第6章
我们现在将要讨论这些表层的形式,并描述它们是如何被应用的。但是首先,因为我们已经提到了巨大石块的搬运,在这里来描述这样巨大的体块是如何可能被运送,并被放置在一个困难的位置上,似乎是一个明智之举。普卢塔克谈到,阿基米德(Archimedes)[44]曾经拉拽了一个装满了荷载的商用运输车穿过在锡拉库扎的广场中央,就好像用缰绳来牵引一只动物一样69:一个伟大的数学发明!但是,我们只考虑什么是适合于我们的需求的;最后我们将明确几点,以使任何有知识的人都能够对整个事情有自己清晰的理解。
我在普林尼那里读到,一座方尖碑沿着从尼罗河上开挖的运河,通过满载着砖的船,从Foci被运送到了底比斯,那些砖后来被卸载了,以便能够容纳准备运送的石头的重量。70我在历史学家阿米亚努斯·马尔塞林努斯那里读到,一座方尖碑从尼罗河上用了有300个桨橹的船来运送,然后再从城外第三个里程碑的地方用滚筒来拉,穿过了Ostian [45]门,进入了马克西姆竞技场(Circus Maximus);要将其树立起来,需要几千人,整个竞技场中也充满了有着极高的梁架和数不胜数的绳索的机械。71我们也可以在维特鲁威那里读到,Chresiphones 和Methagenes,父亲和儿子,使用了一种基于古人在水平表面上使用的滚筒的发明,运送柱子和梁到以弗所。在这些石头的每一端,都有长铁棍被用铅所固定住,并且向外伸出来,以形成轮轴;在每一端都有轮子被装配在这些轮轴上,这些轮子大得足以使石头能够自由地悬挂在上面;这样,他们72只要推动轮子就可以了。据说,当埃及的Cherrenis建造一座金字塔的时候,那是一个有6个赛跑场高的工程,他用土堆起了斜坡,并在斜坡上面拖运巨大的石块。73希罗多德写道,当拉斯米塔(Rasmita)的儿子克娄巴(Cleopa)建造一座金字塔的时候,他动用了几十万人辛苦劳作了几年,他在外部留出了台阶,因而使巨大的石头能够通过短的支架和适当的机械来加以移动。74据记载,在别的地方,下面的方法也被用来在高大的柱子顶端安放巨大的石梁:在石梁的下面,在每一侧以垂直的角度放置两条枕木,恰好在其长度的一半位置上。然后将装满了砂子的篮子悬挂在梁的一端,砂篮的重量使得梁的另外一端(这一端没有任何障碍)向上升起,使得较近的一根枕木摆脱了重压。然后,他们将篮子移到了另外一端,一旦这根枕木被支撑了起来,并且交替地压低和进一步地以其下面更大的空隙支撑起侧面,他们成功地将这块石头提升了起来,仿佛石头自身是自愿的一样。75我们已经简单地描述了这些例子,我们将把它们更多地留给作者们自己所作的更充分的解释。
最后,如我们已经进行的,因而我们将简单地做几个有关的观察。从我这一方面,我将毫不犹豫地解释为什么重量具有自然的倾向去不停地向下压,顽固地将它们自己倾向于较低的方向,拒绝所有向上抬升它们的企图,除非有一个更大的重量或相反的力量,否则就固执于它们的位置上而决不退让。我也将不讨论各种类型的运动——承载、拉动、推动,如此等等。这些问题将在别的地方做更为充分的讨论。
我们相信,事实上没有一个方向比起向下来更容易形成一个重力倾向,向下是与重力自己的意愿相一致的,比起向上来没有什么更大的困难,而向上是它所自然抵触的;存在一个第三种运动形式,恰好位于两者之间,这种形式或许包含了两者的特点,这是一种一个物体既不会自愿的,也不会抵触的运动,这就是它沿着一条平滑而没有障碍的表面被托拽着移动。所有其他的运动都相应的比较容易或比较困难一些,这取决于它们是更接近第一种,还是更接近第二种运动方式。(https://www.daowen.com)
至于那种使极大的重量可能被移动的方法,大自然自身似乎以许多种方式作了显示。任何人都可以注意到,何以任何一个被施加在矗立起来的柱子之上的重力,只要用一个很小的推力就可以使它倾覆,而当它开始倾倒时,没有什么力量可以完全阻止它。同样明显的是,那些圆形的柱子,也包括那些圆形的轮子,以及任何可以转动的东西,都能够被轻易地移动,而且一旦它们被置于一个运动的状态,就很难去使其停止;如果你尝试着,在没有使其滚动起来的情况下去拖拽这些物体,那同样也是不容易的。非常沉重的船,如果它保持不变,可以在平静的水面上通过轻轻的拉动而被拖走;但是,猛地一击,无论多么突然和有力,却将不会移动它们;而一些物体却可能需要很大的力量去撼动他们,并通过突然而反复的打击而使它们移动;沉重的物体可以在冰面上被拖着移动而没有什么阻力;我们也观察到任何东西当其被悬挂在一条很长的绳索上的时候可以很容易地被移动一个相当的距离。这些方法是值得牢记在心并且加以模仿的;因而让我们简单地讨论它们。
一件重物的底部一定是完全坚固和平整的。其底部越宽大,对于地表面的损害也会越小;而其底部越窄小,也越容易移动,但是却也容易划破并损害地面。如果重物的基底有任何凸出之物,这些凸起就会像爪子一样抓进土中,并造成阻力。如果地面是光滑、坚硬、水平和连续的,并且是不会塌陷的,如果没有升起,也没有障碍物,那么这件重物无疑将找不到任何与其运动相逆的东西,除了它自身对于静止状态的天然爱好,以及它那迟缓和郁闷的性格之外。也许正是出于对基底的类似考虑和上面提到的种种现象的一个更为深入的检验,阿基米德提示说,给他一个足够大的体块作为支点,他就当然地能够扭动这个世界。76
为了对重物的基底与地面作以准备,这里是达到理想结果的最好办法:梁应该被放平,要有足够的数量、厚度,以及相对于其尺寸大小的强度;这些梁应该紧密的放在一起,要紧固、水平,它们的表面是光滑的,没有空隙。在这个重物与地面之间应该有一些滑润剂,以使移动的路径变得光滑。滑润剂可以是肥皂、动物脂油、油的渣滓,或者甚至可能是一团潮湿的黏土。另外一种滑润的方法是在底部沿着与移动方向相垂直的角度放置滚筒。然而,如果有太多的滚筒,它们将很难保持平行,也难与你所需要的方向保持一致:这一点绝对是基本的,为了防止重物被损害或擦伤,或偏向一侧,那些滚筒一定要协调一致地实施它们的任务。使用较少的数量,它们可能会变得负担过重,甚至出现破裂,而一旦出现破裂,就又成为了一个障碍;如此,则它们之间的那条接触线,或是其下的地表面,或是其上的重物基底,将会使基底变得固定和阻滞,就像一个尖锐的楔子一样楔入了土中。一个滚筒显然是由几个相同的圆彼此连接在了一起;因为,数学家们将会声称说,一条直线不可能与一个圆有超过一个点的接触,我们可以将一个滚筒的接触点称作是一条线,整个圆柱体的重量都落在了这条线上。这些困难可以通过选择一种有足够密度的材料,或使用一种平置的直角方形来确保其接触线与拟移动的方向呈垂直的角度。