第三回 舉手揚沙欲塞宇宙 立竿見影可測地周(1 / 2)

——人類第一次測量地球

還接上回說起。自從地中海邊發生的那件因為爭論無理數而釀成的悲劇之後,大約又過了一百年,到公元前338年的時候,希臘北方有一個馬其頓王國逐漸強大起來,並控製了希臘。公元前334年,馬其頓國王亞曆山大發動遠征。十年間,便占領了東到印度、南到埃及的廣大區域。這位國王為了炫耀自己的戰功,便在地中海岸的尼羅河口修建了一座港口城市,取名亞曆山大裏亞。

亞曆山大死後,馬其頓王國立即一分為三。到公元前305年時,埃及托勒密王朝興起,國王托勒密一世大力擴建城市,網羅人才,很快使這裏成為當時世界上最大的都市和科學中心。城內建有一百尺寬的馬路、豪華的廣場、花園、噴水池、體育場。還特別建了一個亞曆山大裏亞博物院,包括圖書館、動物園、植物園、研究院等,其中,圖書館藏有希臘和東方典籍達七十萬卷。當年在希臘本土由畢達哥拉斯辛苦經營的學派,已經銷聲匿跡,而希臘和東方的許多著名科學家,像歐幾裏得等又都雲集到這裏。

這天,落日的餘暉剛剛消失在遠處的海麵,亞曆山大裏亞港外那座壯麗的燈塔便發出耀眼的光芒。這燈塔是古代的七大奇觀之一。八根花崗岩的圓柱支撐著巨大的圓頂,頂端有一座七米高的海神波賽冬的雕像,圓頂下是一團熊熊的大火,火後立著一麵大銅鏡,將火光反射得倍加明亮。隨著這燈塔的點燃,整個城市也閃爍起萬家燈火,街道上車輛如梭,港灣裏船桅如林。到劇院裏去看戲的、到體育場去看角鬥的人們三五成群,街上一片喧鬧。

這時在離城稍遠一點的海灘上,有兩個人平躺在沙灘上。一個是阿基米德(公元前287—前212年),也是從地中海彼岸的西西裏島來這裏留學的;另一個是他的朋友,地理學家埃拉托色尼(公元前275—前195年)。他們在博物院裏工作了一天,現在要到海邊上來吹吹海風。這時潮起潮落,雲開月顯,涼風習習。他們仰臥觀天,誰也不說話,思想的翅膀已經在太空中任意翱翔。突然,阿基米德一骨碌翻身爬起,手裏捏著一把沙子道:

“埃拉托色尼,你說這一把沙子有多少粒?”

阿基米德雕像

“大概有幾千、一萬粒吧。”

“這一片海灘的沙子有多少粒?”

“這可說不清!”

阿基米德跳起來,雙手捧起一捧沙子向天空揚去:“假如我把沙子撒開去,讓它塞滿宇宙,把地球、月亮、太陽和金、木、水、火、土等行星通通都埋起來,一共要多少粒?”

“啊?”埃拉托色尼也一骨碌爬起來,驚得說不出話來,半天才回答道:“不可能,不可能!親愛的阿基米德,你怕不是瘋了吧,要知道你是永遠算不出來的!”“我就要算一個給你看看。”“我不信。”

“好,三天後我們再在這裏見麵。”阿基米德說完後,兩人揮手而別。

埃拉托色尼的擔心不是沒有道理的。當時世界上還沒有發明方便的阿拉伯數字,希臘人用他們的27個字母分成三組,分別代表個、十、百、千位數,到一萬就是最大的了,再大就無法表示和計算了。

可是,阿基米德這個怪人,他能想出這個怪題目,也能找到好辦法。他立即找來一粒球形的橄欖核,算出它的體積等於幾粒沙子,又依次推算地球的體積、宇宙的體積等於多少枚橄欖核。當數字超過10000時,他聰明地把萬作為一個新起點,叫它“第一階單位”,然後再往上數到萬萬,叫“第二階單位”,這樣就可以依次推到很大很大。接下來的兩天,阿基米德廢寢忘食,他終於算出了這個龐大的數字:塞滿宇宙需要一千萬個一千萬的第八階單位粒沙子,用今天的數學方式來表示可以寫成:10>77(1000萬)×10×8(第八階),再確切一點就是:1後麵寫上63個零。