注冊 | 登錄讀書好,好讀書,讀好書!
讀書網(wǎng)-DuShu.com
當前位置: 首頁新聞資訊書摘

泰勒斯漫游金字塔

如果我問你,史上最聰明的人是誰,又或者,20世紀最偉大的天才是誰,你會怎樣回答呢?這個問題顯然難以作答。


如果我問你,史上最聰明的人是誰,又或者,20世紀最偉大的天才是誰,你會怎樣回答呢?這個問題顯然難以作答。

就拿諾貝爾基金會來說,每年它都會頒發(fā)諾貝爾物理學(xué)獎、化學(xué)獎、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎、經(jīng)濟學(xué)獎和文學(xué)獎,這些獎項的得主實至名歸。

不過,就算是諾貝爾基金會也會有拿不定主意的時候,所以,每個領(lǐng)域的獎項有時是一人獨享,有時候是兩個人或三個人分享。結(jié)果,從1901年到現(xiàn)在,誕生了將近1000名諾貝爾獎得主。顯然,很難判斷這些人中誰是最聰明的人。

誰是最聰明的人?這個問題在古代就有人問過。一天,德爾斐[1]神諭告訴信徒:阿波羅[2]打算送給最聰明的人一只三條腿的板凳。

所有被問到的信徒都一致推薦泰勒斯,他是當時著名的哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家。不過,泰勒斯為人非常謙遜。當收到禮物時,他覺得自己不配,就提議把它送給另一名信徒。

那名信徒本來可能是想收下的,可是一想到泰勒斯都沒拿,他也不好意思要。于是,他又提議把禮物送給下一位。就這樣,大家擊鼓傳花般一直讓了下去。

就這樣傳了六次之后,第七名信徒說,最配得上這個禮物的人還是泰勒斯。三腳凳繞了一圈,又回到了泰勒斯手上,而這七位信徒則被后世尊稱為“古希臘七賢”。不過,他們當中泰勒斯的影響力最顯著。

泰勒斯



泰勒斯不僅聰慧過人,還十分幽默。

例如,他認為生與死之間沒有區(qū)別。有人就問他為什么不去死,他回答道:“正因為沒有區(qū)別,我何必多此一舉呢!”

還有人傻呵呵地問他:“白天和黑夜,哪個在前?”他靈機一動,回答說:“白天之后是黑夜,黑夜之后是白天?!?/p>

不過,令泰勒斯聲名大噪的還是他的埃及求學(xué)之旅。大家可以把它想象成學(xué)校組織的徒步旅行,只不過泰勒斯走得更遠,去的地方更神秘。

吉薩是開羅附近的一個城市,那里至今還矗立著三大著名金字塔:胡夫金字塔、哈夫拉金字塔和孟卡拉金字塔,其中胡夫金字塔是古代世界七大奇跡之一。

時至今日,三大金字塔已有大約4500年的歷史,而在泰勒斯的時代,它們也已先行存在了大約2000年。但是,那個時候,建造金字塔的文明早已消亡。與泰勒斯同時代的埃及人已失去了對先人認知的記憶。

當時,埃及人無法判斷金字塔有多高,于是就問泰勒斯這位來自希臘的游客能否計算出金字塔的高度。泰勒斯做到了,他也因此而聲名遠揚。

現(xiàn)如今,回答這種問題簡直是小菜一碟。那三座金字塔有多高?上網(wǎng)查查不就知道了!

就算是真的去了吉薩,在手機上隨便下載一個應(yīng)用不就行了,還用得著自己測嗎?

確實,現(xiàn)在的手機應(yīng)用五花八門,但這也要歸功于像泰勒斯這樣的天才們。現(xiàn)在我們用的各種稀奇古怪的小玩意兒,包括智能手機在內(nèi),所依托的技術(shù)實際上都是由這些天才發(fā)明的。

因此,我必須得給你講講泰勒斯和其他天才的想法,這樣你才會明白科學(xué)是多么重要!

來吧,想想看,僅憑雙手,怎么計算一座金字塔的高度??峙履悻F(xiàn)在要抓耳撓腮了吧!你可能會說:“爬上塔頂,從上面扔下一個超長的卷尺?!?/p>

這樣的話,只要把卷尺從塔頂沿著金字塔四個三角形坡面的一條邊拉直,就能輕易測得其中一個三角形坡面的一條邊長。

三角形坡面的高也很容易測量。把卷尺從金字塔頂點向其中一個三角形坡面底邊的中點拉直就行。

不過,金字塔的塔身高度在其內(nèi)部,而非外面!要想直接測量,就得從塔頂垂直地往下鉆洞,一直鉆到地面。這顯然是無法實現(xiàn)的!

