原始人为了保护自己的洞穴，常常用大石头堵住洞口。他们是怎样搬动大石头的呢？几千公斤的大石头不是轻易能搬动的，一定是工具帮了他们的忙。可能是这样情景，几个原始人拿一根结实的树干想撬石头。他们把树干的一端放在大石头下面，在靠近这一头的树干下垫了一块小石头。当他压下树干另一端的时候，没花多大的力气，就把大石头给撬起来了。
公元前1500年左右，在埃及就有人用杠杆来抬起重物，不过人们不知道它的道理，也没有人能够解释清楚，甚至连有的哲学家在谈到这个问题的时候也一口咬定说，这是“魔性”。可阿基米德并不承认是什么“魔性”。他潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他首先把实际应用杠杆中的一些经验当做“不证自明的公理”，然后从这些公理出发，运用几何学严密的逻辑论证，得出了杠杆原理。这就是“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比”。
他提出，在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变。阿基米德对杠杆的研究不仅停留在理论方面，而且还上升到了一系列的发明创造阶段。在保卫叙拉古城免受罗马海军袭击的战斗中，阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器，利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人，曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年时间。
阿基米德确立了杠杆定律后推断说，只要能够取得适当的杠杆长度，任何重量都可以用很小的力量举起来。据说他曾经说过这样的豪言壮语：“给我一个支点、我就能举起地球。”叙拉古国王听说后，对阿基米德说：“当着宙斯起誓，你说的事真是稀奇古怪，阿基米德！”阿基米德向国王解释了杠杆的原理后，国王说：“到哪里去找一个支点把地球撬起来呢？”“这样的支点是没有的。”阿基米德回答说。
当时，国王正有一个难题，就是他替埃及国王造了一艘很大的船。船造好后，动员了叙拉古全城的人，也没法把它推下水。阿基米德得知后说：“好吧，我来替你推这艘船吧。”
阿基米德离开王宫后，就利用杠杆和滑轮的原理，设计、制造了一套巧妙的机械。一切都准备好后，阿基米德请国王来观看大船下水。他把一根粗绳的末端交给国王，让国王轻轻拉一下。顿时，那艘大船慢慢移动起来，顺利地滑下了水里，国王和大臣们看到这样的奇迹，好象看变魔术一样，惊奇不已。于是，国王信服了阿基米德，并向全国发出布告：“从此以后，无论阿基米德讲什么，都要相信他！”
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