首页 -> 2003年第12期
神奇的『刁尼秀斯之耳』
作者：佚名
——编 者
这是一个发生在古希腊的故事。
意大利有个西西里岛。古希腊时代，统治者在西西里岛上开凿了一个岩洞作为监狱。监狱生活很糟糕，关押在岩洞里的犯人们不堪忍受，纷纷想越狱逃跑。一次，他们计划越狱暴动。为避开守在洞口的看守的耳目，他们便在晚上偷偷聚集在岩洞很靠里的一张石桌旁，小声地议论越狱和暴动的办法。可是，他们商量好的计划很快就被看守知道了。看守提前采取了措施，犯人们的计划流产了。后来，犯人们又几次计划越狱逃跑，但都被看守提前知道了。犯人开始互相猜疑，认为一定是他们中间出了叛徒。但是不管他们怎么查找，也查不到告密者是谁。
这究竟是怎么回事呢？
原来，这个岩洞可不是随意开凿的，而是一位叫刁尼秀斯的官员专门设计的。这个岩洞采用了椭圆形的结构，里面的石桌也是特意安排的。这种特殊的结构，使犯人在石桌旁小声议论的声音，也能通过反射清楚地传到洞口看守的耳朵里。后来，人们就把这种设计叫做“刁尼秀斯之耳”。
椭圆真的有那么神奇吗?那什么是椭圆?究竟是椭圆的什么特殊性质能使犯人屡次上当?
椭圆是一种看起来非常漂亮的闭合曲线。椭圆很好画。园艺工人修建椭圆形花坛时，先在地上钉两根木桩，然后找来一根长短合适的绳子，把绳子的两端分别系在两根木桩上，再找一根短棍把绳子绷紧成折线。随着绷紧绳子的短棍在地上移动一周，就能在地上画出一个椭圆来。
从上面的画法可以知道：若一个动点到两个定点距离之和保持定长，则动点画出来的图形就是椭圆。那两个定点叫做焦点。
“焦点”一词来源于希腊文，原意是“炉子”“火”。那么，椭圆的焦点和炉子、火有什么关系呢?原来，椭圆有一个重要性质：从一个焦点上发出的声音、光或热，经椭圆反射，可以聚集到另一个焦点上。神奇的刁尼秀斯之耳，就利用了椭圆的这个性质。刁尼秀斯设计的岩洞监狱，其中一面墙修成椭圆形，石桌恰好放在椭圆的一个焦点处，而守在洞口的看守人则在另一个焦点处。所以，尽管犯人说话的声音比较小，距离看守也比较远，但声音能通过椭圆墙壁的反射聚集到看守那里，看守就能清清楚楚地听到犯人的议论了。
如果有一面椭圆弧形状的墙，你从一个焦点向墙上任何地方踢球，反弹回来的球都会朝着另一个焦点滚去。
古希腊人还修建过椭圆形的音乐厅，并把演奏台设置在其中的一个焦点处。他们认为，这样的设计能使一个乐队演奏的声音从两个焦点发出，相当于有两个乐队同时演奏，音响效果好。但实际上，这样的音乐厅并没有多大的实用价值。因为在音乐厅中，除了在另一个焦点上能听到较大的声音外，其他位置上听到的声音都不大。
（摘自《探索形状奥秘》）