面對難題的時候,身為一名數(shù)學(xué)家,泰勒斯的做法是從更容易的問題開始。

也就是說,他并不是一上來就去計算金字塔的高度,而是先計算一座方尖碑的高度。方尖碑就是一根高高的柱子,其頂上是一個小棱錐。

如果你擅長運動,就可以爬到方尖碑的頂上,然后拿出一個卷尺,讓它一直垂到地面。不過,你也知道,這并不能解決測量金字塔高度的問題(后簡稱“金字塔測高問題”)。

然而,泰勒斯靈機一動。他并沒有費力地去爬方尖碑,而是在地上豎起一根木棍,然后觀察木棍的影子與方尖碑的影子是否平行。的確,太陽距離我們太遠了,陽光幾乎是平行地射向地球表面的。

這樣,泰勒斯就可以觀察兩個物體與其影子所形成的兩個三角形了。他發(fā)現(xiàn)它們是相似直角三角形;兩個三角形的高分別是木棍和方尖碑的高,底分別是木棍和方尖碑的影子。

那一刻,泰勒斯有了靈感。他發(fā)現(xiàn)了我們?nèi)缃裨趯W(xué)校里學(xué)的定理:相似三角形對應(yīng)邊成比例。

也就是說,方尖碑的高與木棍的高、方尖碑的影子長度與木棍的影子長度都是成同等比例的。

現(xiàn)在,我們知道木棍的高,也可以用卷尺量出兩個影子的長度。如此一來,方尖碑的高就能計算出來了。只要在地面上量出影子的長度,在紙上做一道簡單的比例計算題就行了。當然,你可以不用一般的紙,而用埃及的莎草紙來計算。

說到這里,你可以想出泰勒斯是怎么應(yīng)對金字塔測高問題的了吧——和解決方尖碑測高問題是一樣的。

有了金字塔影子和木棍影子的比例就夠了嗎?就能從木棍高度得出金字塔高度嗎?很遺憾,還不行!還有一個障礙。

金字塔影子有一部分在外面,可以在地面上直接測量??墒?,還有一部分影子在金字塔內(nèi)部,我們不知道那部分是多長!

這一次,泰勒斯獲得了好運加持。古埃及人熱愛太陽,他們建造的金字塔有一個標準——正午時分,太陽光線要與金字塔其中的兩條底邊平行。

那一刻,金字塔的影子長度就等于外面部分的長度加上金字塔側(cè)面底邊邊長的一半。也就是說,正午時分,我們可以在地面上測量金字塔的影子長度。這樣一來,我們終于能夠按照方尖碑的測高方法解決金字塔測高問題了!

離開了埃及,泰勒斯載譽而歸,到了如今的土耳其伊茲密爾以南的米萊托。他的定理如今被認為是希臘數(shù)學(xué)的瑰寶之一,而他本人是幾何學(xué)奠基人之一。

同時,泰勒斯還是偉大的天文學(xué)家,因為他在天文領(lǐng)域也有很多天才般的發(fā)現(xiàn)。

例如,是他發(fā)現(xiàn)了小熊星座。古腓尼基[3]的海員們在夜航時都利用它來確定航向。

此外,是他確定了太陽的運動規(guī)律。他發(fā)現(xiàn)太陽每年的運動軌跡并非不變,它根據(jù)季節(jié)不同上下移動,這就決定了夏季和冬季的氣候差異。

還是他,在一次發(fā)生日食期間,發(fā)現(xiàn)月亮正好遮住了太陽。按照泰勒斯的定理,這種巧合就使地球和太陽、月亮這兩個天體的距離和大小關(guān)聯(lián)了起來。

泰勒斯經(jīng)常仰望星空,卻有人抱怨他不低頭看路,沒有腳踏實地。

有一天,這位偉大的數(shù)學(xué)家沉浸在自己的思考中,沒有注意腳下,結(jié)果掉進一口井里。一個女仆路過,拿他取笑,說他最好是低頭看路、留神腳下。

當然,這只是一個段子,也許就是想中傷一個專注于天體問題而不被地上事物分心的科學(xué)家。

也許更可能的是,那個女仆不知道又深又窄的井究竟有什么用途。其實,那才是不靠工具就能裸眼觀察夜空的最佳地方??!

直到幾百年前,天文學(xué)家一直都把井當作天文觀察站。從丹麥到印度,你可以找到很多這樣的范例。后來有了望遠鏡,一切才發(fā)生了變化。

不過,泰勒斯也非常善于觀察地球,而不僅僅是天空!

傳言有一年,他預(yù)料橄欖會大豐收,于是立刻租下了自己所在地和周邊地區(qū)的所有榨油器。等到橄欖果真大豐收時,他靠出租榨油器賺了不少錢。

這可能也是一個段子,目的是調(diào)侃一下這位偉大的科學(xué)家也能將其聰明才智用于商業(yè)盈利。

有關(guān)泰勒斯的軼事有真有假。

但事實上,作為科學(xué)家,泰勒斯跟其他人一樣,也是凡人啊。

有時,他可能因其優(yōu)點而受到愛戴,有時,因其缺點會令人抱怨。

請記住“speculation”這個詞具有雙重含義。它可以指追求知識和真理的思辨,也可以指貪圖商業(yè)利潤的投機。歷史上的很多天才都受困于這種魔鬼般的雙重性。

注釋

1.古希臘著名的神諭所?!g者注

2.古希臘神話中的光明之神、語言之神,也是音樂和詩歌之神。——譯者注

3.古腓尼基大約在現(xiàn)今的黎巴嫩一帶。——譯者注

本文摘自《天才閃耀時:改變世界的20位科學(xué)巨匠》。

《天才閃耀時:改變世界的20位科學(xué)巨匠》,【意】皮耶爾喬治·奧迪弗雷迪/著 張密、馬迪/譯,人民郵電出版社·圖靈新知,2024年7月版



熱門文章排行

掃描二維碼
Copyright ? 讀書網(wǎng) www.hotzeplotz.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號