(壹)悠久的文明醞釀促進了文化變遷
從文明發展史來看，希臘具有豐富的舊石器文化和新石器文化。歐洲最早的人類化石——彼特拉隆那直立人(約30萬年前)，即發現於希臘北部。這無疑說明，希臘是西方文明的重要搖籃。當歷史進入愛琴文明即克裏特、邁錫尼文化時期(公元前2000～前1100年)，希臘文化已經走在了西方歷史的前面。
在這期間，荷馬時代最重要的歷史發展是鐵的使用。鐵的使用促進了農業、手工業和工商業的發展；同時，希臘人在愛琴文明的基礎上，又在荷馬時代創立了幾何形風格的文化。在幾何形文化形成的數百年中，史詩的故事經過文學的想象、誇張和典型的塑造，變成了壹座包羅萬象、珠璣滿目的民間口頭文學創作的寶庫，日後再經過像荷馬那樣偉大的詩人的提煉琢磨，遂成為世界文學的瑰寶，也成為古典藝術的重要源頭。公元前9世紀，希臘建立了數以百計的大小城邦。這些城邦的建立適應了生產力的發展，也調動了希臘人創造文化的自覺性。古樸時代的希臘社會在吸取愛琴文明和荷馬詩史的營養的同時，又經過梭倫改革，社會的政治、經濟、文化在和諧中不斷地發展壯大，從而為古典時代文化的創造積澱了豐厚的文化底蘊和文化變遷的內在動力。
(二)民主政治與民族精神催孕了文化的自覺
古希臘在人類歷史上最早實行了奴隸主民主政治，這對於希臘的社會發展曾經產生了巨大的推動作用。與古代東方國家高度集中統壹和專制主義的奴隸制相比較，希臘的城邦奴隸制，特別是在雅典，相對來說是較為民主的(當然這只是奴隸主的民主)。
希臘的民族精神是促進希臘文化繁榮的重要動力；沒有希臘的民族精神，就不可能有希臘文化的繁榮。希臘人的民族精神是壹種充滿了生機與活力的民族精神。
另外，希臘人重視教育，重視智慧的傳播，希臘人認為教育的目的在於使大眾追求高尚的生活，並對世界有所思考的思想，當時實行言論自由，智者可以自由遊歷各地講學，傳播智慧，可以看出這是壹個擁有民主自由觀念的時代,創造了壹種獨壹無二的古代民主政治。
第五章 希臘化時期的科學
（摘自吳國盛《科學的歷程》第5章）
伯羅奔尼撒戰爭時期，希臘北部的馬其頓王國發展壯大起來。國王腓力二世於公元前
356年即位後，註意學習希臘先進的文化，同時富國強兵，擴軍備戰，成為希臘世界的壹
大軍事強國。公元前338年，腓力二世擊敗反馬其頓的聯軍，次年在科林斯召開泛希臘大
會，確立了馬其頓對於希臘各邦的統治地位。公元前336年，腓力二世在宮廷政變中遇刺
身亡，20歲的太子亞歷山大即位，開始發動對東方的侵略戰爭。
亞歷山大的東征首指波斯帝國，公元前334年大敗波斯軍隊，次年又攻占敘利亞、腓
尼基和埃及。公元前331年，亞歷山大由埃及出發，與波斯軍隊再度決戰，徹底擊敗了波
斯帝國。亞歷山大把巴比倫定為他的新首都後，繼續東征，鐵蹄踏到了印度河流域。但因
士兵水土不服，大軍沒再東進。
亞歷山大十余年的南征北戰，建立了壹個橫跨歐亞非的龐大帝國。這個帝國以東方為
中心，但以希臘文化為統治文化。也不枉為亞裏士多德的學生，軍事奇才亞歷山大很重視
學術事業的發展，在他金戈鐵馬生涯中，始終有壹批學者跟隨。每到壹地，地理學家們繪
制地圖，博物學家們收集標本――據說亞裏士多德的生物學研究大大得益於這些珍稀標本
。象近代的拿破侖壹樣，亞歷山大也重視科學技術在戰爭中的作用。據說，由於工程師們
的幫助，亞歷山大大帝的攻城戰的水平壹度達到了近代的高度。希臘文明就這樣隨著亞歷
