水的故事

水的故事 1 水的故事 http://hippo.bse.ntu.edu.tw/~wenlian/history/historyC/historyC.htm 馬其頓帝國─水科學與 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的結合 希臘文化鼎盛時期，位於希臘半島北方的馬其頓人（Macedonian）曾被視為野蠻未開 化的人種。公元前 359 年，菲立普二世（Philip II）為馬其頓王，他在年輕時曾到希臘諸 邦遊學，即位後，他立刻用希臘的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 重整自己的軍隊，而且設計出四公尺的長矛做為武 器，將對方趕到狹窄之地，再以 騎兵攻入。用此戰術，公元前 338 年，菲立普的騎兵團 征服希臘諸城邦，二年後，菲立普被謀殺，他的兒子亞歷山大即位。 亞歷山大是古代最會戰爭的軍事天才，他即位時祗有 3 萬個步兵，5 仟個騎兵，沒有 海軍，沒有錢，希臘諸邦皆反對他，波斯王國也想攻擊他。亞歷山大認為攻 擊是最好的 防衛，勝利是最佳的補給。他立刻彌平希臘諸城的反抗，回身打敗波斯軍隊，南下佔領中 東諸城，甚至滅了埃及。公元前 331 年，亞歷山大進入波斯， 滅了波斯，一直攻到印度， 他建立了歷史上第一個橫跨歐、亞、非的馬其頓帝國，但是他死於公元前 323 年，他的帝 國落入他的三個將領手中，分為三部份。 馬其頓帝國時期，最著名的哲學有兩個派別，一個是彼古羅（Epicureans，或稱為伊 比鳩魯）學派，這學派在公元前 306 年起於雅典，彼古羅學派 認為人的感官享受比獲取 知識更重要，所以活著要盡情享樂，並且提倡人死如燈滅、永恆神也不存在。另一個是斯 多亞（Stoics）學派，於公元前 300 年亦 崛起於雅典，他們認為人就是神，而人活著時最 大的痛苦來自慾望，所以人要克苦己身、減少慾望。這兩個學派彼此互辯，但是基本上都 是以人為中心的無神論。 除了這兩個新興的無神論之外，這時出了幾位傑出的科學家。泰奧弗比斯拉斯 （Theophrostus，371～287 B.C.）是亞里斯多德的學生，他首先使用雨量計記錄降雨，並 觀察降雨前的氣候變化，他並寫了一本「植物探究」（Inquiring into the plants），敘述當 時植物種植的原理與植物的藥效。他首先提出植物可能是上帝給人的醫藥庫，有許多疾病 的藥方都在植物的根、莖、葉、果上，他被後人稱為「植物學之父」。 而後赫拉克里德（Heraclides，390～310 B.C.）提出金星與水星是繞太陽旋轉，而非 繞地球，他的學生阿里斯達克（Aristarchus, 310～230 B.C.）更首先提出地球是繞太陽轉 動。以前的哲學家，如亞里斯多德等皆認為太陽是繞地球轉動，此外希伯諾斯 （Hipparchus，？～190 B.C.）將星的亮光分為六級去分類，並有系統的研究天體，可惜 托勒密（Ptolemy，168～90 B.C.）又以太陽繞地球，並以星座去推估人的命運，將古巴比 倫流行的占卜放入星象學中。 阿基米德（Archimedes，287～212 B.C.）是此時期將數學、水科學與工程學結合的第 一人，他寫的歐基里德幾何學（Euclid’s Elements）至今仍在使用。此外，他用螺線造型 的水車，將水由低處移向高處，他也用數學計算水的浮力原理，並用來計算皇冠的重量， 水的故事 2 他所發出的「Eureka！」（我發現了）一直是發現大自然原理與法則之人的共鳴。 公元前 168 年羅馬興起，取代了馬其頓帝國。 古埃及與尼羅河的引水工程 尼羅河的水源 如果文明是來自人類的活動，活動的背後就需要一個舞台。非常值得思索的是，早期人類 的活動常與當地的水、土自然地理環境有關，甚至一個區域的自然環境也會影響一個民族 的特質，例如埃及古文明的特性就與貫穿埃及大地的大河－尼羅河有關。 尼羅河是世界上最長的河流，有 6,650 公里長（約比台灣最長的濁水溪長 36 倍）， 流域面積為 3,349,000 平方公里（約為台灣面積的 93 倍 大），其水源主要來自東非烏干 達的維多利亞湖（Lake Victoria）與愛伯特湖（Lake Albert），與附近 3700 公尺高的高地。 自水源區向北流，流到蘇丹時，匯入來自東部衣索匹亞高地的另一支流，再向北流進撒哈 拉沙漠。浩大的沙漠像是 一塊巨大的海綿，不斷吸取尼羅河水，但是水量龐大的尼羅河， 仍以近乎直線的方式流向地中海，並將高地攜來黑色的泥砂，堆積在尼羅河的兩岸。 尼羅河的泥砂 尼羅河帶來的泥砂配合上當地原本的砂粒，組成了最佳的土壤－「砂質壤土」，成為 孕育埃及文明的所在地。在地形上，埃及的尼羅河沖積平原，由上至下，像是一個由窄小 逐漸變寬的喇叭，著名的埃及古城開羅就在喇叭口的位置。 尼羅河平原比起東邊相鄰的山地像是條低漥的「河谷」，河谷的希臘語就是「尼羅」。 但因為河水所含的泥砂是黑色的，古埃及人稱此河為「阿爾河」（River Ar），意即黑河。 遇到這麼好的河流，看到這麼肥沃的土壤，不種點東西也難，難怪公元前四、五千年，古 埃及人到了此處會賴著不走，在河邊種起大麥、小麥、葡萄、大蒜、西瓜等。 尼羅河的問題 尼羅河的水量並非終年穩定，上游受到印度洋季風的影響，雨量豐富，年平均降雨量 約 1270 厘米。其降雨期間約在 4 月至 10 月期間，但是下游埃及，受到 北非沙漠的影響， 降雨量只有 125 厘米（約為台灣降雨量的 5%），降雨只集中在七、八月之間。所以尼羅 河的水位，幾乎完全受上游集水區降雨的影響，中、下 游的影響很小。 