阿基米德
羊皮书的前生今世
阿基米德（Archimedes，约前287—前212）的历史地位毋庸我多言，若要开列一张有史以来最伟大数学家的名单，他和牛顿、高斯属于那种无论如何也会上榜的人。他又与牛顿、爱因斯坦并称为三大科学巨人，被誉为“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”。他是大咖中的大咖，给后世留下了很多脍炙人口的故事，每一个都适合中学生写作文时加以引用。
他被称为“力学之父”，确立了静力学和流体静力学的基本原理，代表名言是“给我一个支点，我将撬动整个地球”，一听就豪气万丈，让人很容易忽略它其实只是在说杠杆原理。他用杠杆原理将一艘新造的巨船推下水，折服了国王和臣民。
还在亚历山大留学时，他就曾为解决引尼罗河水灌溉的难题，发明了圆筒状的螺旋扬水器，被后人称为“阿基米德螺旋”。
阿基米德学成之后，回到他的祖国，位于西西里岛的希腊城邦叙拉古，担任赫农国王（说明一下，国王是他家亲戚）的顾问，帮助国家解决生产实践和日常生活中的各类技术问题。罗马入侵叙拉古国时，他是国家首席军事科学家，设计制造了很多尖端武器，包括巨大的抛石器、起重机等，并利用凹面镜聚光原理，烧毁过敌人的战船。
他的物理学在战斗中发挥了如此巨大的功能，以至于罗马军队的统帅马塞拉斯将军叹息，这根本就是一场“整支罗马舰队与阿基米德一个人的战争”，“阿基米德是神话里的百手巨人”。
国王想知道工匠打造的金皇冠里有没有偷偷掺银，又不愿破坏皇冠。阿基米德冥思苦想数日，终于从洗澡水溢出浴缸获得启发，想到用体积和浮力原理加以测试。这就是著名的浮力定律，也叫阿基米德定律（Archimedes law）：浸在液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力。
阿基米德激动地跳出浴缸，嘴里呼喊着“Eureka”（音“尤里卡”），裸着就奔了出去。
希腊语Eureka意为“我发现了，我知道了，我有办法了”。如今，灵感一现有了重大发现，就被称为尤里卡时刻。
很有希腊特色的是，他明明是顶级物理学家，却认为机械制造发明都是低等的智力活动，只是研究几何学之余的消遣，所以他的数学著作不下十种，却没有留下一本物理相关著作，只留下了这么多故事。
他的死也是一段传奇，公元前212年的一天，叙拉古人在庆祝他们一年一度的阿尔杰米达节时，罗马士兵偷偷攻入城，而七十五岁的阿基米德正在研究几何。
几个罗马士兵闯进他家，他留在人间的最后一句话就是“别碰我的圆”——瞧瞧，人家死前研究的是几何，不是物理。
结果，大老粗们手起刀落，他的血滴进圆中。
马塞拉斯将军知道阿基米德的价值，气得暴跳如雷，将杀害阿基米德的士兵当杀人犯给处决了。将军为阿基米德举行了隆重的葬礼，修建起庄重的陵墓，墓碑上根据阿基米德生前意愿，刻上了“圆柱内切球”，因为是他发现了圆柱体的表面积：球的表面积=圆柱体的体积：球的体积=3：2，并认为这个比例美且和谐，堪称“美妙”，是他几何学上最得意的发现，值得刻在他的墓碑上。
跟阿基米德墓碑异曲同工的是数学家丢番图。他的墓碑上是一道数学题，大意是：这里葬着丢番图，他的童年占一生的六分之一；又过了十二分之一后，开始青春期长胡子；又过七分之一后结婚；五年后得子，可怜这个儿子的寿命只是其父的一半；悲伤的父亲用研究数论来抚慰自己，又过了四年，他也走完人生旅途。告别数学，离开人世。
你可以算一算，丢番图活了多大，分别是什么年纪结婚、生子和丧子的。
还有一个鲁道夫·范·科伊伦（Ludolph van Ceulen，1540—1610），是荷兰莱顿大学历史上第一位数学教授，一辈子主要研究圆周率。阿基米德是历史上第一个用“割圆术”方法来计算圆周率的人，鲁道夫用的就是这个办法，只不过更精确，算到了小数点后35位，是当时世界上最精确的数值。于是，这个数值被刻在他的墓碑上。
π=3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 88
好了，无论你年龄大小，读到此处，不妨停下来想一下，你希望自己的墓碑上刻点儿什么？是一串音符，一个头衔，一本书名，与终身伴侣的合影，还是某个宗教或学派的徽标？
世上所有的墓碑，都在回答一个问题——此人是谁？你希望答案是什么？
如果你知道答案的方向，就用一生去追逐吧，让你墓碑上所刻配得上自己无憾的一生。如果一时还想不到，不妨从此刻起找寻答案。不必停下生活、学习和工作去冥思苦想，期末考试还得好好准备，工作任务也要完成，但心里始终留一小块地方，始终想着这个问题。让墓碑上的理想图案引领你的生活，是一种不错的活法。
要知道，一出生就被给定的东西（国籍、家乡、姓氏、家族里其他人的成就），通通不值得骄傲，只有你为之付出过努力的东西，才是真正属于你自己的荣耀，才可以在死后用来定义和评价你的人生。
