阿基米德的“致命奇光”

龍　明

在人類發展史上，阿基米德是個令人肅然起敬的名字，是那個難再出現的輝煌時代造就的難以企及的偉大科學家；在百姓口口相傳中，阿基米德更像個無所不能的天才，是那個充滿神話色彩的浪漫國度滋養的被智慧女神眷顧的寵兒。

關于阿基米德的傳說

關于阿基米德的傳說，最著名的恐怕就是那句“給我一個支點，我就能推動地球”。不過，人們知道，阿基米德從來都不是口出狂言的妄想家。在人們的記述中，我們看到的是一個出身貴族、謙虛好學、勤于思考、躬身實踐的智者。他一生致力于發現、思考和發明，即便是臨死前那一刻，他還念念不忘他的幾何研究——?！澳悴葔牧宋业膱D?！薄暗纫幌略倏澄业念^，再給我一會兒功夫，讓我把這條幾何定律證明完畢，可不能給后人留下一道還沒有求解出來的難題啊!”不過在這眾多的傳說中，有一個傳說卻始終被懷疑，甚至于在近些年已被一些科研機構認定為僅僅是一個傳說而非事實，這就是著名的“致命奇光”。

神奇而備受質疑的“致命奇光”

在古代羅馬人侵略敘拉古之時，由馬塞拉斯率領的羅馬軍隊在和敘古拉軍隊的對抗中，幾乎每天都在遭受各種各樣稀奇古怪的武器的折磨，不過最慘的一次莫過于艦隊的莫名自燃——他們發現對方士兵們手里只拿著鏡子，然而，就在船要靠近西西里島時，一道光柱從岸邊射來，他們的船頓時烈焰升騰。眼看著自己的艦隊燃起了熊熊大火，羅馬人卻怎么也找不到失火的原因，他們只看到天降一道光，船只就紛紛著起了大火，魂飛魄散的羅馬人于是稱其為“致命奇光”。不過他們也知道，這一定還是對面緊閉的城門里那個神奇的老人“作的法”。焦頭爛額的馬塞拉斯只能無奈地自嘲說：“這是一場羅馬艦隊與阿基米德一個人的戰爭?！庇谑?，羅馬人成了太陽能最早的犧牲品。

的確，按照傳說，“致命奇光”依舊屬于阿基米德智慧的結晶。不過這個故事有多個版本，有些撲朔迷離。公元1200年，東羅馬帝國一位并不為人特別信賴的歷史學家對此有過一番精彩的論述：“當馬塞拉斯將他們的艦隊撤退到一箭之外時，這位老人——阿基米德搭建起一種六角形的鏡子，在與鏡子大小成一定比例的地方放了相似的四邊形小鏡子，可以用鏈環和鉸鏈之類的東西移動它們。當鏡子將光束反射到目標時，船只燃起了可怕的火，一箭之遙，他把船只化成灰燼。”在更為普遍的一個版本里，宣稱阿基米德是召集了全城的婦女拿著化妝鏡，在海岸線圍成一個拋物線陣形，燃著了對方的艦隊。

然而幾個世紀以來，對于古代偉大的科學家阿基米德，如何在公元前212年利用聚集的太陽能催毀羅馬艦隊、戰勝敵人的戰爭傳說，科學家們始終爭論不休。有歷史學家稱當時的人并不具備了解光和鏡子的知識，這只是一個傳說。不過，2000年的一項研究已經證明某些古代文明世界，包括阿基米德的文明在內，已經有了相當發達的光學知識，以至他們可以制造出望遠鏡—一個歸功于16世紀天文學家伽利略的發明——而且已經掌握了“燃燒鏡”的使用。不過牛津大學物理學教授和光學專家保羅·尤爾特又提出新的質疑，即阿基米德利用當時可得的技術。未必能夠把鏡子造得那么平滑。但大英博物館保管員最近給一個從古代卡爾胡阿西利亞城出土的玻璃碎片重貼標簽時，認識到他們先前以為是小玩藝的東西，可能是一個用來矯正近視的精制凸鏡。它制作于大約公元前800年，時間在阿基米德誕生大約600年前。