埃及地的農作完全無法依靠當地的雨量，必須依靠尼羅河的水量。尼羅河的水位在每 年的 3 月最低，到 6 月時河水水位開始上昇，9 月時昇到最高，10 月時又 開始下降。埃 及人的農作一年種兩作，第一期作在春、夏之間，正逢尼羅河水位低落時，因此埃及人的 農業灌溉必須在此時儲水。 古埃及人儲水的方式有兩種，一種是將水儲存在低窪的池埤，一種是將水儲存在水庫。在 池埤或水庫的底部有一放水口，放水口有一水閘門，門外有一橫條開關。需 要灌溉時， 用腳推開水閘門的橫條，水閘門一開，灌溉水就流入田區。灌溉足了，再用腳推上橫條， 關上水閘門。所以當時的埃及人稱此為「用腳灌溉」，這個名詞 首次出現於聖經申命記， 就是古代灌溉方法最早的紀錄。 水的故事 3 用腳灌溉是辛苦的，因為擋住渠道的水壓大，用橫杆抵抗水壓體積相對的增加，所以需要 幾個人合用腳力才推得開。古埃及另一種用腳灌溉是水位較低時，數人一起 踩水車，轉 動水車輪片上的阜斗，使阜斗進入水中盛水，再轉出水面，隨著腳踏的力量，將水自低處 移到較高的農地，週而復始。這是辛苦的工作，因為腳一不踩， 就灌不到水。 二期作在秋、冬時，正逢尼羅河水位高潮，此時的農業灌溉較無問題，就直接讓尼羅河水 淹進農田，這稱為「淹灌」（flooding irrigation）。 最古老的水壩 另一種灌溉法是用水庫幫助灌溉。古埃及人是聰明的，在公元前 2950～2750 年，埃 及第一與第二王朝（I-II Dynastic Period）期間，埃及就有建壩工程，十九世紀中葉德國的 探險家司文弗斯（Georg August Schweinfurth）在開羅南方 30 公里處的尼羅河旁發現水壩 遺址，這個水壩已被沖垮。但由岸邊的遺跡可以看出這個水壩的長度約 104 公尺，高度約 11 公尺，所用的材料是粗糙的石礫混以石灰，這是目前所知「最古老的水壩」1。因為工 程建造者沒有在水壩上設置「溢洪道」，所以洪水太大時，這個水壩會被 沖垮，這不是 一個成功的工程。不過在五千年前就有如此的嘗試，是不容易的。 現今，埃及古文明最著名的工程，是在公元前 2600～2450 年開始建造的金字塔，但 金字塔只是為了國王與少數貴族，死後可能的享受所建，這古老的水 壩卻是為眾多的活 人所建，能多給人喝一些水，能多給作物灌一些水，能多給一些農人溫飽。在我看來，埃 及渠道、水門、水車、水壩的貢獻，遠高於金字塔。 灌溉技術帶來作物的生產增加，增產帶來稅收，稅收帶來國家的強盛，強盛帶來武力的侵 略與擄掠。戰敗國國民當奴隸，結果換成奴隸在踩水車，埃及人在享受別人的殷勤。所以， 技術不一定給多數人帶來福的結果。 埃及王朝的滅亡 古埃及的取水科技，不只是在建壩。公元前 2160～1788 年，埃及的貴族勢力興起， 各在分封的屬地建造許多蓄水池，維持枯水期間的供水，並且逐年記 錄尼羅河上游的水 位，由水位的量測可以提供該年是否有洪水或乾旱的警訊，這也是最早天然災害的預警。 自然的災害可以預警，但是人為的災害就不易預知。公元前 1700 年，來自小亞細亞 的外族入侵，短暫統治埃及。公元前一千年，亞述興起，控制埃及政權 四、五百年之久。 公元前 30 年，亞歷山大的軍隊征服埃及全國，持續 3070 年（紀元前 3100 年～30 年）的 古埃及才步入歷史。 但是尼羅河仍然持續的流著。 註 1: Biswas, A.K., 1970. History of Hydrology. North-Holland Publishing Company, England. 水土科技與人文歷史（一） 失落樂園邊的四 條河 水的故事 4 那是一個美麗的花園，名叫「伊甸」，伊甸園的旁邊也有四條河流，第一條名叫「比 遜」（Pison）河，比遜的意思就是河流愈流到平坦之地。我們不知道 這一塊平坦之地在 哪裡，只知道那是一大片的砂地，名叫哈腓拉（Havilah，意即砂地）。據說那條河裡有 許多的金子、珍珠、與紅瑪瑙等，但是那河並不留 戀這些水中的寶石，卻將水傾流入平 凡的砂地，不曉得這片砂地是不是位於沙烏地阿拉伯的廣大沙漠？ 第二條河流叫「基訓」（Gihon），基遜的意思是「湧出的泉水」。我們無法知道這 泉水是湧自哪一座高山，也不知道泉水的源頭是山上冰雪的溶化或是雨 水的入滲，但知 道這條湧泉之河一直流到非洲東部的衣索匹亞（Ethiopia，又名古實）。但是現在在歐、 亞、非洲之間已經沒有河流串通，所以基訓河也跡 不可考。 第三條河名叫「希底結」（Hiaddekel），這條河現在依存，阿拉伯人仍稱敘利亞中 部的一條大河叫希底結，希底結是古代的巴比倫語，意思為「彎彎 的河道」，希臘語稱 此意為「底格里斯河」（Tigris），其水源來自土耳其中部山區，西南流向波斯灣出海， 這河的長度約 1900 公里。 第四條河是伯拉河，這條河至今也在，是中亞最長的一條河流，有 2735 公里長。這 河也是發源於土耳其中部山區，並且與底格里斯河一樣流入波斯灣，在兩 岸之間的土地 就稱為「美索不達米亞」（Mesopotamian），不同於底格里斯河，伯拉河流的較為迅速， 故希臘話又稱此河為「幼發拉底河」 （Euphrates, 意即迅流之河）。 兩條位置不詳的河流與兩條位於美索不達米亞的古河川，已無法繪出伊甸園的所在地， 也許那最古老的伊甸園已經不存在這個世界上。彷彿是被逐出的流離者， 人類有一段漫 長的時間在這世界上到處流浪，居無定所，他們沒有國家的觀念，沒有農業的生產，沒有 自己的文化，他們披著獸皮衣服，由一座山走到另一座山，由 一塊平原走到另一塊平原， 由一個海島走到另一個海島，由一個山洞搬到另一個山洞，他們沒有工具也沒有武器，稀 奇的是，在那片蠻荒大地上，沒有野獸與能夠傷 害他們，沒有瘟疫能夠消滅他們。 