最后还有一个小故事。
随着时间的流逝，阿基米德的陵墓被荒草吞噬。同样被湮没的，是他的手稿，在他去世不久就不知去向。而现存阿基米德著作最早的抄本，拥有奇迹般的生平。
话说在12世纪的欧洲，没有纸张，羊皮纸是昂贵而稀有的记录工具。所以当一名僧侣得到一本二百年前的羊皮书时，他高兴坏了。显然他看到的只是“羊皮”，没有“书”。羊皮上确实有“一个不知道是谁的古人”写的几篇“破文章”，用的是早已弃用的希腊文，所以谁会在乎？
他毫不犹豫地洗净上面的墨痕，将羊皮书剪成两半，倒了个儿地用胶水重新装订成小开本书册，骑缝装订，双页开。虔诚的教徒写上虔诚的祈祷文，再包上皮革封面。他完全不知道，他的拉丁文上帝压在阿基米德的数字上面。
不知道有多少人通过这本祈祷文感受过上帝的光芒，总之，阿基米德是消失了。所幸的是，尽管传教士把墨迹洗尽，墨汁还是渗透并沉淀到羊皮纸的纹理深处。
当年抄录阿基米德著作，用的是一种特殊的墨水，主料是碾碎了的五倍子［一种中药，用五倍子蚜虫在树上寄生而成的虫瘿（insect gall）制成］，混合硫酸铁、树胶、水和醋等。这种混合液体的主要成分是单宁酸（Tannin，也叫鞣酸），茶叶里就有这种成分，绿豆用铁锅煮会发黑，苹果、梨用铁刀切开后变黑，都是因为细胞里的鞣酸与铁产生化学反应，生成了黑色的鞣酸铁。
事实上，传教士抄祈祷文，用的也是这种墨水。不过两份墨水相差二百多年，对现代射线的反应不同。也许老的迟钝，而年轻的更敏锐一些？
转眼到了八百年后的1906年，丹麦学者约翰·卢兹维·海贝尔在伊斯坦布尔的教堂图书馆查资料，注意到祈祷文墨迹下隐约有文字，这位学者好奇心重，也足够细心，用放大镜看出了端倪。书不能外借，他就抄录了一部分，又请摄影师拍照。阿基米德最早的存世抄本，终于徐徐露出水面。
可惜，时不利兮书即逝。紧接着，希腊和土耳其之间爆发战争，祈祷书在战火中失踪。没有人知道它在近一个世纪中经历了什么，也没有人知道它何以于1998年，突然经由一名法国收藏家，在纽约克里斯蒂拍卖行的一次拍卖中现身。
此时它身上已经布满蜡迹和霉菌，字迹模糊，起拍价八十万美元，最后成交价二百万美元。当时，希腊政府曾出面，希望能拍下这份国宝，使其回归，无奈输给了一个神秘的美国富翁。关于这位富翁，我们能知道的唯一真相就是他不是当时的世界首富比尔·盖茨。（难道是传媒大亨默多克，股神沃伦·巴菲特，或者开沃尔玛超市的某一位沃尔顿？）
不管这位神秘富翁是谁，该先生将拍得的羊皮书借给马里兰州巴尔的摩市的一家艺术博物馆，雇用各路专家展开研究。
整个研究过程值得大书特书。它更像一台精微的手术，用的也确实是医疗仪器。拆解、固定，一张张地清除霉斑、污渍，然后是解读“隐形”了的文字：用多光谱成像技术拍摄一系列图像，再用做卫星云图分析的软件，进行计算机分析。
此路不通后，又改用共焦显微镜法成像，此路又不通。直到2005年5月，位于斯坦福的同步辐射实验室，用直线加速器上产生的X射线（不同于日常体检的X光）读取论文，这才终于再现了这部174页的文稿。美国人热维尔·内兹（Reviel Netz）写的《阿基米德羊皮书》讲述了这个传奇故事，有兴趣的同学不妨一阅。
该羊皮书的重要性，不仅仅在于它是现存最早的抄本，还在于经过长达七年的研究，人们对于阿基米德的工作有了新的认识。
羊皮书的内容除了众所周知的《论平面平衡》《球体和圆柱体》《测圆术》《论螺线》《论浮体》等，还有两篇论文——《十四巧板》和《机械定理方法论》——是我们以前不曾知道的。前者研究古希腊的一种玩具，类似于中国的七巧板，只不过更复杂，涉及组合排列等数学问题。
更重要的是后一篇文章，它表明阿基米德已经思考过数学的“极限”和无穷极数问题，而且提到了“无穷数”的概念。“无限细分”就是微分，“无限求和”就是积分。也就是说，阿基米德的思考已经非常接近现代的微积分。
要了解微积分的意义，可以用一个事实来表示：科学史一般认定微积分是牛顿和莱布尼茨于1666年分别独立创立的（他俩为这事掐架的故事，可参看后面的“牛顿”一节），而这一年就被作为近代物理学诞生的元年。
在同一篇著作里，阿基米德还通过分析几何体的不同切面，计算出其面积和体积，成功打通了数学和物理之间的通道。
面对历尽沧桑复活的文本，我们要感谢世上所有细心的人，是他们帮助愚钝麻木的普通人，注意到并发现各种真相。历史和宇宙的秘密从来不彰显，不张扬，都只是蛛丝马迹、草蛇灰线。粗心的人无意于那些微小痕迹，却不知漏掉的竟是整个世界。
西谚云：天使存在于想象中，魔鬼藏在细节里。艺术的秘密在于细节，科学也一样。德国化学家李比希（Justus von Liebig，1803—1873）让新元素溴从眼皮下溜走了，而王懿荣没有错过“龙骨”的纹路（虽然这个广为流传的甲骨文发现故事，现在已经遭到质疑）。当年，海贝尔没有错过阿基米德，阿基米德和我们都有福了。