科學(xué)小報(bào)（標(biāo)題：科學(xué)家的故事）快

　　今天,我就為大家講講其中一個(gè)科學(xué)家的故事——幾何學(xué)之父
　　說出來也許會(huì)使你感到驚奇：原來,今天你所讀的幾何課本中的大部分內(nèi)容,來自2200多年前的《幾何原本》（又稱《幾何學(xué)原理》）.這本書的作者,便是被譽(yù)為“幾何學(xué)之父”的古希臘著名數(shù)學(xué)家歐幾里得.《幾何原本》在2000多年間,一直被沿用作為幾何學(xué)的課本.歐幾里得是第一個(gè)把幾何學(xué)系統(tǒng)化、條理化、科學(xué)化的人.
　　關(guān)于歐幾里得的生平,沒有詳細(xì)的記載.然而,卻流傳著許多關(guān)于他的有趣的故事……
　　那時(shí)候,人們建造了高大的金字塔,可是誰也不知道金字塔究竟有多高.有人這么說：“要想測(cè)量金字塔有多高,比登天還難!”
　　這話傳到歐幾里得的耳朵里.他笑著告訴別人：“這有什么難的呢?當(dāng)你的影子跟你的身體一樣長(zhǎng)的時(shí)候,你去量一下金字塔的影子有多長(zhǎng),那長(zhǎng)度便等于金字塔的高度!”
　　歐幾里得的名聲越來越大,以致連亞歷山大國(guó)王也想趕時(shí)髦,學(xué)點(diǎn)幾何學(xué).于是,國(guó)王便把歐幾里得請(qǐng)進(jìn)王宮,講授幾何學(xué).誰知?jiǎng)倢W(xué)了一點(diǎn),國(guó)王就顯得很不耐煩,覺得太吃力了.國(guó)王問歐幾里得：“學(xué)習(xí)幾何學(xué),有沒有便當(dāng)一點(diǎn)的途徑.一學(xué)就會(huì)?”
　　歐幾里得笑道：“陛下,很抱歉,在學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候,國(guó)王與普通百姓是一樣的.科學(xué)上沒有專供國(guó)王行走的捷徑.學(xué)習(xí)幾何,人人都要獨(dú)立思考.就像種莊稼一樣,不耕耘,就不會(huì)有收獲.”
　　前來拜歐幾里得為師的人越來越多.有的人是來湊熱鬧的,看到別人學(xué)幾何,他也學(xué)幾何.一位學(xué)生曾這樣問歐幾里得：“老師,學(xué)習(xí)幾何會(huì)使我得到什么好處?”歐幾里得思索了一下,請(qǐng)仆人拿點(diǎn)錢給這位學(xué)生,冷冷地說道：“看來,你拿不到錢,是不肯學(xué)習(xí)幾何學(xué)的. 1452年4月15日22時(shí)30分,在意大利佛羅倫薩附近的海濱小鎮(zhèn)——芬奇鎮(zhèn)的一個(gè)名為安奇亞諾的小村莊里,一個(gè)叫列昂納多·達(dá)·芬奇的小私生子誕生了.他的父親是佛羅倫薩有名的公證人,家庭富有.達(dá)·芬奇的童年是在祖父的田莊里度過的.孩提時(shí)代的達(dá)·芬奇聰明伶俐,勤奮好學(xué),興趣廣泛.他歌唱得很好,很早就學(xué)會(huì)彈七弦琴和吹奏長(zhǎng)笛.他的即興演唱,不論歌詞還是曲調(diào),都讓人驚嘆.他尤其喜愛繪畫,常為鄰里們作畫,有“繪畫神童”的美稱.
　　皮耶羅確信兒子有繪畫天賦,便將小芬奇送往佛羅倫薩,師從著名的藝術(shù)家韋羅基奧,開始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)造型藝術(shù).此時(shí)的達(dá)·芬奇只有14歲. 當(dāng)時(shí),皮耶羅受一位農(nóng)民的委托,要畫一幅盾面畫.他聽說兒子會(huì)畫畫,想試試兒子的畫藝,便將這任務(wù)交給了小芬奇.小芬奇憑借自己豐富的想象力,用了一個(gè)月的時(shí)間,畫成了一個(gè)駭人的妖怪美杜莎.這幅作品完成后,小芬奇請(qǐng)父親來到他的房間.他把窗遮去一半,將畫架豎在光線恰好落在妖怪身上的地方.皮耶羅剛走進(jìn)房間時(shí),一眼就看到了這個(gè)面目猙獰的妖怪,嚇得大叫起來.小芬奇則笑著對(duì)父親說：“你把畫拿去吧,這就是它該產(chǎn)生的效果.”