那是一段漫長的日子，這些大地上的流浪者，沒有留下任何的文字，沒有留下任何的 口語傳說，彷彿整個世代是自歷史中塗抹而去。 水土科技人文歷史（二） 遠古文化的產生－ 當人厭倦於流浪時 在還沒有文字記載以前，人類在大地上的活動。後世的人只能用「猜」的，即使挖出 了許多考古上的證據，即使找出了許多古代的遺址，仍然像一幅拼不起來的拼圖，存在許 多無法解釋的謎團。 例如，古代的人類一度到處流浪，居無定所，在不少的洞穴裡埋下一些吃剩的獸骨， 或是在洞穴陰暗的一角畫下牛、鹿的圖形，有一天，或是在某一段特殊的時 候，這個流 浪的族類，忽然好像已經協議好似的，不再流浪，紛紛找個地方，蓋起房子，居住下來了。 「為何他們不再流浪了？」這個問題不知道要問誰才有答案。風仍然吹在英格蘭沙利 士伯里（Salisbury）草原上的環狀巨石柱 （stonehenge），浪依然濺在太平洋復活島 （Easter Island）上的人頭石像上。這些巨石柱是古代的天文台嗎？這些人頭石像是古代 水的故事 5 驚嚇敵人的圖騰嗎？似乎那流傳已久的巨石之謎，仍將流傳下去，不過這代表 一萬年前 的人類祖先，經過最近一次的冰河時期，已經定下來了，並且有閒功夫挖掘巨石、切割巨 石、搬運巨石、矗立巨石。但是在他們來不及寫「巨石使用手冊」 或是「巨石導覽指南」 以前，通通消逝在時間的洪流裡，發旺如草，凋萎如草。 當人類開始定居之後，人類做了四樣重要的事情，第一開始爭議「土地的所有權」， 誰說那片土地就是你的，不是我的？如果不用武力解決，是否可以用金錢解 決？所有權 的保障是後來政治、經濟、社會學的基礎，如果今天世界上的人又通通去流浪，就沒有這 些常見的紛爭了。 第二，開始種作物與養家畜，目的在穩定「食物的供應」，這也是農業的開始，起初 的作物種植，是有人將田間的野草拿來種；起初的家畜畜養，是有人將野獸 抓來當家畜 養，不知道古人是怎麼決定哪些野生植物可以栽種食用？哪些野生動物可以馴化？也許是 取距離居所比較近的植物，或是夜裡會到人類居住地才偷食野菜 的野獸？ 第三，開始製造工具，目的在「省力與提高工作的效率」，這是工程科技的開始，人 類異於其他生物的特點之一就是會製造各種工具，如用犁頭挖土，用鐮刀割 草，用鍋子 煮菜，用桶子盛水，用鋤頭挖溝，用輪子推動等。這些工具可以讓人事半功倍，可以更有 效率的使用周遭的大自然資源，可以更穩定的獲得食物。為了製 造工具，人類也發展出 燒土製磚，煉鐵，甚至用鼓風爐煉金煉銀的技術。不過工具的使用，也有副作用，人類也 會用這些工具去戰爭殺人，或奴役他人。 第四，開始有音樂與美術，人類是對聲音敏感的族類，由從嬰孩時期辨認父母的聲音， 長大辨認同伴的聲音，在野外辨認野獸的呼嘯，到晚年的逐漸喪失聽力， 聲音能表達許 多的涵義，能傳遞各式的情感，這是音樂的起源，圖像與繪畫也可以傳遞人對周遭之美的 感受與深刻的情感，人類既然有工具去省力，當然可以製造繪 畫與彫刻的工具。 當古人開始確定個人土地的所有權，土地開始有農具的耕作，開始有生產，在空閒之 餘有音樂與美術的人文表達。文字也產生了，也許是為了記錄農作，或是為 了記錄農作 灌溉的用水量，數學也跟上來了，也許是為了給皇帝建造更大的宮殿，或是幫祭司計算星 辰的運轉。航海的技術，紡織的方法，染整衣料的配方，柔化皮 革的浸泡，織網捕魚的 技巧，鑿井取水的工法，土壤施肥的方式……等不斷地跟上來，人類不斷地在活動，文明 因之而產生，一代過去，一代又來，新的工程技術不 斷取代舊有的，舊有的也乏人去記 念，但是，這一切活動是朝向哪個方向在進行呢？ 水土科技人文歷史（三） 蘇美文化與灌溉渠 道 當人類在大地上流浪時，最早想定居下來的人是在美索不達米亞的平原地的一群人， 在公元前四千年就有一批蘇美人（Sumerians）進入底格里斯河與 幼發拉底河下游的沖積 平原，他們決定不再流浪了，在兩河流域定居下來，他們建立自己的城市，在平原上種植 作物，發展燒磚製瓦的技術，而且發展出自己的文字 系統一「楔形文字」。 水的故事 6 在公元前三千年前，蘇美人在兩河流域的肥沃土地上已經建立起幾個大城，如在兩河 流域南端的烏珥（Ur），烏珥阿克（Uruk），拉卡徐 （Lagash），蘇沙（Susa），依瑞 度（Eridu），巴比倫（Babylon）等，與在兩河流域北端的亞述（Assur），尼尼微 （Nineveh）等，這些蘇美人早期曾經合作的，並且曾在兩河之間的示拿平原，利用河流 沖積的黏土，燒成磚塊，建造高塔，表明他們在大地上不再流浪了， 能集中眾人的力量 來建造。 驕傲帶來分散，光是在兩河流域就分散成不少城邦，經常互相戰爭，逐漸又合併成兩 股政治勢力，南部的巴比倫與北部的亞述，南北經常打戰，除了爭土地，財富之外，也爭 兩河的用水，如果北方的亞述截走更多的水，下游的巴比倫就用不到水。 公元前 2,370 年，亞述王撒珥根（Sargon）終於統治兩河流域，約二百年後，來自烏 珥的蘇美人推翻撒珥根王朝，並且併吞鄰近的城邦，成立「烏珥 第三王朝」（Third Dynasty of Ur），這個王朝持續了 102 年，在公元前 2125~2027 年期間，稱為「烏珥的黃 金時期」，烏珥城中有巨大的神廟（崇拜月神），就在這期間烏珥成為 歐、亞、非的政 治、貿易中心，各地的人前來，但在這最繁盛之期，有一個名叫亞伯蘭（Abraham）的烏 珥人卻帶著他的妻子，約在公前 2086 年，又前往 不知之處去流浪。 