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物理学的开端——阿基米德

 误入城市 2012-11-13
物理学的开端
每一个故事都有开头,我们又从哪里说起呢?
   距今两千多年以前,在欧洲巴尔干半岛的南端,美丽的爱琴海沿岸。群居民静静聚居在雅典城附近,过着日出而作,日落而息的静谧生活。
   他们的文明按照当时标准的评价也许不值一哂,在此多年以前埃及人就建起了宏伟的金字塔,美索不达米亚平原上纵横交错的运河更是惠泽万代,甚至领邦悍勇善战的斯巴达人也远瞧他们不起,雅典城里的那些人么,一一听到战鼓就后退,一见到血腥就颤抖,他们不过是一群悠闲堕落的商人和懦夫罢了
   还有比他们更奇怪的人么,敌人都快兵临城下了,议会大厅里无聊的公民们还在发表自己的高见;盛夏剧院里居然数万人和舞台上几个带面具的戏子同悲同喜;那里最受尊重的不是满身创疤的武夫,而是口若悬河的雄辩家,下笔如神的剧作家,和……一些疯子。
   那时侯没有思想家这个词语,但整日望着天空发呆的人不是疯子吗,胆敢鼓动年青人否定神灵的人不是疯子么,只知躲在屋内写画一些奇怪符号的人不是疯子吗,在一起只是大谈逻辑之类枉费人神的人不是疯子吗,他们中间固然有一些人颇受贵族们的青睐,从而得以开学授徒,著书立说,但更多的人则喜欢隐逸民间,最极端的干脆流浪街头,过着最是贫贱的生活。
   他们所追求的不是金钱,不是名利,不是宗教上的虔诚,只是一种模糊的理性美。王者的话语是靠不住的,天神的预言也有不实之处,要想真正弄清楚这个世界究竟是什么样的,不妨走得远一些,再远一些,静静地坐在橄榄树下,用一种审慎目光重新将凡间的万事再扫视一遍,终究会有所得的。
   "不懂几何者严禁入内。"这是柏拉图神学院,世界上最早意义上的大学门口的几个粲然大字,即便是名赫一时的王公贵族走到这里也会赧然避开,可以想象当地球上第一批的思想家们寻到数学这样一件不带任何主观色彩的利器时,那是如何的骄傲而自豪呀。
   数学早在几千年以前,就被埃及人和巴比伦人用于买卖商品,丈量土地,甚至他们还制定了年历,绘制了星图,这些不过是为了实用或宗教,但一到希腊人手中,立时神威尽显,借助数学,他们的目光更加敏锐,理解的事理更加深透,从那时便萌生了真正意义上的物理。
   早期的数学是和某种神秘主义联系在一起的,这里要提到的是毕达哥拉斯,形式上的演绎推论便是自他开始。他最是钟爱自然数,这是他从琴弦上发现的秘密,仅当弦长之比为为简单的自然数之比,例如2134等才能发出悦耳的声音,这大概是历史上最早用数学表述的物理定律了。
   毕达哥拉斯甚至还想更进一步,不光琴弦是和谐的,宇宙的万物都应该符合这一至高准则,虽然最终神秘主义将他推到科学的对立面上,但这种对自然界美的追寻已经为历代物理学家终极使命。
   另一位大师名叫德谟克里特,是原子论的创始人。很难想象几千年前就有人敢断言我们这个世界是由无数不可分割的,肉眼不可见的粒子组成。他把这些粒子命名为原子,一共有四种,干燥而重的石原子,潮湿而重的水原子,冷而轻的气原子,热而易变的火原子,万物便是这些原子的组合,土壤是水原子和石原子组成的,植物则是土壤中的水原子和石原子与阳光中的火原子结合成的。
   这些观点以今天的眼光来看未免粗鄙可笑,但在当时的条件下有如此见解,也算是很了不起了,何况这确实为后世的物理化学奠定了基础。从德谟克里特玄想中的原子论到道尔顿提出真正科学意义上的分子论,却也足足过了两千年。
   混沌之中物理学又向前迈进了几百年,一直到大哲学家亚里士多德手中才算真正开张了起来。亚里士多德乃是一位兴趣极为广博的哲人,很多学科都是他给取的名字,包括生物学,哲学,逻辑学,物理学也是他从希腊文 (意为自然)中推演而来的。
   但只怕亚里士多德本人对物理学的最大贡献也就仅仅是给它取上了一个动听的名称而已,他采用的一套说明物理的方法很是符合日常的经验,譬如物体从来都是静止的,除非你用力推它才开始运动,这些浅陋的观点在今天即便是刚学物理的初中生也会直斥其非。然而他最大的错漏尚不在此,而是把数学掘弃到物理学之外,这可能是所有幻想仅通过哲学的思辩便能通晓天下事理的思想家的通病。偏偏这种错漏被人们一继承便是千年之久,传到后世的神学家手中时,所谓物理学已经被歪曲到惨不忍睹的地步。
   相形之下真正具有生命力倒是阿基米德的力学。阿基米德也是古希腊有数的大科学家,但他的成名之路与亚里士多德颇有不同。亚里士多德除了自身知识渊博之外,还因他是亚历山大大帝的老师;阿基米德则凭借保卫祖国的大军事工程师的身份而声名鹊起。
   在他的时代,所谓学者都是一些行在天上,不食人间烟火的异人,象阿基米德这般既精擅数学,又肯脚踏实地地和杠杆,机械之类实物打交道的,却是少之又少。
   物理学原本就是沿着两条不同的线路走下去的,其一是获得对世界的终极解释,其二是用于济世拯民。阿基米德.偏向的是第二条线路,当他的邦国锡拉丘兹遭到盛极一时的罗马帝国的侵袭时便挺身而出。
   事实上数万的罗马军士真正对抗的也只阿基米德一人而已。他利用杠杆原理抛射出的飞弹和巨石将罗马人砸的头破血流,在海上他甚至将敌方的舰只用机械手一把抓了起来,另一次则用镜面会聚了阳光的能量将罗马人的风帆烧为灰烬。
   恼羞成怒的罗马人源源不断的增兵添将,一番急攻之下终至城破。士兵们怒气冲冲地冲入城中,找的第一个人便是阿基米德。但他们见到后都不免大失所望,这位传说中神魔一般的人物居然是一个不起眼的白发老头,他静静地伏在地上用芦苇杆画着一些几何图形,对周遭的一切似乎置若罔闻。
   有人用脚重重地踩在他的几何图形上,阿基米德这才愤怒地昂起头,厉声道:"你们让我把这道题算完……",无情的刀剑已经斩落下来。
   躺在血泊中辗转呻吟的远不止是阿基米德,而是整个希腊文明。希腊文明的衰亡是历史上最是凝重悲壮的一笔,自此人类又在漫长黑夜中探摸了数千年,终于再见依稀的灯光。
   此后崛起的罗马帝国,其军威之胜,地域之广,那是希腊远不能比拟的。罗马文化也有其独到之处,但是真正意义上的科学精神在他们手中已经所剩无几了,及至西罗马帝国被日尔曼蛮族攻占,整个欧洲更是废墟一片,连罗马人自己也只能偏安到小亚细亚的一隅,希腊文明更是只剩下了神话和碎片,留待后世细心的人们拾取。

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