橫掃勁敵 方知科學威力

梁衡

阿基米德的祖國敘拉古，是個夾在迦太基、羅馬兩霸中的城邦小國，兩霸就這樣長年爭戰，互有勝負。在這種長期的風云變幻中，常常隨著人家的勝負而棄弱附強，游移飄忽。阿基米德對這種眼色外交很不放心，曾多次告誡國王，不要惹禍。可是國王年少無知，卻又剛愎自用。公元前264年到221年迦、羅兩國打了二十三年仗，這是歷史上有名的“第一次布匿戰爭”，羅馬人獲勝，國王就站在了羅馬一邊。當“第二次布匿戰爭”爆發后，公元前216年眼看迦太基人將要打敗羅馬人，國王很快就和羅馬人決裂，與迦太基人結成了同盟，羅馬人對此舉非常惱火。現在羅馬人又打了勝仗，就大興問罪之師，國王嚇得沒了主意。他看到阿基米德，忙說：“啊，親愛的阿基米德，你是最聰明的人。聽先王在世時說過，你都能推動地球。”

關于阿基米德推動地球之說，這還是他在亞里山大里亞留學時侯的事。當時他從埃及農民提水用的“沙杜佛”（吊桿）和奴隸們撬石頭用的撬棍，發現了可以借助一種杠桿來達到省力的目的，而且發現，手握至支點的這一段越長，就越省力氣。由此他提出了這樣一個定理：力臂和力（重量）的關系成反比例。這就是杠桿原理。用我們現在的表達方式就是：重量×重臂=力×力臂。為此，他會給當時的國王艾希羅寫信說：“我不費吹灰之力，就可以隨便牽動任何重的東西。只要給我一個支點，給我一根足夠長的杠桿，我也可以推動地球。”可現在這個小國王并不懂得什么叫科學，他只知道在這大難臨頭之際，趕快借助阿基米德的神力救他一駕。

可是這羅馬軍隊著實厲害。他們作戰時列成方隊，前面和兩側的士兵將盾牌護著身子，中間的將盾牌舉在頭上，戰鼓一響，這一個個方隊就如同現代化的坦克一樣，向敵陣步步推進，任你亂箭射來也只不過是把那盾牌敲出無數的響聲而已。羅馬軍隊還有特別嚴的軍紀，發現臨陣逃脫立即處死，士卒立功晉級，統帥獲勝返回羅馬時要舉行隆重的凱旋式。這支軍隊稱霸地中海，所向無敵，一個小小的敘拉古哪放在眼里。況且舊仇新恨，早想來一次清算。

這時由羅馬執政官馬賽拉斯統帥的四個陸軍軍團已經推進到敘拉古城的西北。現在城外已是鼓壁齊鳴，喊殺盤連天了。在這危急的關頭，阿基米德雖然對因國王目光短淺造成的這場禍害很是不快，但木已成舟，國家為重，他掃了一眼沉悶的大殿，捻著銀白的胡須說：“要是靠軍事實力，我們決不是羅馬人的對手。現在要能造出一種新式武器來，或許還可守住城池，以待援兵。”國王一聽這話，立即轉憂為喜說：“先王在世時早就說過，凡是你說的，大家都要相信。這場守衛戰就由你全權指揮吧。”

兩天之后，天剛破曉，羅馬統帥馬安拉斯指揮著他那嚴整的方陣向護城河逼來。今天方陣雨沒還準備了鐵甲騎兵，方陣內強壯的士兵肩扛著云梯。馬賽拉斯在出發前宣布：“攻破敘拉古，到城里吃午飯去。”在喊殺聲中，方陣慢慢向前蠕動。按常規：城上早該放箭了。可怎么今天城墻上卻是靜悄悄地不見一人？也許幾天來的惡戰使敘拉古人已筋疲力盡了吧。羅馬人正在疑惑間，城里隱約傳來吱吱呀呀的響聲，接著城頭上就飛出大大小小的石塊，開始時如碗如拳，以后越來越大，簡直如鍋如盆，火山噴發般地翻將下來。石頭落在方陣里，士兵們忙舉盾來護，哪知石重速急，一下連盾帶人都搗成一團肉泥。羅馬人漸漸支持不住了，連滾帶爬地逃命。這時敘拉古的城頭又射出了飛蝗般的利箭，羅馬人的背后無盾牌和賊甲，那利箭直穿背股，哭天喊地，好不凄慘。

阿基米德到底造出了什么武器使羅馬人大敗而歸呢？原來他制造了一些特大的弩弓——發石機。這么大的弓，人是根本拉不動的，他用上了杠桿原理。只要將弩上轉軸的搖柄用力板動，那與搖柄相連的牛筋又拉緊許多根牛筋組成的粗弓弦，拉到最緊處，再猛地一放，弓弦就能帶動載石裝置，把石頭高高地拋出城外，落到一千多米遠的地方。原來這杠桿原理并不只是簡單使用一根直棍撬東西。比如水井上的轆轤吧，它的支點是轆轤的軸心，重臂是轆轤的半徑，它的力臂是搖柄，搖柄一定要比轆轤的半徑長，打起水來就很省力。阿基米德的拋石機也是用的這個原理。他真是把杠桿原理用活了。（編輯/張波）