公元前 2027 年之後，烏珥第三王朝開始沒落，直到公元前 1900 年亞摩利人 （Amorite）興起，攻佔了兩河流域，以巴比倫城為中心，成立了「古巴比倫王朝」（Old Babylonian dynasty），古巴王朝最著名的就是灌溉渠道工程與著名的「漢摩拉比法典」 （Code of Hammunrabi）。 很可能在古巴比倫王朝以前，兩河流域就有許多灌溉工程，但是有紀錄的是在公元前 1800 年的一塊泥板，上面刻著矩形渠道斷面的計算法。其內容扼要如下： 「有一矩形斷面，頂部長度為 a，底部長度為 b，高度為 h，則其面積 A 為 依這公式，古巴比倫人可以準確地算出矩形斷面渠道所輸送的灌溉水量，這被稱為 「數學史上的第一個公式」。兩河流域的土地真的需要灌溉嗎？由水文環境就 可以看出， 幼發拉底河與底格里斯河的水源都是來自土耳其的山區，尤其是延伸到北邊的亞美尼亞 （Amenia），那裡有著名的亞拉臘山（Mt. Ararat），這山的主峰有 5137 公尺，終年為冰 雪所封，至今仍稱為「挪亞的山」（the Mountain of Noah），相傳挪亞的方舟仍藏在山上。 在春天，當山上的冰雪開始溶化時，幼發拉底河與底格里斯河的水位才開始上漲，因 此春、夏多水，秋、冬缺水，而兩河流域的雨量很少，一年只在 3~5 月期間下雨，所下的 雨量只有 200 厘米，因此在夏天以後的農作，就需要灌溉。 漢摩拉比法典，被稱為「人類歷史上的第一部法典」，其上就有灌溉管理記載，如５ ３條：「若有何人偷懶，沒有維護水門保持良好的狀況，洪水時期，水門破裂，導致別人 作物淹水損失，水門擁有者需要賠償作物損失。」 但是這部法典也有許多不公之處，尤其是對貧窮的百姓與奴隸非常苛刻，對貴族與富 人卻很優待。 公元前 1600 年，來自土耳其的希泰族（Hittites）興起，他們以優勢的鐵製兵器，滅 了古巴比倫。 水的故事 7 水土科技人文歷史（四） 古埃及與尼羅河的 水壩 尼羅河的水源 如果文明是來自人類的活動，活動的背後就需要一個舞台，非常值得思索的是，早期 人類的活動常與當地的水、土自然地理環境有關，甚至一個區域的自然環境會影響一個民 族的特質，例如埃及古文明的特性就與貫穿埃及大地的大河－尼羅河有關。 尼羅河是世界上最長的河流，有 6,650 公里長（約比台灣最長的濁水溪長 36 倍）， 流域面積為 3,349,000 平方公里（約為台灣面積的 93 倍 大），其水源主要來自東非烏干 達的維多利亞湖（Lake Victoria）與愛伯特湖（Lake Albert），河水 3700 公尺高的高地， 向北流，流到蘇丹時，連上來自衣索匹亞高地的另一支流，再向北流進北非沙漠，浩大的 北非沙漠像是一塊巨大的海 綿，不斷吸取尼羅河水，但是水量龐大的尼羅河仍以近乎直 接的方式流向地中海，並將高地攜來的黑色坋粒（silt），逐漸堆積在尼羅河的兩岸。 尼羅河的坋粒 尼羅河裡的坋粒配合上沙漠裡的沙粒，組成了最佳的土壤－「砂質壤土」，成為孕育 埃及文明的所在地。由於流速愈快，所沈積的坋粒愈少；接近海口的流速較 緩，所沈積 的坋粒較多。所以在埃及的尼羅河沖積平原，由上而下像是一個由窄小逐漸變寬的喇叭， 著名的埃及古城開羅就在喇叭口的位置。 尼羅河平原比起東邊相鄰的山地曠野像是條低漥的「河谷」，河谷的希臘語就是「尼 羅」，其實古埃及人稱此河為「阿爾河」（River Ar），意即黑河，因為河水所含的坋粒 是黑色的，這是最肥沃的土粒，如同台灣的濁水溪給彰化與雲林農田所帶來的肥沃（產生 台灣最佳的金墩米與西螺米），難 怪公元前四、五千年，古埃及人到了此處會賴著不走， 在河邊種起大麥、小麥、葡萄、大蒜、西瓜等，遇到這麼好的河流，看到這麼肥沃的土壤， 不種點東西也難。 尼羅河的問題 但是尼羅河的水量並非終年穩定，尼羅河的上游受到印度洋季風的影響，雨量豐富， 每年降雨量 1270 厘米，其降雨期間約在 4 月至 10 月期間，但是尼羅河 的下游埃及，受 到北非沙漠的影響，降雨量只有 125 厘米（約為台灣降雨量的 5%），降雨只集中在七、 八月之間，所以尼羅河的水位，幾乎完全受上游集水區降 雨的影響，中、下游的影響很 小。 埃及地的農作完全無法依靠當地的降雨，而需依靠尼羅河的水量，尼羅河的水位在每 年的 3～5 月最低，到 6 月時河水水位開始上昇，9 月時昇到最高，10 月 時又開始下降， 但是埃及人的農作一年種兩作，第一期作在春、夏之間，正逢尼羅河水位低落時，因此埃 及人的農業灌溉必須在此時「抬高河川水位」。二期作正逢 尼羅河水位高潮時，此時的 農業灌溉較無問題。 水的故事 8 最古老的水壩 古埃及人是聰明的，在公元前 2950～2750 年，埃及第一與第二王朝（I-II Dynastic Period）期間，埃及就有建壩的工程，十九世紀中葉德國的探險家司文弗斯（Georg August Schweinfurth）在開羅南方 30 公里處的尼羅河旁發現水壩遺址，這個水壩已被沖垮， 但由岸邊的遺跡可以看出這個水壩的長度約 104 公尺，高度約 23.4 公尺，所用的材料是 粗糙的石礫混以石灰，這是目前所知「最古老的水壩」。這個水壩會被沖垮，是因為工程 建造者沒有在水壩上設置「溢洪道」，所以洪 水太大時，就會被沖垮，這不是一個成功 的工程。不過在五千年前就有如此的嘗試，是不容易的。 現今，埃及古文明最著名的是在公元前 2600～2450 年開始建造的金字塔，但金字塔 只是國王與少數貴族，為了享受死後可能存有的夢幻所建的，這古老 的水壩卻是為活著 的人所建，可能只為多給人喝一些水，多給作物灌一些水，多給一些農人溫飽，這水壩的 貢獻遠高於金字塔。 