阿基米德爷爷给我和小胡子叔叔讲完他的数学思想后,继续带他们参观阿基米德公馆。
“阿基米德爷爷,您不是答应带我去那个神奇的澡盆里洗澡吗?我现在特别想去看看它到底有多么神奇。”
“呵呵,不着急,请随我来。”
阿基米德爷爷带着小胡子叔叔和我来到一个浴室里,进去后果然看到一个澡盆,这个澡盆的确不同于一般的澡盆,在澡盆的边缘有一个缺口,当澡盆里的水满了,澡盆里的水能够从缺口流到一个有刻度的容器里。
“怎么澡盆边上还有一个缺口?”
“刚开始澡盆边上并没有这个缺口,这是后来才弄的,是为了让溢出的水从这个缺口流到下面的容器里。”
“那它为什么能测出物体在水中受到的浮力?”
“因为物体在液体中受到的浮力等于物体所排出的液体的重量。”
小胡子叔叔说:“这就是赫赫有名的阿基米德浮力定律吧。”
“呵呵,就算是吧。”
“阿基米德爷爷,您是如何发现这个定律的呢?”
“这里面有一个非常有趣的故事。”
“什么有趣的故事?”我一听到讲有趣的故事就特别兴奋。
“关于王冠的故事。”
“阿基米德爷爷,赶快讲讲。”
“好的,请听我慢慢讲来。有一天,国王将一纯金的金块给叙拉古最有名的、手艺最高的金匠,让他给自己制作一顶金王冠。几天以后,金王冠送来了,非常漂亮,金灿灿、亮闪闪,那上面的花纹珠络,都是精缕细刻,可谓巧夺天工。所以国王看到如此漂亮的王冠,心里非常高兴。但国王转念一想:金子是世界上最具诱惑力的东西了,如果王冠中掺假,那就大大逊色了。因此他非常想知道王冠中是否掺假。”
“那可以让人给称一下重量,不就知道结果了吗?”我认为这个问题很容易解决嘛。
“对,国王也是这么做的。国王派人拿秤来称了王冠,王冠的重量与国王给金匠那块纯金的重量相等。”
“看来王冠里没有掺假。”我很快就得出了结论。
“但事情并没有这么简单,其他的大臣又提出其他的疑问:如果金匠在王冠里掺银子,份量不是也一样吗。国王想,对呀,如果王冠外面是金的,里面掺银,不是也看不出来吗?又不能将王冠的所有零件全部拆开重新验证。在场的大臣谁也没有办法解决这个问题。”
“哈哈,思友,你真是四肢发达,头脑简单呀!”小胡子叔叔取笑我。
“小胡子叔叔,你简直太过分了,小心我饶不了你。阿基米德爷爷,那后来国王是不是让您去给解决的呀?”
“对,因为我发明的东西一直指导着人们的生活实践,叙拉古的人民都认为我是最聪明的人。苦无良策的国王于是想到了我,就派人把我请来,让我在不损坏王冠的条件下,弄清楚王冠里面有没有掺假。”
小胡子:“小子,如果换成是你去解决这个问题,你会弄明白吗?”
“我还真想不出什么好办法来解决这个问题。阿基米德爷爷,您想出来了吗?”
阿基米德回答道:“刚开始,我也没想出来,这次可真把我给难住了。”
“几天来,我茶饭不思,苦思冥想,眼睛熬红了,身体累瘦了,我整天写啊、画啊、算啊,提出许多假设,又不断地进行规划,一个方案失败了,又出现另一个新的方案。为了解决王冠真假问题,我已经几天没洗澡了,蓬头垢面的。这天,仆人硬是把我拉到浴池边,强迫我去洗澡。”
“就是在这个澡盆洗的吗?难道这个澡盆还能增长智慧?”
“对。我也是在不经意间发现这个定律的。我虽然是去洗澡,但我的思路还在王冠上,当我走入浴池跨进澡盆时,澡盆里的水开始哗哗地往外流,等到全身都浸入水里时,才保持稳定,澡盆里仍是满满的一盆水。”
“这时候,就像黑夜中划亮了一根火柴,我的思路豁然开朗:从澡盆里流出的水不正是我身子浸入水中的体积吗?如果不是我,而是与我重量一样的金锭放入澡盆,就不会排出这么多水了。”阿基米德爷爷越说越兴奋。
“想到这,我就从水中一跃而起,匆匆穿上裤子,披了条浴巾,像着了魔似地冲出浴室,跑过大街,直奔王宫,我当时不住地喊‘尤里卡!尤里卡!’。”
“尤里卡是什么意思?”
“噢,‘尤里卡’在希腊语里是‘我找到了’的意思!”
小胡子:“哈哈,街上的人是不是都以为您疯了!”
“你才疯了呢,那是阿基米德爷爷太投入了!这种喜悦之情,像你这种智商的人是体会不到的。”
“呵呵,人们还真的以为我疯了。我穿好衣服就进王宫里,告诉了国王,我找到鉴定王冠真假的办法了。”
“国王怎么说?”
“国王也很急切,让我马上鉴定给他看看。”
“阿基米德爷爷,您是如何给国王鉴定的呢?”
“好吧,我再给你们演示一下当天的鉴定过程。”
“我让人在国王面前摆上了两个大小完全相同的盛水罐,与王冠重量相同的金块和两个有刻度的小罐。盛水罐是锡罐,罐口旁有管可以让里面的水流出来。就是这两个盛水罐。”阿基米德爷爷一边说一边拿出了两个盛水罐。
“那两个有刻度的小罐是用来做什么用的呢?”
“噢,那是用来测体积的。”
“当时,我让人在这2个锡罐里装满水,然后在一个罐里放下与王冠同样重的金子,罐里的水溢出来,顺着罐口的管流入有刻度的接水罐中,流出的水在接水罐的刻度为3个刻度的高度。”
“我又请国王拿出王冠,小心翼翼地放入另一个锡罐中,罐里的水很快又溢出来流入接水罐中,但显示的刻度是比3个刻度高。因此我以肯定的语气告诉国王说,这个王冠不是纯金的,它里面掺有其他物质。”
我看完了了阿基米德爷爷的实验,头脑中一片雾水,找不着北。阿基米德爷爷似乎也知道我没有明白其中的道理,就微微一笑。
“呵呵,是不是没弄懂,国王当时也跟你一样,像看魔术似地看完我的实验,睁着大大的眼睛问‘这是什么道理?’。”
“任何一个东西沉入水中,都会排开一部分水,排开的这部分水,就是这个东西的体积。就好比我今天去洗澡,我身子进入水里,满满一盆水流出来的部分就是我身体的体积。我的身子大,流出的水就多,如果掉进水里的东西小,流出来的水就少。”
“那光靠测体积就能鉴定是否掺假了吗?”
阿基米德爷爷不慌不忙地解释说:“如果王冠是纯金做的,那么把它放进水里排开的水,就跟没有加工过的黄金放入水里排开的水一样多,如果金匠在里面掺了银子,由于银子比金子轻,所以假王冠放进水里排开的水就比真金子排开的水多。所以我断定,王冠里掺了假。”
“那这个金匠就惨了,竟敢欺骗国王,国王肯定不会放过他的。”小胡子叔叔说。
“当然,国王马上把金匠打入牢房,等待处置。”阿基米德爷爷说。
我听了阿基米德爷爷的鉴定方法后,并没有过多地同情那位金匠,而是觉得这个方法好象有点不完善。
“从理论上讲,这种鉴定方法似乎无可非议,但是,从实验的角度看,我认为这种方法还不够严谨。”我直接表达了我的想法。