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水土科技人文歷史(十八) 羅馬帝國的百科全書作者--浦利尼與螺絲型水車

  公元前十四年,凱撒在議會被謀殺,羅馬再度進入內亂。凱撒繼承者大將安東尼(Mark Antony)與凱撒的姪子烏大維(Gaius Octavius)展開一連串的戰爭。公元前三十一年,在希臘的外海雙方打了決定性的一戰,安東尼敗亡,烏大維成為羅馬帝國的獨裁者。他的勢力又進入敘利亞、西班牙、高盧等。公元前二十七年,他在權力鼎盛之時,自稱為「奧古斯都」(Augustus,意即皇帝),稱帝四十五年,直到公元十四年病逝。
  專制制度最大的缺陷,是無法以合理的方式產生繼承者,專制者指定的繼承者常是對他順命的奴才,不是善理天下的將才。烏大維的專制已經埋下羅馬未來政治混亂的種子。
烏大維後,提比留(Tiberius)繼位,提比留是烏大維的繼子,他獲得權力的捷徑,與奧古斯都的名稱很不相稱,他祗自稱為統治者(principate)。因為缺乏集權的條件,他祗好大力的討好軍人的核心組織「執政衛隊」(Praetorian Guard)份子,來鞏固自己的權力。為了討好軍人,提比留開始好戰,屠殺想反抗他的人,因而獲得羅馬暴君的稱呼。
  公元四十一年提比留死後,該猶(Gaius)繼位,他的殘酷勝於羅馬以前的任何領袖,即位四年就被謀殺。革老丟(Claudius)繼位,十四年後被人毒死。而後以「暴君焚城錄」著名的尼祿(Nero)繼位,縱情酒色、謀殺異己;公元六十四年,他為了自建宮殿焚燒羅馬城,卻將責任推給基督徒,開始屠殺基督徒,著名的基督徒彼得與保羅都在此一時期殉道,但是佈道的腳蹤,卻是踏著這些殉道者的腳蹤邁往前去。
  不是每一個羅馬將領都同意統治者的殘暴,例如,這時羅馬出了一位編寫百科全書的將領浦尼利(Pliney)。浦尼利是一個非常有意思的人,他是一個軍人,而且擔任過羅馬帝國北非軍團的司令,並領軍在地中海兩岸打過很多戰役。浦尼利白天在軍隊裡當元帥,晚上就在圖書館看書,並且一邊看書,一邊作筆記。軍隊行軍之餘,他也四處觀察。浦尼利在西元七十七年,出版了「自然歷史」(Natural History)這套三十七大本的百科全書,這是人類歷史上第一套的百科全書。百科全書的英文「Encyclopedia」,就是他先取的。百科全書原來的字義並不是參考資料全集,而是「大眾教育」(general education)。這套百科全書,首先提到「螺絲」。螺絲是工業裡非常重要的器具。
  螺絲的構造是幾道螺紋,繞著垂直的軸,下到螺絲的尖端。螺絲的上面有螺帽,以螺絲起子在螺帽上旋轉,螺絲就可以往下鑽。螺絲的奧妙就在這裡,只要將螺絲再旋轉幾下,旋轉的扭力就可以轉換成很大的阻力,使得要固定的東西不容易鬆開。
  螺絲的阻力來自螺旋的紋路,螺紋好像是一道長彎的斜坡。爬山的人都有這經驗,從山上順著彎曲的斜坡往下跑,非常的快,但是在山下要沿著彎曲的斜坡跑上去,就非常的累人。螺旋的紋路,就像是繞著轉彎的斜坡,往下轉很容易,要推上去就很困難。螺旋省力,是因能在最小的空間裡,產生很大的阻力。
  浦尼利的這份記錄是最早期的機械工具記載之一,他認為螺紋也可以應用在水車上,祗要旋轉水車上端的轉軸,藉著螺紋的旋轉力,產生一個向上的力量,將低下的水取上來,這也是水利與機械的結合。這可能是人類最早使用螺紋原理,製成取水工具的記載。
浦尼利認為大自然也用到不少螺紋旋轉的原理,而獲得更多機械性的強度,帶給後世科學家許多觀察思考的啟示。螺旋型的確是自然界的奧秘,宇宙有許多現象是以螺旋的形狀出現,宇宙的星雲、貝殼的形狀、羚羊的雙角、樹木的紋路、蕨類的生長、松樹的毬果、灌木的分叉、向日葵花朵的排列、蜿豆的攀爬、肌肉的紋理、遺傳基因的排列等都是螺旋形的。螺旋形的排列可以使灌木的葉子,在單位土地面積上獲得最多的陽光;可以使蜿豆的攀爬獲得較大的摩擦力;使植物的紋路纖維增加抗拉力與抗風力;也使毬果的每顆種子增加結合力。
  之後,人類由大自然的螺旋狀物體,獲得不少靈感,例如建築的迴旋樓梯、兒童的溜滑梯、理髮店的招牌、柱頂的螺旋紋飾、陶製品的螺旋造型、頭髮的螺旋編織等都有螺旋型。
  浦尼利的著作中,記錄了二萬件當時羅馬人對大自然的看法,引用一百位以上其他作者的文獻參考,他將羅馬時代的技術集大成,他為何花如此多的時間編寫與他工作無關的事,他在第七冊中寫道:「我深深的厭惡羅馬百姓為了祈求好運崇拜諸神的風氣」,又寫道:「將尋求好運成為一種全民的娛樂,這些娛樂是建立在缺乏根基的上面,令我深感憂慮。」
  追求更深的根基,也許是他一生勤於著作的動力。

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