埃及王朝的滅亡 古埃及的水土科技不只是在建壩，在公元前 2160～1788 年，埃及的貴族勢力興起， 與小亞細亞、北非之間的接觸更為頻繁，在各分封的屬地建造許多蓄 水池，以維持枯水 期間，各地的需水，並且逐年的記錄尼羅河的水位，由水位的量測可以提供該年是否有洪 水或乾旱的警訊，這也是最早的天然災害預警。 自然的災害可以預警，人為的災害就不易預知。公元前 1700 年，來自小亞細亞的外 族入侵，甚至短暫統治埃及。公元前一千年，亞述興起，控制埃及的政 權，有四、五百 年之久。公元前 30 年，亞歷山大的軍隊征服埃及全國，持續了 3070 年（紀元前 3100 年～30 年）的古埃及才步入歷史。 但是尼羅河仍然持續的流著。 水土科技人文歷史（五） 赫人王國與排水工 程 在公元前兩千年，希泰族這支遊牧民族（可能原來住在土耳其黑海北部），他們遷入 土耳其高地後，發現高地的礦石中含有豐富的鐵，轉而發展出優秀的煉鐵技 術，與製造 武器，尤其善於製造戰車，他們逐漸由土耳其高地南下，有的進入巴勒斯坦（Palestine）， 有的進入美索不達米亞平原，他們的武器令人害 怕，與他們爭戰的人不都失敗，故巴勒 斯坦人又稱他們為「赫人」（Heth），這個字源有「恐怖」的意思。 赫人喜歡住在山地，當年亞伯蘭出吾珥時，就曾在巴勒斯坦的山地「希伯崙」，向當 地的赫人買一塊墳地，赫人是守信用的，讓這巴比倫來的寄居者在他們當中 擁有一塊土 地，但是赫人對其他的巴比倫人就沒有那麼客氣了，公元前 1600 年，他們逐漸的蠶食古 巴比倫，他們擅用鐵斧與鐵刀博鬥，不可一世的巴比倫人幾乎 難以招架，公元前 1400 年， 水的故事 9 赫人終於統治兩河流域，建立了赫人王國。 赫人並非只會戰爭，赫人也會建設，他們也知道在兩河流域當政，必須要將水管理好， 他們最有名的工程，就是在首都尼布爾（Nippur）地區，除了傳統 的灌溉渠道，首度設 立了「排水溝渠」，將灌溉剩餘的水利用高低的落差，排到位置較低的河川，並且知道在 排水溝渠的岸邊，種滿蘆葦，保護邊坡穩定，以免被水 流沖垮，這是目前所知，人類最 早的排水工程。 排水工程的優點在免除積水與其所造成的蚊蟲滋生，與作物減產，赫人的泥板紀錄， 不僅有灌溉與排水渠道，還有其空間位置圖，與近代的水管理相似。 赫人王國的鼎盛持續了約 200 年，在公元前 1100 年逐漸因內戰而沒落，來自底格里 斯河北邊的亞述人逐漸強盛，並在紀元前一千年統治了兩河流域，成立了「亞述王國」。 公元前一千年，亡國的赫人仍然分散在巴勒斯坦的平原與山地。大衛王也在巴勒斯坦 建立以色列國，大衛的將領裡就有一個赫人烏利亞，可見赫人依然善戰。 水土科技人文歷史（六） 亞述王朝與渡槽 亞述是底格里斯河北邊的山城，也曾經是兩河流域的強國，當幼發拉底河南方的巴比 倫勢力興起，亞述的勢力就此沒落。亞述的文化與前巴比倫相似。當赫人興 起，統治兩 河流域時，這個來自歐洲種族與巴比倫人通婚後，巴比倫人與赫人已難以區分，亞述人反 而自認是血統純正的古蘇美人，種族的自大是戰爭的導火線。 公元前 1200 年，赫人王國的勢力逐漸衰弱，亞述人已學會了赫人的製鐵技術，加上 亞述人逐漸學會駕駁戰馬，當做戰車使用，亞述的勢力逐漸的興起。公元 前 1100 年，亞 述的戰馬軍團打敗赫人，並且用大火燒巴比倫城，亞述人統一兩河流域，定都尼尼微。 亞述人除了善於馬戰之外，也善於心理戰，開戰之前，常派將領在對方陣營前，用對 方的語言，咒罵威脅，或是要跟對方比一比誰的戰馬多，戰馬的優勢，使得亞述人的驕傲 愈來愈膨脹，亞述王還自稱為「宇宙的神」（universal of king）。 其中最狂傲的亞述王是公元前 705 年即位的西拿基立（Sennacherib），他的軍隊逐漸 進入巴勒斯坦，當時在巴勒斯坦的大衛王國已經分裂為二， 北邊為以色列國，南邊為猶 大國。西拿基立在公元前 722 年滅了北方的以色列，並做了一件很殘酷的事，他將大多數 人遷移到其他地區，再將其他地區的人遷移到 此處，這樣原來地區的人若要回來復國， 當地的居民就會抵抗，而不需要亞述的軍隊去管理。 西拿基立的軍隊所到之處就破壞焚燒，再加上連年的爭戰，底格里斯與幼發拉底河的 流況，逐漸反應出土地破壞的狀況，河中的淤泥愈來愈多，這些淤泥堆積在 河底，使得 水流愈來愈淺。而若淤泥堆積在田地上，增高的土地高度將使得河水愈來愈不易流入田裡， 作物因此不易獲得水份灌溉。河川淤積、水位升高，也易造成 淹水；而淹水後積水的地 區，受到陽光蒸發的影響，也逐漸變成鹽鹼地。這是兩河流域肥沃土地開始劣化的徵兆。 為了重新獲得乾淨的水，西拿基立做了一項巨大的工程，他自河川的上游高山區，建 壩擋水，再築渠道自山上輸水下來，直到平原，供給都市乾淨的水。不過，這條渠道的輸 水量不足以改善灌溉的問題。 水的故事 10 根據考古的資料，這條渠道是土地開挖後，再以石灰石當做渠道的內面襯石，再塗上 灰泥，以減少輸水的滲水損失。當渠道經過山谷時，以支架將渠道架高、通 過山谷，做 成「渡槽」，這條渠道至少有 56 公里長，渠道寬約 11.7 公尺，渠深約 1.5 公尺。這是人 類最早的渡槽工程記錄。 公元前 681 年，西拿基立又帶軍攻入巴勒斯坦的猶大國，除了猶大國的首都耶路撒冷 以外，他攻取了一切的城邑，但是他的驕傲，使他的軍隊在一夜之間，因 著一場瘟疫， 死了十八萬五千人，西拿基立祗好率著殘餘回到尼尼微，不久就被謀殺，亞述王國就此開 始衰敗。69 年後，來自底格里斯南方的迦勒底人 （Chaldean）滅了亞述、火焚尼尼微。 水土科技人文歷史（七） 尼尼微攻守戰與水 閘 當亞述帝國最強盛的時候，誰也沒有料到他也會有衰敗的一天，當尼尼微最富足的時 候，誰也沒有想到他也會有蒙灰的一日，但是在巴勒斯坦的小城伊勒歌斯， 有位名叫那 鴻（Nahum）的居民寫道：「尼尼微荒涼了有誰為你悲傷呢？