　　韋羅基奧的作坊是當(dāng)時(shí)佛羅倫薩著名的藝術(shù)中心,經(jīng)常有意大利人文主義者在這里聚會(huì),討論學(xué)術(shù)問題.達(dá)·芬奇在這里結(jié)識(shí)了一大批知名的藝術(shù)家、科學(xué)家和人文主義者,開始接受人文主義的熏陶. 達(dá)·芬奇在20歲時(shí)已有很高的藝術(shù)造詣,他用畫筆和雕刻刀去表現(xiàn)大自然和現(xiàn)實(shí)生活的真、善、美,熱情歌頌人生的幸福和大自然的美妙.
　　達(dá)·芬奇并不滿足他的這些才干,他要掌握人類思想的各個(gè)領(lǐng)域.他眼光獨(dú)到,做事干練,具有藝術(shù)的靈魂.有一次,他在山里迷了路,走到了一個(gè)漆黑的山洞前.他在后來回憶這段經(jīng)歷時(shí)說：“我突然產(chǎn)生了兩種情緒——害怕和渴望：對(duì)漆黑的洞穴感到害怕,又想看看其中是否會(huì)有什么怪異的東西.”他一生都被這兩種情緒所羈絆——對(duì)生活的不可知性或無力探知的神秘感到害怕,而又想把這個(gè)神秘的不可知性加以揭露,加以研究,解釋其含義,描繪其壯觀.
　　科學(xué)巨匠
　　在文藝復(fù)興早期,人們盲目地接受傳統(tǒng)觀念,崇拜古代權(quán)威和古典著作.人們學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)也只是學(xué)習(xí)像《圣經(jīng)》一樣的亞里士多德理論,只相信文字記載.達(dá)·芬奇反對(duì)經(jīng)院哲學(xué)家們把過去的教義和言論作為知識(shí)基礎(chǔ),他鼓勵(lì)人們向大自然學(xué)習(xí),到自然界中尋求知識(shí)和真理.他認(rèn)為知識(shí)起源于實(shí)踐,只有從實(shí)踐出發(fā),通過實(shí)踐去探索科學(xué)的奧秘.他說“理論脫離實(shí)踐是最大的不幸”,“實(shí)踐應(yīng)以好的理論為基礎(chǔ)”.達(dá)·芬奇提出并掌握了這種先進(jìn)的科學(xué)方法,采用這種科學(xué)方法去進(jìn)行科學(xué)研究,在自然科學(xué)方面作出了巨大的貢獻(xiàn).他提出的這一方法,后來得到了伽利略的發(fā)展,并由英國(guó)哲學(xué)家培根從理論上加以總結(jié),成為近代自然科學(xué)的最基本方法. 達(dá)·芬奇堅(jiān)信科學(xué),他對(duì)宗教感到厭惡,抨擊天主教為“一個(gè)販賣欺騙的店鋪”.他說：“真理只有一個(gè),他不是在宗教之中,而是在科學(xué)之中.”達(dá)·芬奇的實(shí)驗(yàn)工作方法為后來哥白尼、伽利略、開普勒、愛因斯坦、牛頓等人的發(fā)明創(chuàng)造開辟了道路.
　　1、天文
　　達(dá)·芬奇對(duì)傳統(tǒng)的“地球中心說”持否定的觀點(diǎn).他認(rèn)為地球不是太陽(yáng)系的中心,更不是宇宙的中心,而只是一顆繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的行星,太陽(yáng)本身是不運(yùn)動(dòng)的.達(dá)·芬奇還認(rèn)為月亮自身并不發(fā)光,它只是反射太陽(yáng)的光輝.他的這些觀點(diǎn)的提出早于哥白尼的“日心說”,甚至在當(dāng)時(shí),達(dá)·芬奇就幻想利用太陽(yáng)能了.
