振兴民力，
拯救国家，便放手重用从亚历山大里亚学成归国的阿基米德等人。同时，在
国内大力推行各种有效的科学技术措施。
公元前218年，罗马人的强劲对手——迦太基向罗马帝国发动了猛烈进
攻。迦太基人在汉尼拔的统帅下，绕道欧洲，越过高大的阿尔卑斯山脉，直
扫意大利北部，给罗马帝国以重大打击。附属于罗马帝国的各个小城邦，趁
此机会绘纷脱离罗马。叙拉古也就在这个时候，宣布与罗马帝国决裂，加入
迦太基联盟。长久遭受压迫的叙拉古人终于获得了独立。
公元前215年，叙拉古的国王亥洛去世了。王位传给他15岁的孙子希耶
洛尼斯，由于希耶洛尼斯太年轻，为了帮助他统治国家，成立了一个摄政院，
由叙拉古的元老组成。共同辅佐年少的新国王。
公元前213年，罗马彻底战胜了迦太基，迦太基人被迫后撤，罗马人开
始了对号称“地中海谷仓”和“地中海门户”的西西里岛的野蛮大扫荡。重
新征服叙拉古，就成为罗马人的战略目标。罗马帝国派出罗马最有名的将领，
执政官马赛拉斯统帅庞大的罗马军队，从海陆两路向叙拉古进击。
马赛拉斯率领的罗马军队在西西里岛上横冲直撞，岛上的城邦在罗马帝
国的铁蹄下纷纷灭亡，岛上的居民遭受着凌侮和蹂躏，美好的家园在罗马帝
国的铁蹄下消失了，罗马军队踏平西西里岛后，岛东部还有一座仅有的叙拉
古城。马赛拉斯曾经对它不屑一顾，他曾大言不惭地宣布，罗马帝国的军队
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所向披靡，这个微不足道的城邦国家已是瓮中之鳖，如果胆敢拒绝投降，不
出5天，就会使它化为齑粉。
罗马大军登陆后，很快就遇上叙拉古的抵抗部队，罗马军队势头勇猛，
所向披靡，轻而易举地打败了叙拉古军队。叙拉古军队被迫撤进城里，关上
厚厚的城门，拼死抵抗罗马军队洪水般的袭击。罗马人冲到叙拉古城西北和
西南的两个山口驻扎下来，封锁了叙拉古附近的海面，把叙拉古围得滴水不
漏。马赛拉斯命令往城里射进一封催降书，他很快就得到了回书；叙拉古的
尊严不可侮，他们绝不会在侵略者面前屈膝投降。叙拉古人民誓与孤城共存
亡。
叙拉古摄政院连夜召开紧急会议，商议对策。对当前大军压境的局势，
元老们都很着急，因为他们知道，凭多年修筑的厚厚的城墙，虽可抵御一阵，
但他们势单力薄，力量悬殊太大，终究逃不脱失败的命运。国王希耶洛尼斯
更是心急如焚，他想起他的爷爷、老国王亥洛临终前的话：“爷爷没有看到
我们国家独立的那一天，爷爷不甘心啊……你一定要把我们国家，从罗马人
手里救出来……”希耶洛尼斯知道自己身上担着民族存亡的重任和叙拉古人
民的期望。
正当摄政院的元老们愁眉不解的时候，阿基米德走进来对国王说：“我
想请陛下去看一些东西，这些东西也许对您和国家有用。”希耶洛尼斯腾地
站起来，他知道，这个智慧的老人，已很少离开他进行研究和计算的沙盘，
这时候赶来，一定有很重要的事情。希耶洛尼斯带领元老们，驱车来到阿基
米德指导生产的大型作坊，阿基米德推开大门，说：“先生们，请看吧。”
里面陈列的，是阿基米德近20年的心血：一排排巨大的投石机，通过大大小
小的滑轮联结，能很容易地吊起巨大的石块，准确地投射到很远的地方，还
有满满一屋其他各式各样的器具。元老们看到这些武器，兴奋不已，胜利的
信心倍增。希耶洛尼斯信心十足的说：“好，咱们就拿这些武器碰碰罗马人。”
希耶洛尼斯一边派人去请求迦太基人的支援，一面连夜做好了防御的准
备。阿基米德这时已是71岁高龄的老人了。但他和年轻人一起在阵地前忙碌
着。指挥安装机器，指导士兵们如何掌握和使用这些新式武器。
第二天天刚亮，马赛拉斯统帅的罗马大军，排着整齐的攻城方阵，迈着
整齐的步伐，气势汹汹地向叙拉古涌来。士兵们用刀剑敲击着盾牌，以壮军