我何處尋得安慰你的人呢？」 那鴻是正確的，一支來自波斯灣邊的迦勒底人軍隊，正如 火焰般的逼近尼尼微，那鴻寫 道這支軍隊是：「鞭聲響亮，車輪轟轟，馬匹踢跳，車輪奔騰，馬兵爭先，刀劍發光，槍 矛閃爍。」 這支軍隊的領袖是迦勒底人拿布波拉斯特（Nabopolastar）王，他的軍隊除了傳統的 武器之外，還有便於長距離攻擊的「槍」。公元前 625 年， 拿布波拉斯特背叛亞述，十 三年後，這支軍隊滅了亞述王國，並且將尼尼微燬成灰土，建了後巴比倫王國或稱為迦勒 底王國。 尼尼微是個堅固大城，亞述國兵多將廣，迦勒底人如何攻下尼尼微城呢？竟然是用水 的力量去給對方致命的一擊，那鴻寫道：「尼尼微王招聚他的貴冑，他們步行絆跌，速上 城牆，預備擋牌。河閘開放，宮殿沖沒。」 這是一場精彩的戰爭，迦勒底人是以河閘攔住尼尼微城外護城河的上游，這條護城河 是來自勾撒河（Koser River），等到河水上漲時，才打開攔河的水閘，以強大的水流沖垮 尼尼微城。水流沖倒城牆後，還沖到城內的宮殿。這是歷史上第一場用水去攻敵致勝的戰 爭，這證明拿布波拉斯特是相當聰明的，他攻下尼尼微後，再用火焚燒這座名城，尼尼微 終歸灰燼，再也沒有復回成為有人居住的所在，祗給後來的考古學家去挖 掘、去想像。 水土科技人文歷史（八） 迦勒底王國與空中 花園 水的故事 11 迦勒底人並不是巴比倫人，他們的祖先是來自中亞的亞美尼亞，遷移至兩河流域後， 與巴比倫人通婚。兩河流域的居民，經過長期的戰爭與多次的遷移，已不具 「純種」的 血統了。但是迦勒底人仍以巴比倫人自居，定都巴比倫。巴比倫（Babylon）的涵意是 「上帝之門」（gate of God），在波斯灣的底端，又在幼發拉底河邊，自然成為海運與水 運的貿易中心。 迦勒底人生性好戰。公元前 604 年，拿布波拉斯特死於巴比倫，其子尼布甲尼撒 （Nebuchadrezzar，意即「疆界的守衛者」）登基後，開始南 侵巴勒斯坦。公元前 587 年， 他攻下耶路撒冷，滅了猶大國，猶大（Judah）成為巴比倫王國的一省。繼而，又攻腓尼 基人，尤其在推羅（Tyre，位於海 邊）城的攻守戰，攻了十三年（公元前 585~572 年） 仍然無法攻下，尼布甲尼撒又攻打埃及與其附近的阿拉伯人。 尼布甲尼撒王除了善於戰爭之外，也喜愛築高樓，其中最有名的建築是「天空花園」 （Hanging Gardens），這被後世稱為世界的七大奇觀之一。 天空花園是用拱形建築將建築物一層一層挑高，一共築有七層，每一層的上面都植有 奇花異草，花草所要的水份灌溉是由建築物的頂層供給，其原理類似「梯 田」，水依重 力而下，由遠處望去，這七層拱形上的花草，彷彿是天空花園一般。難怪尼布甲撒在重建 巴比倫後會誇口：「這大巴比倫不是我用大能大力建為京都， 要顯我威嚴的榮耀嗎？」 這話記於但以理所寫的但以理書四章 30 節裡。但以理是被擄的猶大人，當時擔任巴比倫 的總管，當時的巴比倫城也被稱為世界上最美麗的 城市。 尼布甲尼撒王講一句話後就瘋了，他不認識自己的家人與將領，整日在城外晃來晃去， 但以理記錄尼布甲尼撒王的情況：「他被趕出離開世人，吃草如牛，身被 天露滴濕，頭 髮長長好像鷹毛，指甲長長，如同鳥爪。」公元 1975 年，考古學者挖掘到當時迦勒底宮 裡的紀錄，這位大能的君王，權力大到癲狂。 七年後，尼布甲尼撒復原，他不再提他的大巴比倫，他「讚美尊崇恭敬天上的王，因 為祂所作的全都誠實，祂所行的也都公平，那行動驕傲的，祂能降為卑。」他死於公元前 562 年，他的兒子伯沙撒（Belshazzar）繼位。 伯沙撒是一個非常邪惡的王，他重用行法術的、觀兆的與施咒語的人，使巴比倫成為 敬拜偶像的中心。23 年後，波斯人大利烏（Darius）殺了他，迦勒底王國滅亡，波斯王國 隨之而起。 水土科技人文歷史（九） 波斯王國與地下 截水道 不同於巴比倫人或亞述人，波斯人來自兩河流域西邊的伊朗高地（Plateau of Iran）。 尼布甲尼撒王的軍隊侵略鄰國時，也攻佔了伊朗的大片土地，並且將大批傑出的波斯人遷 移到巴比倫城。這其中有一位年輕人名叫大利烏（Darius），他在多次的戰役中逐漸升遷， 成為軍隊的將領。 當尼布甲尼撒攻佔伊朗時，伊朗還有一部份的軍隊在波斯王的手下，後來古列 水的故事 12 （Cyrus）擔任波斯王，不同於古時兩河流域的君王，他是一個非常傑出的領袖，寬待百 姓。 狂妄的伯沙撒在位時，想要像他父親重建巴比倫一樣、重建泰瑪（Tema）城，而且 裝飾極度奢華。公元前 539 年，伯沙撒在每年一次的大宴會中，召聚千 人飲酒，酒杯不 夠，他搬出耶路撒冷上帝聖殿的器具喝酒，當夜他就被大利烏謀殺。伯沙撒一死，軍中立 起叛變。古列王趁此動亂，攻進巴比倫，建立了波斯王國， 之後，古列王攻佔的領土， 直到希臘。 古列王在巴比倫王的時間祗有十年（公元前 539~530 年），他深知那些在戰爭中擄走 的百姓之苦，他即位的第一年就下令讓那些被擄的人，可以回到家 鄉，並且保障他們的 安全，那時有個名叫所羅巴伯的人，帶著尼布甲尼撒王自耶路撒冷聖殿中所擄來的器具， 回耶路撒冷重建聖殿。 古列王死後，公元前 521 年大利烏繼位，他開始建造地下截水溝，這工程後來被稱為 古代最偉大的水利工程。這工程有四個主要的步驟，一、自地面往下開挖 直到地下水流 動的地方。這是相當危險的工作，因為愈往下挖，洞愈容易倒塌，空氣也愈少，而且遇到 石頭時還需要繞道，這增加往下開挖的彎曲度，也增加井壁倒 塌的機會。當時的波斯人 已經能挖到地下 120 公尺深。 第二、挖到地下水流動的地方，以水平坡度 1～3：100 的坡降再向前開挖，這是地下 水截水道的主要通水孔徑。