山大的遠征傳播到了更廣大的地區，從此，這些地區的文化也被稱為希臘化（Hellenist
ic）文化。
希臘化文化中最耀眼的明珠是亞歷山大在埃及建立的城市亞歷山大裏亞。這個以亞歷山大
大帝名字命名的城市，產生了古代世界最傑出的科學家和科學成就，本章所謂希臘化時期
的科學指的主要就是亞歷山大裏亞的科學。
1，亞歷山大裏亞
亞歷山大裏亞位於尼羅河的出海口，是壹個港口城市。亞歷山大大帝於公元前323年
病逝後，他的帝國分裂成了三部分：壹部分是安提柯統治下的馬其頓，壹部分是塞琉古統
治下的敘利亞，再就是托勒密統治下的埃及。托勒密是亞歷山大手下的壹個將軍，希臘人
，也曾在亞裏士多德門下學習過，非常重視希臘學術事業的發展。他將埃及首都設在亞歷
山大裏亞，以政府力量扶助學術事業，造就了亞歷山大裏亞時代輝煌的科學文化。
亞歷山大裏亞或稱亞歷山大城是隨著亞歷山大大帝的到來才開始迅速發展的，馬其頓的軍
事統帥們將希臘文化帶到了這裏。他們在城裏大量建造希臘式建築，其中最為雄偉的是王
宮，據說占整個城市的四分之壹或三分之壹。亞歷山大港口的燈塔被譽為古代世界七大奇
觀之壹。
托勒密王朝對科學發展的最大貢獻是建立了當時世界上最大的學院繆塞昂。這是壹所綜合
性的教育和研究機構，以傳播和發展學術為目的。它修建在王宮的附近，也有人說它就是
王宮的壹部分。托勒密王朝確實把它當成了“皇家學院”。繆塞昂原意指祭祀智慧女神繆
斯的寺廟，由於柏拉圖的阿卡德米學園和亞裏士多德的呂克昂學園裏都設有繆塞昂，因此
，亞歷山大裏亞把它的學術機構命名為繆塞昂。這個詞後來演化成了英語的“博物館”，
因此，許多現代人誤把繆塞昂當做博物館。實際上，在亞歷山大裏亞的繆塞昂裏，不僅有
收藏文物標本的博物館，而且有動物園、植物園、天文臺和實驗室。當然，最值得壹提的
是它的圖書館，藏書達七十萬卷之多，是當時世界上最大的圖書館。
埃及紙草很多，在亞歷山大裏亞比在希臘本土更易得到，這是收藏圖書的有利條件之壹。
古代所謂藏書也就是抄書，因為古代沒有印刷術，書都是壹本壹本抄下來的。托勒密王朝
出重金讓繆塞昂學院雇傭了壹大批專門抄寫的人員，這是使大量藏書成為可能的另壹個重
要條件。據說，當時政府命令，所有到亞歷山大港的船只都要把攜帶的書交出供檢驗，如
發現有圖書館沒有的書，則馬上抄錄，留下原件，將復制件奉還原主。只此壹項，就可看
出托勒密王朝何等重視文化積累。人文鼎盛，經濟發達，使得亞歷山大裏亞成為當時世界
上最大的學術中心。各地的學者都到這裏來進修、學習，當時最為著名的科學家幾乎都在
亞歷山大裏亞呆過。
繆塞昂學院持續了六百年之久，但只有最初的二百年是科學史上的重要時期。這壹時
期，科學英才輩出、學術事業繁榮。後來，隨著托勒密家族越來越埃及化，他們對希臘學
術的興趣也越來越淡漠了，據說托勒密七世（公元前146－前117）甚至迫害希臘人。再以
後，埃及被羅馬人所征服，成了羅馬的壹個省份，希臘的科學遺產就逐步喪失殆盡。
2，歐幾裏得的《幾何原本》
在科學史上，沒有那壹本書象歐幾裏得的《幾何原本》那樣把卓越的學術水平與廣泛的普
及性完美的相結合。它集希臘古典數學之大成，構造了世界數學史上第壹個宏偉的演繹系
統，對後世數學的發展起了不可估量的推動作用；同時，它又是壹本出色的教科書，以至
毫無變動的被使用了兩千多年。在西方歷史上，也許只有《聖經》在抄本數和印刷數上可