　　2、物理
　　達(dá)·芬奇重新發(fā)現(xiàn)了液體壓力的概念,提出了連通器原理.他指出：在連通器內(nèi),同一液體的液面高度是相同的,不同液體的液面高度不同,液體的高度與密度成反比.他發(fā)現(xiàn)了慣性原理,后來為伽利略的實(shí)驗(yàn)所證明.他認(rèn)為一個(gè)拋射體最初是沿傾斜的直線上升,在引力和沖力的混合作用下作曲線位移,最后沖力耗盡,在引力的作用下作垂直下落運(yùn)動(dòng).他的這一發(fā)現(xiàn)使亞里士多德的落體學(xué)說產(chǎn)生了動(dòng)搖.他發(fā)展了杠桿原理,除推導(dǎo)出作用力與臂長(zhǎng)關(guān)系外,還算出了速度與臂長(zhǎng)的關(guān)系.他指出了“永動(dòng)機(jī)”作為能源的不可能性.達(dá)·芬奇還預(yù)示了物質(zhì)的原子原理,形象生動(dòng)的描述了原子能的威力：“那東西將從地底下爆起,……使人在無聲的氣息中突然死去,城堡也遭到徹底毀壞,看起來在空中似乎有強(qiáng)大的破壞力.”
　　3、醫(yī)學(xué)
　　達(dá)·芬奇在生理解剖學(xué)上也取得了巨大的成就,被認(rèn)為是近代生理解剖學(xué)的始祖.他掌握了人體解剖知識(shí),從解剖學(xué)入手,研究了人體各部分的構(gòu)造.他最先采用蠟來表現(xiàn)人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu),也是設(shè)想用玻璃和陶瓷制作心臟和眼睛的第一人. 子宮內(nèi)的胎兒（達(dá)芬奇）他發(fā)現(xiàn)了血液的功能,認(rèn)為血液對(duì)人體起著新陳代謝的作用,并認(rèn)為了血液是不斷循環(huán)的.他說血液不斷的改造全身,把養(yǎng)料帶到身體需要的各個(gè)部分,再把體內(nèi)廢物帶走.達(dá)·芬奇研究過心臟,他發(fā)現(xiàn)心臟有四個(gè)腔,并畫出了心臟瓣膜.他認(rèn)為老年人的死因之一是動(dòng)脈硬化,而產(chǎn)生動(dòng)脈硬化的原因是缺乏運(yùn)動(dòng).后來,英國(guó)科學(xué)家哈維證實(shí)和發(fā)展了達(dá)·芬奇這些生理解剖學(xué)的成果.
　　4、建筑
　　理想中的米蘭（達(dá)芬奇）在建筑方面,達(dá)·芬奇也表現(xiàn)出了卓越的才華.他設(shè)計(jì)過橋梁、教堂、城市街道和城市建筑.在城市街道設(shè)計(jì)中,他將車馬道和人行道分開.設(shè)計(jì)城市建筑時(shí),具體規(guī)定了房屋的高度和街道的寬度.米蘭的護(hù)城河就是他設(shè)計(jì)和建造的.
　　5、軍事
　　達(dá)·芬奇的研究和發(fā)明還涉及到了軍事領(lǐng)域.他發(fā)明了簧輪槍、子母彈、三管大炮、坦 坦克車（達(dá)芬奇）克車、浮動(dòng)雪鞋、潛水服及潛水艇、雙層船殼戰(zhàn)艦、滑翔機(jī)、撲翼飛機(jī)和直升機(jī)、旋轉(zhuǎn)浮橋等等.2008年4月26日,在瑞士西部城市帕耶訥,36歲的瑞士人奧利維耶·維耶提-特帕使用由達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的金字塔型降落傘從距地面600米高的直升機(jī)上成功跳下.
　　6、水利
　　達(dá)·芬奇對(duì)水利學(xué)的研究比意大利的學(xué)者克斯鐵列早一個(gè)世紀(jì).為了排除泥沙,他作了疏通亞諾河的施工計(jì)劃.他設(shè)計(jì)并親自主持修建了米蘭至帕維亞的運(yùn)河灌溉工程.由他經(jīng)手建造的一些水庫(kù)、水閘、攔水壩便利了農(nóng)田灌溉,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展.有些水利設(shè)施至今仍在發(fā)揮作用.