事實上，最大的質疑應該還是因為模擬實驗的失敗。2005年，美國麻省理工學院和亞利桑那大學研究人員進行了兩場試驗來驗證“致命奇光”傳說的真實性，結果徒勞無功，該試驗顯示阿基米德的“致命奇光”很可能只是傳說。不過，這并不是說辦不到，只能說作為戰爭武器，是很不實際的。

雖然如此，人們還是對幾千年前，阿基米德能夠指揮人們站在準確的位置，每個人都精確地擺好了鏡子的角度，并得到了好天氣的幫助而感到極大的困惑和懷疑。可是歷史上由人力創造出來的奇跡還少嗎?長城、金字塔……

捍衛“致命奇光”的名譽

不管怎樣，人們都不能輕易地否定“致命奇光”的存在，更何況是大名鼎鼎的阿基米德創造出的“神話”。最重要的是，我們同樣可以找出很多史實和依據來證實它的存在。

6世紀，拜占庭首都君士坦丁堡被敵艦圍城——直到有幾十個人手持鏡子，放火點燃了敵艦，他們才算得救?，F代科學家也在現代條件下，重做了同樣的試驗。1747年，布馮伯爵用了168面玻璃鏡點燃約46米外的涂了木餾油的木頭。1973年，希臘科學家伊奧安尼斯·薩卡斯，決定要檢驗一下是否能用“燃燒鏡”點燃一只船。他讓60個水手排隊站在碼頭上，拿著大鏡子，把光線反射到約46米開外的一只小船上。不到三分鐘，船就著火了。

雖然麻省理工學院研究人員的“致命奇光，試驗失敗了，但同一年，麻省理工學院工程系的學生卻證明了“致命奇光”的可行性，學生們成功點燃了一個羅馬戰船的橡木模型。一位學生用127面鏡子聚光反射到自己的手上，結論是“可惡!太熱了!”事實上，那里的溫度高達600℃。在20世紀90年代，英國萊斯特大學的科學家在敘拉古做了實地試驗，他們用銅制平面鏡收集春天的陽光，推斷如果有足夠多的平面鏡(幾百面)按正確方位排列，將光線集中到一點，在離海岸“一箭之遙”(約46米)的目標上，很容易產生482℃～593℃的高溫。而早在17世紀，堅決擁護“致命奇光”傳說的柯雪神父，在1645年從羅馬出發來到遙遠的敘拉古，沿著海岸行走，并考察得出一個結論：當馬塞拉斯的艦隊著火時，離阿基米德的隊伍不超過30步。

或許我們可以再現一下2000年前的海灣戰場：由于意大利西西里島屬地中海型氣候，夏干冬雨，所以那里夏天的天空應該是“晴空萬里、艷陽高照”的；又由于廣大面積的鏡子需要一個適當的傾斜角度才可以反射，阿基米德祖國的婦女們不應該只拿鏡子，更要拿椅子或是可以墊高的物品在海岸邊依序排成匯聚光線于一點的傾斜的鏡墻，再加上弓箭手以弓箭發射易燃物質入敵船內，聲勢浩大的古希臘海灣戰場便產生了。

在一個艷陽高照的海灣，急促的戰鼓聲響徹云霄，婦女們匆忙地拿著鏡子和椅子在此集合，遠方的羅馬戰艦漸漸逼近，阿基米德從容不迫地指揮婦女們依其高低順序排成了一個拋物弧形陣仗，將太陽光在海面上匯聚于一處，弓箭手站好戰斗位置，準備拉弓，此時，敵軍到達亮光匯聚處，阿基米德大喊“發射”，一時，箭如雨下，沾滿了易燃物質的箭，落入敵船，海上聚光處的高溫使敵船迅速著火，在進入海灣之前，敵軍艦隊即化為灰燼。就這樣，阿基米德聰明地帶領全國人民戰勝了強大的羅馬軍隊。

當然，這個場面很大程度上還是基于想象，但應該是合理的想象。而且最重要的，不管真相是什么，阿基米德和“致命奇光”的故事能夠支撐起這樣的說法：希臘人知道，太陽包含巨大的能量、危險的能量，并能用鏡子集中，使用或增強這種能量。

選自“北京科普之窗”