與之相比。據估計，自印刷術傳入歐洲後，《幾何原本》被重版上千次，被翻譯成各國文
字。我國明代傑出的科學家徐光啟於1607年與傳教士利馬竇合作譯出了《幾何原本》的前
6卷，是有史以來第壹個中文譯本。“幾何”壹詞與“幾何原本”這壹書名，都是徐光啟
第壹次創造出來的。
歐幾裏得的生平不詳。據普羅克羅（約410－485年）的記載，他大約於公元前300年
應托勒密王的邀請來到亞歷山大裏亞的繆塞昂學院研究講學，此前，他在雅典的柏拉圖學
園中受教育，深受柏拉圖的影響。關於歐幾裏得歷史上只留下了兩則小故事。第壹則是普
羅克羅記述的，說的是托勒密王請歐幾裏得為他講授幾何學，講了半天，托勒密王也沒有
聽懂，他問歐幾裏得有沒有更便利的學習方法，歐幾裏得回答說：“在幾何學中，沒有專
為國王設置的捷徑。”這句話後來成了傳誦千古的治學箴言。第二則故事是斯托拜烏（約
公元500年）記載的，說的是有壹位青年向歐幾裏得學習幾何學，剛學了壹個命題，就問
歐幾裏得學了幾何學後會有什麽用處，歐氏很不滿的對仆人說：“給這個學生三個錢幣，
讓他走。他居然想從幾何學中撈到實利。”這個故事說明，歐幾裏得很強調幾何學的非功
利性。也反映了他受到柏拉圖很深的影響。
《幾何原本》***13篇。第1篇講直邊形，包括全等定理、平行定理、畢達哥拉斯定理
、初等作圖法等；第2篇講用幾何方法解代數問題，即用幾何方法做加減乘除法，包括求
面積、體積等；第3篇講圓，討論了弦、切線、割線、圓心角、圓周角的壹些性質；第4篇
還是講圓，主要講圓的內接和外切圖形；第5篇是比例論；第6篇運用已經建立的比例論討
論相似形；第7、8、9、10篇繼續討論數論；第11、12、13篇講立體幾何，其中第12篇主
要討論窮竭法，這是近代微積分思想的早期來源。全部13篇幾乎包括了今日初等幾何課程
中的所有內容。
壹般認為，《幾何原本》所述內容都屬於希臘古典時代，幾乎所有的定理都在那時候
證明出來了。歐幾裏得的主要貢獻是將它們匯集成壹個完美的系統，並且對某些定理給出
更簡潔的證明。今天我們已無法知道哪些定理是由哪些數學家在什麽時候發現的。據說亞
裏士多德的學生中有壹位叫歐得謨斯（約公元前4世紀後半葉）的寫過壹部幾何學史，記
載了到他到時為止希臘數學的發展情況，但此書早已失傳。但可以推知，愛奧尼亞的自然
哲學家們如泰勒斯、阿那克西曼德、阿那克西米尼、阿那克薩哥拉，南意大利學派的畢達
哥拉斯及其弟子－－其中最為著名的有塔倫吐姆的阿爾基塔，愛利亞學派的巴門尼德、芝
諾，智者學派，柏拉圖學派的弟子們－－其中最為著名的有歐多克斯，亞裏士多德學派的
弟子們，等等，對歐幾裏德的《幾何原本》都做出過貢獻。
歐幾裏德與阿波羅尼、阿基米德被並稱為希臘三大數學家。我們下面將要詳細論述阿基米
德的工作，這裏只提壹下阿波羅尼。阿波羅尼大約公元前262年生於小亞細亞西北部的帕
加(Perga)，比歐幾裏德晚了壹個世紀。據說他青年時代到亞歷山大裏亞跟隨歐幾裏德的
學生學習數學，可以算得上是歐幾裏德的徒孫，此後壹直在亞歷山大城研究數學。他的主
要工作是研究圓錐曲線。其研究領域似乎很專，不象歐幾裏德的《幾何原本》所涉措的那
樣廣，但他之所以能與歐氏齊名，是因為他對圓錐曲線的研究水平極高，空前絕後。單用
幾何方法來搞，今人亦不能做得更好。所謂圓錐曲線就是用平面在圓錐體上截出的平面圖
