并不神秘的“魔镜”

据文献记载,公元前213年前后,西西里岛上的叙拉古王国被罗马舰队包围。当时,古希腊最伟大的学者阿基米德兼做国王顾问。根据阿基米德的提议,将许多小镜组合成一面大镜,用以会聚阳光,并将反射光对准罗马人的船帆,结果强光引燃帆蓬,致使战船起火,罗马军队损失惨重。从此,阿基米德的大镜又以“魔镜”、“杀人大镜”之称流传开来。

  阿基米德的大镜真有如此大的杀人功能吗? 2005年10月,美国“探索频道”组织了一场别开生面的实地考察,以辨别真假。这一天,麻省理工学院和亚利桑那大学的研究人员,亲临叙拉古王国所在地,即现在的圣弗朗西斯科湾。他们要让事实说话,用实验揭示阿基米德大镜的奥秘。  在第一次实验中,麻省理工学院的研究人员,分别在岸边拼起一个300平方米的铜镜和玻璃镜,经它们会聚后的阳光,径自射向45米外的旧渔船上,最终观察到有物品发生自燃现象。接着他们进行了第二次尝试,这一次,渔船停泊在离岸约22.5米的地方。经大镜反射到渔船上的阳光,点燃了易燃品,冒出了小火苗,但火苗很快就熄灭了。

  在另一方,亚利桑那大学的科学家也做了类似的试验,不同之处在于,他们用的镜子是一面大花瓣状凹镜,用这面镜子聚焦太阳光却以失败告终,渔船上未出现冒烟、着火等现象。

  在上面的实验中,科研人员用仿制的大镜引燃了旧渔船上物品,证明它确实具有聚焦阳光的功能,表明2000多年前的阿基米德已洞察这一科学奥秘。阿基米德其实是利用了凹面镜的聚光原理。它和我们祖先发明的阳燧一样,都属于凹镜,都能聚集阳光,具有向日取火的功能。

  在这个问题上,我国的科研人员也做过类似实验,从而予以证明。此事发生在1995年。当时,陕西省周原地区出土了一件稀世珍宝——3000多年前的铜制阳燧。为了证实其会聚阳光的本领,周原博物馆的科研人员以它为蓝本,克隆了一面式样、大小完全一样的铜阳燧。在强阳光下,铜阳燧上方的易燃物在几秒钟内被点燃。有关阳燧“向日取火”的争论,从此尘埃落定。

  玻璃制镜技术问世后,利用凹镜能会聚阳光的特性,进行开发应用的实例明显增多。如奥运圣火就是用凹面镜聚焦阳光点燃的。

  如今,美国科学家在洛杉矶东北的沙漠上,架起数10面直径约lO米的大凹镜。在电脑调控下,这些凹镜绕着太阳旋转,以便更有效地聚焦阳光,将太阳能集中到盛有压缩气体的容器内,使气体温度升高到摄氏700度。这时,再利用气体膨胀产生的动力,驱动汽轮机发电。从阿基米德大镜,到我们祖先发明的阳燧,再联想到点燃奥林匹克圣火的凹镜,以及现在利用太阳能聚热发电供热,这一连串历史轨迹,反映出镜子的功用在人类历史长河中的变迁。看似简单的镜子,其实并不简单。

  

  责任编辑 李 金

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