威。当他们快要靠近城墙时，罗马方阵中冲出一队队云梯手，向城墙边飞奔
而来。就在这时，静静的城墙上，忽然飞出了巨石块，雨点一般砸在罗马方
阵中。罗马军队赶紧举起盾牌，但哪里挡得住冰雹般扑面而来的巨石。罗马
部队的士兵被巨石砸昏了头，还没有反应过来，就倒在地下了。罗马士兵纷
纷后退，整齐的队形顿时大乱，正面攻击的盾墙刹那间被打破了。罗马士兵
完全暴露在城墙上守城士兵的射杀范围内。一声令下，从城墙上飞出阿基米
德特制的加长的利箭，紧紧咬住逃跑的罗马人，毫不留情地射入他们毫无防
护的后背，罗马人一排排地倒下了。马赛拉斯站在高处，看到自己的军队潮
水般地后退，又气又急，他急忙下令停止。重新调动队伍，罗马人变换了队
形，又朝城墙冲了过来，一批巨石飞出去，接着又是一批利箭，罗马人被打
得鬼哭狼嚎，却没能到达城墙底下。侥幸逃回的罗马士兵失魂落魄地向马赛
拉斯报告他们见到的情况：只看到罗马士兵一排排地被巨大石块砸伤砸死，
却看不到叙拉古的人是怎么把这些巨大的石块扔下来的。马赛拉斯命令部队
撤回原地，等待明日再战。
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叙拉古的军队和居民看到狂妄无比的罗马军队被打得拼命逃跑，高兴地
欢呼起来，他们第一次尝到了打败罗马人的喜悦，增强了胜利的信心。
马赛拉斯回到驻地后，陷入了沉思。他对叙拉古的军队昨天被打败，匆
忙撤回城内，而一夜之间就出现那么多大力士，能够举起需要三四个精壮汉
子才能举起的大石头和拥有又长又快的利箭而百思不得其解。在他率领部队
出征之前，就曾听说，叙拉古正在厉兵秣马，坚壁清野，准备迎敌的消息，
对战无不胜、攻无不克的马赛拉斯来说，无疑被当成了耳边风。还有人提醒
他，叙拉古有一个神人阿基米德，无所不能，非比寻常，必须多加注意。但
马赛拉斯认为，阿基米德是位呆头呆脑，只会画画什么几何图形，算算算术
的书呆子，能有什么作为，因而对阿基米德的才能不屑一顾。受到重创后的
马赛拉斯这时意识到，一定是阿基米德设计了一种远程投射机，隐蔽在城内
看不见的角落，能把需要三四人举起的大石块投射到城外。所以他命令按照
他自己的设计，马上赶造“攻城机”。
马赛拉斯不愧是罗马最著名的将军，他设计的这种攻城机是用木头制造
的塔楼，比城墙还高，塔底安装了轮子，可以任意推动。用马、牛或人力将
这个大家伙拉到城墙前，塔上的射手可以居高临下，用弓弩射击城墙下的守
城士兵。塔的下面还安装着“破城锤”，躲在“攻城机”内的士兵可以用锤
猛烈撞击城墙，一般的城墙在巨大的铁锤撞击下很容易倒塌，一旦塌出个缺
口，步兵就很容易进城了。加之“攻城机”的四周都蒙着涂了油的牛皮，普
通的弓箭根本无法穿透它，这是罗马人发明的最有威力的攻城武器。
罗马士兵推着4个宠大的“攻城机”同时向城墙进发了，叙拉古的巨石
和利箭都对它毫无办法。城墙上的守军隐蔽在城墙后面，从“攻城机”上出
来一个罗马人，就砍杀一个，登城的罗马人死伤不少，由于“攻城机”上还
潜伏着罗马的射手，不停地向城墙内射箭，叙拉古士兵也死伤不少。马赛拉
斯下令停止登城，只用破城锤，不停地撞击城墙，眼看着城墙上的土刷刷地
掉，叙拉古的士兵着急起来，马上去找阿基米德想办法，而马赛拉斯却得意
地笑起来，他估计，再有3天，尽管叙拉古的城墙再厚，也会被城锤砸开。
但只过了一天，叙拉古守兵就用上了阿基米德新设计的武器，这是一批拖着
长长绳子的箭杆，绳子是浸满牛油的特制绳，在发射器上，点燃绳子，启动
发射开关，带火的长箭拖着长长的火舌射入“攻城机”的牛皮上，即使穿不
透牛皮，但牛皮上的油遇到火舌，立即燃烧�
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