形，上壹章已經說到，是柏拉圖學派發現的。不過，他們不知道雙曲線有兩支，但阿波羅
尼卻知道這壹點。用純幾何的方法處理圓錐曲線問題相當復雜，今天的數學家更多的采用
解析幾何的方法，將幾何問題化為代數問題處理，既簡單又方便。但無論如何，阿波羅尼
的工作表現了高超的幾何思維能力，是古典希臘數學的登峰造極之作，而且他對圓錐曲線
的研究為後世的相關研究奠定了基礎。
3，阿裏斯塔克：日心說的先驅
幾乎所有的中學生都知道，是哥白尼發現了地球繞太陽轉動而不是相反，他使人們從人類
中心論的迷夢中驚醒。其實，早在希臘時代就有天文學家提出過日心地動學說，他就是亞
歷山大裏亞的著名天文學家阿裏斯塔克。
阿裏斯塔克約公元前310年生於畢達哥拉斯的故鄉，愛奧尼亞地區的薩莫斯，青年時代肯
定到過雅典。據說他在呂克昂學園中學習過，受過學園第三代學長斯特拉圖的指導，後來
到了亞歷山大裏亞，在那裏搞天文觀測，並發表他的宇宙理論。不過，他的理論在當時看
來太激進了，不為人們所看重，要不是阿基米德提到他，我們今天就會根本不知道這個人
他的主要主張是，並非日月星辰繞地球轉動，而是地球與星辰壹起繞太陽轉動。很顯
然，他的這個主張繼承了畢達哥拉斯學派的中心火理論，只不過把太陽放在了中心火的位
置。他說，恒星的周日轉動，其實是地球繞軸自轉的結果。這個思想確實是天才的，但也
過於激進，以至於當時的人們都不相信。
有幾個理由導致人們反對阿裏斯塔克的觀點。第壹，它與人們已經廣泛承認的亞裏士
多德的物理學理論相矛盾。在亞氏看來，如果地球在運動，那麽地球上的東西就都會落在
地球的後面，可事實上沒有發生這類事情。這個理由是很能為人們接受的，大家在常識中
知道，從壹個運動著的火車上掉下壹個瓶子，火車很快就將瓶子拋在後頭。這個問題只有
在慣性定律發現之後才會有壹個完滿的解答。第二，有許多天文學家提出，如果地球在動
，那麽它相對於恒星的位置應該有變化，可是，我們並沒有觀測到這種位置的變化。我們
不知道阿裏斯塔克是如何回答第壹個問題的，但據說，他很正確的回答了第二個問題。他
說，恒星離我們太遠，以至於地球軌道與之相比微不足道，所以，恒星位置的變化不為我
們所察覺。
阿裏斯塔克另壹個重要的天文學成就是測量太陽、月亮與地球的距離以及相對大小。這個
工作記載在他的《論日月的大小和距離》壹書之中，該書流傳到了現在。阿裏斯塔克知道
月光是月亮對太陽光的反射，所以，當從地球上看月亮正好半輪亮半輪暗時，太陽、月亮
與地球組成了壹個直角三角形，月亮處在直角頂點上，從地球上可以測出日地與月地之間
的夾角，知道了夾角，就可以知道日地與月地之間的相對距離。阿裏斯塔克測得的夾角是
87°，因此，他估計日地距離是月地距離的20倍，實際上，夾角應該是89°52′，日地距
離是月地距離的346倍。但是，阿裏斯塔克的方法是完全正確的。得出了相對距離後，他
從地球上所看到的日輪與月輪的大小，推算出太陽與月亮的實際大小。同樣，他因為沒有
足夠精確的測量數據，其估計誤差是很大的，但他至少認識到，太陽是比地球大很多的天
體。正因為如此，他確實有理由相信不是太陽繞地球轉，而是地球繞太陽轉，因為，讓大
的物體繞小的物體轉動總不是很自然。近兩千年後，哥白尼才又繼承了阿裏斯塔克的事業
，主張日心地動說。他所遭遇到的駁難幾乎是同樣的，他為自己辨護的理由也幾乎是同樣
的，細節我們以後再講。?