當時，波斯人勢必已經知道地下水的流動是 在地層下的某一 深度，而且也知道地下水的流動有受到阻力的影響，所以地面水水面會愈來愈低，呈現一 個往下傾斜的坡度。當時的波斯人尚不明白影響地下水流動 的力學，就能有如此的地下 工程，是非常不容易的，他們能將地下截水道做到 45 公里長，而每隔一段距離，就有一 道井管垂直進入，以提供空氣給在地下挖水路的 工人。 第三、用砌石安定地下道與用獸皮包在砌石之外，以過濾泥沙進入水孔道裡，當時做 出的孔道是卵形的，底部較寬，約有 0.7 公尺，上部較窄，孔道的上下長 度約 1.4 公尺。 波斯人也知道這些地下含水層都是沖積層，裡面含有許多的細泥質，如果沒有用獸皮當過 濾層，截水孔很容易淤塞。 第四、在截水道的末端建蓄水池，以儲流出之地下水。當時的流出水主要是供灌溉農 作使用，這是人類最早使用地下水的方法，後來這方法逐漸地傳到埃及與其他的地區（如 在新疆就稱為坎兒井）。 公元前 485 年大利烏王逝世，亞達薛西（Artexerxes）繼位，他對以色列人歸返猶大 地的心，毫不同情，並下令禁止他們重建聖殿。但是兩年後，他改變了，他不僅支持他們， 而且讓以斯拉回到耶路撒冷幫助他們。 公元前 480 年，亞達薛西王入侵希臘，一年後，打敗希臘聯軍，火焚雅典城，但是不 久又被聯軍打敗。波斯的勢力逐漸衰敗，取而代之的是希臘的勢力。 水的故事 13 水土科技人文歷史（十） 希臘文化前期－－ 邁錫尼王國與都市供水管路 公元前 2000 年，在歐洲西南端的愛琴海，住著一些善於航海的邁諾斯人（Minos）， 他們大部份居住在海島與沿海的地方，他們是最早的希臘人（或稱為雅完人），他們可能 在公元前 3,000 年就住在愛琴海的克里特島（Crete）。 沿海的平原與海島的地形，沒有像埃及的尼羅河或美索不達米亞的幼發拉底與底格里 斯的大河存在，這些住在海邊的居民，主要是以「雨水」為水源，這包括在 山上建鑿蓄 水池。希臘西北部的班都斯山脈（Pindus Mountain）能夠攔住大西洋來的季風，在每年的 九月開始帶來雨量，當地的農民視之為「秋雨之福」，十二月以後的下雪又可以帶來另一 波的雪水，持續供 應水份直到隔年的三月。整個地中海北岸，由西班牙、法國、義大利、 土耳其與巴勒斯坦沿海地區，都屬於這種秋冬潮濕，春夏乾燥的地中海型氣候，非常適合 農業 耕作。 在這種特殊的地理環境下，邁諾斯人早期就發展出古代最先進的「管路輸水」技術， 被後來的工程師視之為「都市給水的先河」。過去蘇美人與埃及人都知道建 造水溝或是 砌石在溝的內側以減少輸水時的滲漏損失，但是邁諾斯人更進一步，他們用黏土燒成瓦管 或陶磁管，這種管子在輸水時不會滲漏；此外，水在密閉管子中 的水壓和水源的水壓相 同，所以輸水管子可以把水送到高樓。 聰明的邁諾斯人也發展出在燒製瓦管時，在管的一端燒出逐漸增大或縮小的接頭，這 樣水管不僅可以一條接一條的延伸，而且在街角也可以依不同的角度轉彎。 密閉的水管， 埋在地面下，就不會阻礙交通。邁諾斯人當時還不和道流體力學理論，為何會使用密閉管 子輸水呢？也許開始祗是想到閉密的管子可以防止灰塵進入水 中，沒有想到後來有那麼 大的好處。 管子輸送大量的水，邁諾斯人就經常洗澡，世界上最早的公共澡堂就是來自雅典，那 些古代的澡堂非常龐大，而且有許多大小不同的隔間，若沒有人引路，有時還走得進去、 卻出不來。 能夠在流動的水中洗澡是古代的人所期待的，在埃及與美索不達米亞祗有君王與祭司 能有大量的水洗澡，百姓祗能端一點水洗洗手腳，邁諾斯人卻享有每天洗澡 的生活，洗 澡帶來身體的康健，以後希臘出勇士與美女，尤其是希臘雅典的美女，更被後來的詩人所 歌頌，甚至為了美女引起伊利亞德圍城之戰。 因為洗澡使用大量的水，邁諾斯人的城市也最早發展出地下排水道，將水排到城市外 低漥的河川。為了便於排水，他們的城市都蓋在山坡上。 公元前 1400 年到 1200 年是邁諾斯人的鼎盛時期，他們佔地為王，分成許多的城都， 由愛琴海擴張到地中海的土耳其沿海，他們也是擅長航海的民族，航 海帶來貿易的利潤 與探險的故事。不同於大陸型氣候地區的民族，海外的探險賦予地中海海島的民族一種特 殊的活潑與創造力，如同大海的潮浪，不斷一波波的更 新，但是在古埃及人與蘇美人的 紀錄中，這些在海邊活動的邁諾斯人都是「海盜」。幸好，希臘在公元前八世紀左右，出 了一位大文學家荷馬（Homer），他在 「伊利亞德」（Iliad）與「奧德賽」（Odyssey） 這兩部書中，記錄了邁諾斯人的英勇。 水的故事 14 邁諾斯文明的衰敗，目前仍是一個謎，可能是邁諾斯不同城邦之間的戰爭，希臘的火 山爆發，或是希臘北邊多利安人（Dorians）的南侵。連續的戰爭使公元前 1100 年到 750 年稱為希臘文化的黑暗時期。 多利安人善於打戰，也善於農業耕種，他們以斯巴達城為行政中心。而後另一支愛奧尼亞 人（Ionians）移入，他們善於文學與藝術，其行政中心在雅典。後來的希臘人包括多利安 人、愛爾尼亞人與邁諾斯人。 水土科技人文歷史（十一） 希臘文化黑暗時 期── 伊利亞德圍城戰與畜牧水道 荷馬是一個謎，歷史上無法判斷他的生平與事蹟，祗能猜測他大約是公元前八世紀的 一個文學家，他以「詩」的方式記錄在公元前九世紀至十世紀時期與希臘城 都之間的戰 爭與英雄。詩是一種精練的文體，便於記憶，也便於流傳。荷馬將這些口傳的軼事記錄成 文字，他用的文字，不同於埃及與巴比倫的文字，考古學家認為 近似在地中海東部與北 非活動的「尼基人」文字。 雖然作者不詳，但無損於「伊利亞德」與「奧德賽」這兩本書籍在文學上的地位，與 對日後希臘、羅馬時代的影響。伊利亞德是敘述在愛琴海邊的大城特落依與 希臘聯軍的 戰爭。