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技术与文明 · 第 72 页

PDF 物理页索引 83 · 第二章 推动机械化的各种力量

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技术与文明
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章节
第二章 推动机械化的各种力量
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  1. 原始的工程师

利用机器合理地征服环境,这基本上是原始森林居民的工作。他们的成功部分可以用他们所利用的材料来解释。因为木头与其他任何物质相比更容易加工。直到19世纪它仍在文明中占有一席之地,那以后它才被金属取而代之。

在温带和亚北极地区森林当然是最常见、最普遍的环境,从山顶直到河边,绝大部分的西欧地区都如此。虽然挖掘石头要费点力气,但是一旦加工出了石斧,砍伐树木就是件相当容易的事了。自然界还有哪种东西像树木那么长,具有那么大的截面?其他哪种材料具有如此多变的尺寸?其他哪种材料能用最简单的工具—楔和槌来劈开?其他哪种材料能加工出平面并在平面上雕刻、成形?沉积的岩石与这些特性相近,但它们只是差劲的木材的代用品。人们砍伐树木不像采掘矿石,不必借助于火。依靠火的帮助,人们可以把巨大的树木加工成独木舟,先烧焦中间的木头,再用原始的凿子把中间部分挖空。直到现代,坚实的树干仍以这种原始的方式来加以利用。丢勒的一幅雕版图就画着一个男人正在挖空一颗巨大的树干。长期以来,人们一直用形状近似的树干来加工木碗、木盆、木桶、木槽和木凳。

木材与石头不同,它非常适于运输。修整过的圆木可以在地面滚动;由于可以漂浮,即使没有船只它也可以利用水路长途运输,这是无可比拟的优势。建立在湖泊中木桩上的新石器时代的村庄证明了文明的进步:木材帮助人们摆脱了洞穴和冰冷的地面。由于木材的轻便和分布的广泛,人们不但在欧洲高地,也在海边看到了森林居民的业绩。在北欧沿海的沼泽地区,森林居民利用树干打下了木桩、建造了村庄。他们还用小树枝和枝梢编织成防波堤,把潮水挡在堤外。几千年来,只有木材让人类圆了航海之梦。

从物理上讲,木材具有石头和金属二者的性质。其横断面上的强度比石头更强。木材的物理性质与铁有些相似:具有较高的抗拉强度和抗压强度,还具有弹性。石头只是一大块,而木材从性质上讲已经是一种结构。从松树到角树,从杉树到柚木,各种树木具有各种各样的韧性、抗拉强度、重量和渗水性,这就让人们能随用途的不同而选用合适的木材。即使是金属,也仅仅在冶金技术的长期发展之后才具有这种灵活的适应性。铅、锡、铜、金及其合金也只能提供有限的可能性。直到19世纪末,木材在多样性上仍具有优势。由于木材可以刨,可以锯,可以车,可以雕刻,可以劈开,可以切片,甚至可以软化、弯曲,因此它在所有材料中最适合于手工艺的创造。它适合于各种加工技术,而在自然状态下它又保持树木的形状并具有一定的结构。木材的原始形状启发我们应用适合的工具使它适当地最终成形。树枝的曲线形成了支架,分叉的小树枝形成了把手和犁的原型。

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