　　7、地質(zhì)
　　達(dá)·芬奇根據(jù)高山上有海中動(dòng)物化石的事實(shí)推斷出地殼有過變動(dòng),指出地球上洪水的痕跡是海陸變遷的證明,這個(gè)思想與300年后赫頓在地質(zhì)學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)頗為近似.并且在麥哲倫環(huán)球航行之前,他就計(jì)算出地球的直徑為7000余英里.
　　8、達(dá)·芬奇密碼筒
　　看過《達(dá)·芬奇密碼》的人大概都知道達(dá)·芬奇密碼筒.而事實(shí)上在當(dāng)時(shí)的社會(huì),人們也越來越重視文件的保密工作.達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的這種密碼筒造型古典,內(nèi)涵著文藝復(fù)興特質(zhì),設(shè)計(jì)優(yōu)雅,符合達(dá)·芬奇的睿智風(fēng)格.按照故事情節(jié),密碼筒里藏匿著關(guān)于郇山隱修會(huì)乃至整個(gè)基督教最大秘密的莎草紙.達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的密碼筒內(nèi)有一個(gè)裝著醋液的容器,如果強(qiáng)行砸爛密碼筒,醋液就會(huì)流出溶解莎草紙.要打開密碼筒,必須解開一個(gè)5位數(shù)的密碼,密碼筒上有5個(gè)轉(zhuǎn)盤,每個(gè)轉(zhuǎn)盤上都有26個(gè)字母,可能作為密碼的排列組合. 牛頓二十三歲時(shí),鼠疫流行于倫敦.劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染,通告學(xué)生休學(xué)回家避疫,學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉.牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下.在鄉(xiāng)下度過的休學(xué)日子里,他從沒間斷過學(xué)習(xí)和研究.萬有引力、微積分、光的分析等發(fā)明的基礎(chǔ)工作,都是這個(gè)期間完成的.
　　那時(shí),鄉(xiāng)下的孩子是常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)之后,把石拋得很遠(yuǎn).他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過,而牛奶不掉下來.
　　這些事實(shí)使他懷疑起來：“什么力量使投石器里面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來呢?對(duì)于這個(gè)問題,他曾想到刻卜勒和伽利略的思想.他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用.這時(shí),牛頓一頭扎進(jìn)”引力“的計(jì)算和驗(yàn)證中了.牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規(guī)律.他首先推求月球距
　　地球的距離,由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確,計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了.因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn),每分鐘的向心加速度應(yīng)是十六英尺,但據(jù)推算僅得十三點(diǎn)九英尺.在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進(jìn)行辛勤地研究.整整經(jīng)過了七個(gè)春秋寒暑,到三十歲時(shí)終于把舉世聞名的”萬有引力定律“全面證明出來,奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ).
　　這時(shí)期牛頓還對(duì)光學(xué)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了顏色的根源.一次,他在用自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體時(shí),無論怎樣調(diào)整鏡片,視點(diǎn)總是不清楚.他想,這可能與光線的折光有關(guān).接著就實(shí)驗(yàn)起來.他在暗室的窗戶上留一個(gè)小圓孔用來透光,在室內(nèi)窗孔后放一個(gè)三棱鏡,在三棱鏡后掛好白屏接受通過三棱鏡折進(jìn)的光.結(jié)果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端
　　現(xiàn)出多彩的顏色來.對(duì)這個(gè)奇異的現(xiàn)象,牛頓進(jìn)行了深入的思考.得知光受折射后,太陽(yáng)的白光散為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色.因此,白光（陽(yáng)光）是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、 靛、紫七色光線匯合而成.自然界雨后天晴,陽(yáng)光經(jīng)過天空中余圍的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個(gè)道理.
　　經(jīng)過進(jìn)一步研究,牛頓指出世界萬物所以有顏色,并非其自身有顏色.太陽(yáng)普照萬物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將它所不能接受的顏色反射出來.這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色.這一學(xué)說準(zhǔn)確地道出顏色的根源,世界上自古以來所出現(xiàn)的各種顏色學(xué)說都被它所推翻.