书城科普读物科学伴你行-工具的趣闻
45628700000060

第60章 水车

我们最初使用的所有的重要机械构件——齿轮、螺丝、活塞和汽缸等——都是作为扬水装置的一部分而得到应用的,环形链和最初的转子(水车)也是这样。能源史话中的许多重大事件都发生在希腊人统治时的中东地区,虽然人们常常说希腊人有许多奴隶为他们干活儿,无需煞费苦心去搞技术发明。各种古代文明中肯定都有滑轮。借助于滑轮,一个人可以用自己的体重来向下施加压力,从井里提起一桶水来。几乎可以肯定地说,一个古希腊的匠人要做的事情,就是把一个轮子用作不断地运转的扬水杠杆,在一个大轮的周边装上若干圆筒或罐子。不能把牛训练到能提起一桶水来,然而却可以让它们绕着一根垂直的轴转圈。但是装有圆筒的轮子必须绕着一个水平的轴转动。要解决这个问题,办法就是采用最古老的齿轮(就是其栓钉对安在扬水轮的转轴上的轮缘成直角的普通齿轮)。

经过若干代人的努力,捆在轮缘上的罐子变成了与圆周吻合的水箱,在直径不变的情况下能扬更多的水。后来有人注意到,如果用水车在水流很急的河里扬水,流水本身就能使水车转动。如果在轮缘上安一些凸出的木板来增大对水流的阻力,水流的力量可以使轮子运转得很快。但是轮子不是非扬水不可,整个传递过程可以倒过来。让水转动轮子,轮子再转动传动轴:这样,任何转动的装置都可以用水力作动力。磨面的磨子显然是能用水力作动力的。到公元前1世纪,水磨虽然用得还不广,但已为人们所普通知晓。

水平水车是一种较简单的水车。它比垂直水车小得多,功率也小,但是制造起来省木料,也无需多少水作动力。在公元前1世纪,一位希腊诗人写了一首歌颂水磨的诗:啊,磨玉米的姑娘们,你们磨得如此地来劲!

你们可以回去睡觉了,留下鸟儿来歌唱黎明!

现在河中的仙女,跳到了水车轮上,轮子带动了转轴,转轴又叫磨子歌唱。

待罗马人继承希腊世界的文化遗产时,他们继承了希腊人的全部水力工业。而中世纪的拉丁基督教世界,却是真正使用机械的最早的文明。到公元11世纪时,几乎每一个教区都有水磨。水车逐渐开始派其他的用场,例如用来转动磨子和辗子。磨子和辗子又被用来磨橄榄,磨苹果酱,用来压麻子油或菜子油,用来把菘蓝属植物压制成染料,后来则用来把木炭研碎做火药。