4，古代科學巨匠阿基米德
古代世界最偉大的科學家阿基米德約於公元前287年生於南意大利西西裏島的敘拉古
，他的父親是壹位天文學家，這使阿基米德從小就學到了許多天文知識。青年時代，同許
多求學青年壹樣，來到了古代世界的學術中心亞歷山大裏亞。在這裏，他就學於歐幾裏德
的弟子柯農門下，學習幾何學，據說阿基米德螺線實際上是柯農的發現。幾年之後，阿基
米德沒有繼續呆在亞歷山大城，而是回到了他的故鄉敘拉古。據說，他與敘拉古國王希龍
二世是親戚，是希龍二世邀請他回國的。
阿基米德是希臘化時代的科學巨匠。希臘化時期，古典希臘人那種純粹、理想、自由的演
繹科學與東方人註重實利、應用的計算型科學進行了卓有成效的融合，實際上為近代科學
――既重數學、演繹又重操作、效益――樹立了榜樣，阿基米德是希臘化科學的傑出代表
。他不僅在數理科學上是第壹流的天才，而且在工程技術上頗多建樹。阿基米德也是希臘
最富有傳奇色彩的科學家，他的傳奇故事很多，而且每壹個故事都從壹個側面展露了希臘
化科學的風采。
前面已經說過，阿基米德與歐幾裏德、阿波羅尼並列為希臘三大數學家，也有人甚至說他
是有史以來最偉大的三個數學家之壹（其他二位是牛頓與高斯）。他的主要數學貢獻是求
面積和體積的工作。在他之前的希臘數學不重視算術計算，關於面積和體積，數學家們頂
多證明壹下兩個面積或體積的比例就完了，而不再算出每壹個面積或體積究竟是多少。當
時連圓面積都算不出來，因為比較精確的π值還不知道。從阿基米德開始，或者說從以阿
基米德為代表的亞歷山大裏亞的數學家開始，算術和代數開始成為壹門獨立的數學學科。
阿基米德發現的壹個著名的定理是，任壹球的面積是外切圓柱表面積的三分之二，而任壹
球的體積也是外切圓柱體積的三分之二。這個定理是從球面積等於大圓面積的四倍這壹定
理推來的，據說，該定理遵遺囑被刻在阿基米德的墓碑上。
只有直邊形的面積以及直邊體的體積才可以用算術簡單的算出，而曲面的面積和由曲
面的運動構成的三維體的體積都無法直接算出。歐多克斯發明了窮竭法來解決曲面面積問
題，阿基米德更進壹步發展了窮竭法。他關於球面面積和球體體積的定理大多是用窮竭法
證明的。所謂窮竭法，就是用內接和外切的直邊形不斷逼近曲邊形，這是近代極限概念的
直接先驅。運用窮竭法，阿基米德從正6邊形開始壹直計算到正96邊形周長，得到3 ＜π
＜3 ，取兩位小數得π＝3．14。除球面積和球體積的計算外，阿基米德還在拋物面和旋
轉拋物體的求積方面做了許多傑出的工作。
阿基米德在數學方面的另壹著名工作是創造了壹套記大數方法，這種方法記載在他流
傳下來的《恒河沙數》（原名《砂粒計算者》）壹書中。當時希臘人用字母記數，記大數
尤其不方便。阿基米德向自己提出了壹個任務：如果宇宙中充滿了砂粒，如何表示這個驚
人的數字？他把數字分為若幹級，從1到108為第1級，從108到1016為第2級，從1016到10
24為第3級，直到10 ，以P表示。但P仍不過是記數法的第壹位，P2是第2位，P3是第
3位，直到P108是第108位。阿基米德按照當時流行的宇宙論推測，宇宙中的砂粒是壹個
第8級數字，只用了第1位數字。
阿基米德在物理學方面的工作主要有兩項，壹是關於平衡問題的研究，杠桿原理即屬
於此。另壹項是關於浮力問題的研究，中學物理所學的浮力定律屬於此類。阿基米德這兩
方面的工作記載於他的著作《論平板的平衡》和《論浮力》中，所幸的是這兩部著作都流
