巧秤金冠
錫拉庫薩國王遇到了一個大難題,這位名叫亥厄洛的國王出生在一個並不顯赫的家庭,由於他在反抗羅馬人入侵的戰爭中奮勇作戰、足智多謀,得到錫拉庫薩人的擁戴才登上王位。
登基之後,他派人準備一塊純金,請來錫拉庫薩最好的工匠,替自己打造了一頂純金的王冠。這天,金匠恭恭敬敬把打造好的王冠送進了王宮,國王對這頂金燦燦的王冠十分滿意,正想戴到頭上去。
突然之間,大臣的佇列裡走出一位中年人,在國王耳邊悄悄說了幾句,亥厄洛的臉色頓時沉了下來。「該死的傢伙!」國王指著工匠大喝:「你竟敢偷我的黃金,用別的金屬摻在王冠裡魚目混珠,還不快從實招來!」
工匠聽了立刻伏在地上,大聲喊起冤枉:「陛下,您給我的純金,小的一點也不敢減少哇!不信請您的侍衛用天平秤一下重量,跟您交給我的絲毫不差呀!」國王取來天平秤過以後,發現分量真的沒有少。
這下子亥厄洛可尷尬了,把工匠放了的話,既不能確認他是否偷了黃金,又下不了這個臺;不放工匠的話,自己又沒有充分的證據證明他確實偷了黃金。
這時,國王想起自己的親戚阿基米德,他是一位智者,肯定有辦法判斷出王冠是否摻了其他的金屬。後來當阿基米德出現在王宮的時候,國王發現本來得意洋洋的工
匠突然變得慌張起來,這更增加了他的懷疑。
「親愛的阿基米德,」亥厄洛笑咪咪地對這位哲人說,「這位工匠替我打造了一頂純金的王冠。有人懷疑他在打造時做了手腳,把珍貴的黃金偷去了一部分,你能想出辦法替我鑑別一下嗎?」
伏在地上的工匠變得更惶恐了,他不停地辯解,說自己絕對沒有偷取國王的黃金,乞求國王陛下和偉大的阿基米德替他洗雪冤屈。工匠那副心虛的神態也讓阿基米德疑竇頓生,但他一下子也想不出能鑑別王冠內部是不是純金的好辦法,國王只得聳聳肩,讓士兵先把工匠關起來。
出了王宮之後,阿基米德不斷地思索王冠、純金和重量,一連在錫拉庫薩街上走了好久,還是理不出頭緒來。即使重量分毫不差,如果摻了假金屬,也跟純金凝固在一起了,無法把它們分開,還有什麼方法能區別呢?
阿基米德百思不得其解,不知不覺來到一家公共浴室門前。當時的西西里島跟古希臘其他國家一樣,對浴室很講究,人們認為泡澡是消除疲勞的好辦法,因此阿基米德走進這家浴室,打算一邊泡澡、一邊思考關於王冠和純金的難題。
阿基米德心不在焉地在浴缸裡放水,直到水都漫出來了才停下。當他把身子浸到浴缸裡時,熱水嘩啦啦地直往外流,阿基米德忽然閃過一個念頭:看來,浸到水中的體積愈大,排開的水就愈多。
阿基米德浸泡在浴缸裡,身體就暖了起來,頭腦也愈來愈清明。這時候阿基米德發覺,缸裡的水不再往外漫出了,可見一定體積的物體沉入水中時,能夠排開的水是一樣的。他立即從浴缸裡站出來,重新放滿水、再把身體沉進水中,反覆實驗了幾次之後,阿基米德頓時想通了其中的道理。
阿基米德十分欣喜地回到家,做了幾個精確的實驗之後,便胸有成竹地帶著實驗用的器具來到了王宮,當著國王、滿朝大臣和工匠的面,開始檢驗王冠。
他請國王再找來一塊純金,用天平秤好重量,讓純金跟王冠的重量相等。然後在兩個一樣大小的盆子裡注滿水,再把兩盆水放在相同的盤子裡。接下來,阿基米德小心地把那頂王冠和那塊純金分別放進裝滿水的盆子裡,水立即漫出來、流進盤子裡。他把盤子裡的水倒在兩個一樣重的容器裡,再將容器放到天平的兩側。
一旁凝神屏息注視著這項實驗的人,都看到了結果:裝著王冠的盆子裡溢出的水,比純金那盆子裡的水重,天平明顯地傾斜著,向人們指出了正確的結論。
阿基米德指著天平大聲說:「我們都知道,任何體積相同的物體完全浸入水中時,排開水的體積也是相等的。但是現在,重量相同的純金和王冠卻排出了不同體積的水,唯一的原因就是王冠裡摻入了其他金屬,那些金屬比純金輕,在重量相同的時候,體積比純金大,因此能比純金排出更多的水。」
所有的人都把目光盯著一旁的工匠,在阿基米德充滿智慧的鑑別方法之下,工匠不得不當眾招認了自己的罪行。