在我们的童年时代,一定听过不少关于国王的故事,而每个国王都有一个象征权力与地位的王冠。曾经有位国王对自己的王冠产生了疑惑,那么关于这个王冠的谜,到底是什么呢?
图42-1 国王疑心工匠掺假
古希腊国王希艾罗有一次打了胜仗,为了庆祝胜利,他决定制作一顶新的王冠,于是下令找来了一个高明的金匠来制作。国王的会计官给了金匠必需的金子,不久王冠制成了,它玲珑剔透,金光闪闪,国王非常满意。但是,人们私下传说金匠并没有把全部金子用到王冠上,而是掺进了一部分银子。国王听后,疑心重重(见图42-1)。他命人把金冠称了一下,和交给金匠的金子一样重,颜色也黄澄澄的,看不出有什么问题,可如果为鉴别真假打碎这个精致的王冠,又觉得可惜。他让著名的学者阿基米德解开这个谜。
阿基米德接受了这个任务,回到家里左思右想,一直没想出好办法来。他茶饭不思,焦躁不安。一天,他带着满脑子问题在洗澡,澡盆里装满了水,阿基米德慢慢把身子沉了进去。水不断溢了出来。以前,出现这现象谁也没有思索过它的原理,而此刻,阿基米德一心一意,努力寻找着解决问题的方法,终于恍然大悟,从澡盆溢水的现象中受到了启发(见图42-2)。他意识到从盆子里溢出来的水就等于人体进入水中的体积,如果在容器里装满水,把金冠沉进去,根据溢出的水量,就可以知道王冠的体积了,而只要弄清王冠的体积,下一步就好办了。
图42-2 阿基米德洗澡时在思考(www.xing528.com)
想到这里,阿基米德忘记了自己在洗澡,光着身子从浴盆里跑出来,大声喊着:“解决了!解决了!”他首先测出王冠的重量,然后准备了和王冠一样重的一块纯金块和一块纯银块,还有一个装满水的容器。阿基米德把纯金块慢慢沉入容器,算出溢出的水量,根据他的推理,这些水的体积就是纯金块的体积。阿基米德再把纯银块沉入装满水的容器,根据溢出的水量又算出纯银块的体积。当然,银块的体积要比金块的体积大。最后,他又把王冠放入装满水的容器,根据溢出的水量测出了王冠的体积。
阿基米德把王冠的体积和纯金块与纯银块的体积加以比较,发现王冠的体积比纯金块的体积要大,比纯银块的体积要小,这就证明了王冠不是用纯金制成的,而是用金银混合制作的。根据测出的结果,他还计算出有多少黄金被换成了白银,终于揭开了王冠之谜(见图42-3)。他对金匠说了自己的测试过程,金匠只好承认了自己的罪过。
图42-3 揭开王冠之谜
真不愧是阿基米德,他能通过对生活细节的观察总结出阿基米德定律。这是物理学中力学的一条基本原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重量,阿基米德这种善于观察、勤于思考的精神真是值得我们敬佩和学习!
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