傳下來了。在《論平板的平衡》中，阿基米德用數學公理的方式提出了杠桿原理，即杠桿
如平衡，則支點兩端力（重量）與力臂長度的乘積相等。在這裏，重要的是建立杠桿的概
念，其中包括支點、力臂等概念。對於壹般的平面物即平板，為了使杠桿原理適用，阿基
米德還建立了“重心”的概念。有了重心，任何平板的平衡問題都可以由杠桿原理解決，
而求重心又恰恰可以歸結為壹個純幾何學的問題。
杠桿原理解釋了為什麽人可以用壹根棍子擡起很大的石頭。對此，阿基米德有壹句名言：
“給我支點，我可以撬動地球”。據說，國王希龍對此話生疑，阿基米德沒有多加解釋，
只是請他到港口看了壹次演示。阿基米德在那裏事先安裝了壹組滑輪，他叫人把繩子的壹
端栓在港口裏壹只滿載的船上，自己則坐在壹張椅子上輕松地用壹只手將大船拖到了岸邊
。國王頓時為之折服。
有關浮力定律的傳說更為人熟知。希龍國王請金匠用純金打了壹頂王冠，王冠打好後，國
王覺得不太象是純金的，可是又沒有辦法證實這壹點。他請阿基米德來做這壹鑒定工作，
而且要求不破壞王冠本身，因為並不能肯定其中摻有別的金屬，要是把王冠毀壞了而其中
又沒有摻假，那代價又太大了。阿基米德壹直在思考這壹問題，但沒有找到較好的鑒定方
法。有壹天，他正在潛心思考時，仆人讓他去洗澡。這壹次仆人把水放得太滿了，當他坐
進浴盆時有許多水溢了出來。他心不在焉地看著溢出的水，突然壹下子豁然開朗起來。他
意識到溢出的水的體積正好應該等於他自己的體積，如果他把王冠浸在水中，根據水面上
升的情況可以知道王冠的體積。拿與王冠同等重量的金子放在水裏浸壹下，就可以知道它
的體積是否與王冠體積相同，如果王冠體積更大，則說明其中摻了假。阿基米德想到這裏
，十分激動，他壹下從浴盆裏跳了起來，光著身子就跑了出去，壹邊跑還壹邊喊，“尤裏
卡（希臘語：發現了），尤裏卡（發現了）”。阿基米德的壹聲“尤裏卡”，喊出了人類
探尋到大自然奧秘時的驚喜，正是為了紀念這壹事件，現代世界最著名的發明博覽會以“
尤裏卡”命名。
也許在今人看來，阿基米德的這壹發現並不驚人、十分平常，但我們必須註意到，古代希
臘人既沒有比重的概念，甚至也沒有重量的概念，安排這樣的實驗確實是了不起的。有意
思的是，我國歷史上著名的曹沖稱象的故事，講的也是少年曹沖運用浮力原理稱大象體重
阿基米德根據這壹次浴盆經驗進壹步總結出了浮力原理：浸在液體中的物體所受到的向上
的浮力，其大小等於物體所排開的液體的重量。這個原理定量的給出了浮力的大小，是流
體靜力學的基本原理之壹。
據說，阿基米德在機械工程方面有許多創造發明。在亞歷山大裏亞求學期間，他曾發明了
壹種螺旋提水器，現在仍被稱作阿基米德螺旋，而且到了20世紀，埃及還有人使用這種器
械。又據說，他制作了壹個利用水力作動力的天象儀，它可以模擬天體的運動，演示日食
和月食現象。
阿基米德的去世更具有傳奇色彩。阿基米德晚年，也就是公元前3世紀末葉，正值羅馬與
迦太基開戰，敘拉古也被卷入其中。羅馬是意大利北部新興的國家，當時已征服了整個意
大利，勢力擴展到了地中海域。迦太基(carthage)位於現在北非的突尼斯，也是壹個強大
的國家，壟斷了全部西地中海的商業。起先，為了對付希臘人的殖民統治，迦太基曾與羅
馬聯合。但等到希臘的勢力被消弱之後，雙方就為西西裏島的霸權爭鬥起來，爆發了歷史
上著名的布匿戰爭（punic wars）。位處西西裏島的敘拉古本來壹直投靠羅馬，但是公元
前216年迦太基著名的軍事統帥漢尼拔大敗羅馬軍隊，促使敘拉古的新國王、希龍二世的
孫子希龍尼姆急著與迦太基結盟。希龍尼姆顯然沒有遠見，沒有意識到羅馬雖然壹時慘敗
，但元氣很快就會恢復過來。果不其然，等羅馬重新休整後，就首先向敘拉古開刀。在這
次保衛敘拉古的戰爭中，阿基米德大顯身手，大敗羅馬軍隊，但也最終獻出了自己的生命
羅馬軍隊在馬塞拉斯將軍率領下從海路和陸路同時進攻敘拉古。據說，阿基米德運用
杠桿原理造出了壹批投石機，有效的阻止了羅馬人的攻城；還據說，阿基米德發明的大吊
車將羅馬軍艦直接從水裏提了起來，使海軍根本接近不了敘拉古城。還有壹次，阿基米德
召集全城所有的婦女老幼手持鏡子排成壹個扇面形，將陽光會聚到羅馬軍艦上，將敵人的
艦只全部燒毀。這些新式武器使羅馬軍隊十分害怕，敘拉古城因而久攻不克。軍中都在傳
說著阿基米德的威力，馬塞拉斯也苦笑著承認這是壹場羅馬艦隊與阿基米德壹人之間的戰
爭。
圍城三年後，由於內部出現叛徒，致使敘拉古在裏應外合下被攻克。攻城前，馬塞拉
斯命令士兵壹定要活捉阿基米德，不得傷害他。可是命令尚未下達，城池已經攻陷。壹位
羅馬士兵闖進阿基米德的居室時，他正在沙堆上專心研究壹個幾何問題。他由於過於專註
於演繹的邏輯，沒有意思到危險正在迫近。殺紅了眼的士兵高聲喝問沒有得到答復便拔刀
相向，沈思中的阿基米德只叫了壹聲“不要踩壞了我的圓”便被羅馬士兵壹刀刺死。事後
，馬塞拉斯十分悲痛，因為他深深知道阿基米德的價值。希臘科學精英就這樣死在野蠻尚
武的羅馬士兵劍下，這壹事件所具有的象征意義不久就顯示了出來。
5，埃拉托色尼測定地球大小
希臘人是最早相信地球是壹個球體的民族。自畢達哥拉斯以來，天球－地球的兩球宇
宙模型壹直是希臘宇宙理論的基礎，地球的概念為解釋不少近地天文現象如月食提供了可
信的依據，而天球的概念則很好的滿足了柏拉圖學派“拯救現象”的要求。亞歷山大裏亞
有兩位著名的學者立足於經驗觀測和理性判斷，確立了這兩個概念。他們中壹位是埃拉托
色尼，科學地確立了地球的概念，並定量的確定了地球的大小。另壹位是希帕克斯，創立
了球面幾何，為定量的描述天球的運動提供了數學工具。
埃拉托色尼大約於公元前276年生於北非城市塞裏尼（今利比亞的沙哈特），青年時代在柏拉圖的學院學習過。他興趣廣泛、博學多聞，是古代世界僅次於亞裏士多德的百科
全書式的學者。只是因為他的著作全部失傳，今人才對他不太了解。這樣壹位百科全書式
的人物，當然為愛惜人才的托勒密王朝所親睞。他們邀請他到亞歷山大裏亞出任亞歷山大
圖書館館長。這個職位很適合於他，於是他就來到了亞歷山大裏亞，在這裏壹直呆到去世
，享年80歲。
據史書記載，埃拉托色尼的科學工作包括數學、天文學、地理學和科學史：數學上確定素數的埃拉托色尼篩法是他發明的；在天文學上，他測定了黃道與赤道的交角；在地理
學上，他繪制了當時世界最完整的地圖，東到錫蘭，西到英倫三島，北到裏海，南到埃塞
俄比亞；也許是利用圖書館館長之便，他還編寫了壹部希臘科學的編年史，可惜已經失傳
埃拉托色尼最著名的成就是測定地球的大小，其方法完全是幾何學的。假定地球真的
是壹個球體，那麽，同壹個時間在地球上不同的地方，太陽光線與地平面的夾角是不壹樣
的。只要測出這個夾角的差以及兩地之間的距離，地球周長就可以算出來了。他聽人說，
在埃及的塞恩即今日的阿斯旺，夏至這天中午的陽光可以直射入井底，表明這時太陽正好
垂直於塞恩的地面。他測出了塞恩到亞歷山大城的距離，又測出了夏至正中午