為了一個名叫海倫的美女，一堆男人，以十年的時間在城外互相攻打，那是希臘的 黑暗時代。 末了，以斯巴達為首的希臘聯軍，以一隻木馬去欺騙對方，當木馬被拉入城裡，以奧 德賽為首的戰士們打開城門，聯合外面軍隊，滅了特落依，故事中許多的打 鬥，一方面 在歌頌勇敢擅戰的男人才是英雄。另一方面在敘述英雄的輸贏是決定在奧林匹克山上諸靈 的鬥爭，奧德賽更是英雄的悲劇，祗是惹火了海神，竟在歸家的 海路上，飄泊多年；得 勝的一方斯巴達，除了重獲美人之外，了無所獲。 在歷史上，斯巴達最有名的是嚴格的軍事教育，這又稱為「斯巴達教育」，他們的小 孩從七歲開始，就要接受國家的運動訓練；二十歲以後，又要接受四十年的 軍事訓練， 到六十歲才能退伍。這麼嚴格訓練的軍人一定善於打鬥吧，其實不然。活在這種制度下， 如果生病了怎麼辦？如果受傷又短期內治不好怎麼辦？人並不是 一直都是強壯的。軍事 化國家的軍心常是恐懼的，因此斯巴達開戰前，經常先與強國結盟再攻打對手。 希臘聯軍遠道而來，期待速戰速決，但是特洛依城卻死守十年。在戰爭中英雄的角色 是主軸，諸神的鬥爭是支軸，有幾場戰爭是在海邊、在河邊，或在城外的壕溝邊。 除了打仗之外，也記載了早期希臘人已有特別的河溝引水供家畜喝，並提到水邊有石 頭是用來洗濯衣物之用，不過這些祗是書中背景性的敘述，不是重點。 公元前五世紀後，斯巴達人將更多的時間花在戰爭，首先在公元前 432 至 404 年，與 雅典戰爭幾近三十年，而後在公元前 400 年至 387 年又與波斯人戰 爭十三年，而後又與 鄰邦戰爭十年。連年的爭戰，使得斯巴達的人數遽減，農地荒廢，公元前 371 年，斯巴達 能上戰場的祗剩二仟人，底比斯人 （Thebans）滅了斯巴達。 水的故事 15 水土科技人文歷史（十二） 希臘文化的鼎盛 時期（一）－－米利都城與水科學 米利都（Miletus）是小亞細亞（土耳其）南端的海港，當愛奧尼亞人在公元前八或 九世紀南下愛琴海居住時，這裡成為歐、亞、非洲間航海的重要港口。 在公元前七世紀，米利都出了一個特別的人物泰勒斯（Thales, 約 624~548）。與荷馬 一樣，歷史上無法知道泰勒斯的生平與年代，連他的著作都失傳了，目前所知有關他的言 論都是引用自後來的希臘哲學家，尤其是他的 名言：「水是萬物生存的根本。」這句話 現在看來稀鬆平常，但是西方的哲學思考的確是由此開始，泰勒斯後來被稱為人類歷史上 的第一個水科學家與第一個哲學 家，如今水科學（Hydrology，又稱為水文學）即是來自 希臘的古字水（Hydro-）與理論（logy）所合成的，即使到如今，水文學仍是自然科學 裡 最主要的學問之一。 在泰勒斯以前，一般人對水的思考，只限於如何取用、如何灌溉、如何輸送、排放等 「實用」性的思考，而泰勒斯卻認為水與人與萬物的存活如此息息相關，水 的背後有些 更深的法則與目的，他直接指出人可以思考有關水的「看不見」的意義，而非祗是在「看 得見」的使用，也許「看得見」的部份祗是暫時的、多變的，而 「看不見」的部份是永 存的、不變的。 泰勒斯為何能夠如此的思考呢？歷史無法回答如此個人性的問題，任何一個開啟歷史 里程碑的人，歷史幾乎都難以解釋。歷史所能解釋的，祗是後來跟隨者的腳 蹤。例如有 了泰勒斯的看法，歷史就容易解釋他的學生安那克西曼德（Anaximander, B.C. 610-546） 的看法，「太陽照射水面，是使水蒸發、旱地露出的機制」，與安那克西曼德的學生安那 克曼尼斯（Anaximenes, B.C. 585-525）的觀點：「雪是來自水在高空冷凝形成的」。同時 期的克塞諾芬尼（Xenophanes）也提出：「雲、雨、泉水與河川的水源皆來自海 洋」， 他由高山上的化石提出：「世界曾經被海所覆蓋」，他也是歷史上第一個以化石研究古生 物的人。 至於海水如何成為泉水與河水，安那克薩克拉（Anaxagoras, 500-428 B.C.）提出： 「是藉由地下的孔穴將海水接通到陸地。」而後希羅多德（Herodotus, 484-425 B.C.）更 研究河川的沖積土地，他提出：「不同河段的沖積平原所含土質的顆粒大小皆不同，愈到 海口，顆粒愈小。」希波克拉底（Hippocrates, 約 460-400 B.C.）更繼而提出：「污濁的水 較重，清澈的水較輕，雨水最輕。」他認為影響水的因子，也會影響人體，故以水的輕重 去解釋人體的冷熱、乾濕與疾病，他被稱為「醫學之父」。 這是一件非常值得深思的事，這些希臘的哲學家，竟能由「水」去探討事物的來源， 甚至生命的本源，這也許是泰利斯起初沒有料到的。 泰利斯的一生，目前惟一知道的就是他曾經離開家鄉，到埃及與兩河流域，不是為了 賺錢與政治，長期流浪似乎祗是為了想得更深，問得更根本，西方文明的支柱之一，竟是 由此開始。 水的故事 16 水土科技人文歷史（十三） 希臘文 化的鼎盛時期(二)－－撒摩城與水 數學 撒摩城（Samos）位於小亞細亞西邊的一個港口，這裡以陶瓷藝術 與釀酒技術出名，在公元前六世紀，這裡出了一位數學大師畢達哥拉斯 （Pythagoras, 582-560 B.C.），他所成立的研究數學的團體 「Mathematikoi」，成為後來數學的字源。 畢達哥拉斯是「哲學之父」泰勒斯的學生，如同他的老師，他也曾 四處環遊，更在埃及遊學其間，遇上埃及與波斯之戰，他被擄到巴比 倫，約在公元前 532 年 來到義大利西南方克羅多那（Crstona）成立一 所學校，這所學校後來成為「畢達哥拉斯學派」的中心。著名的「畢氏 定理」即來自此學派。 畢達哥拉斯最大的特點是他認為「自然界的事物可以用數學去表 示」，他提出土地可以視為六面體，空氣可以視為八面體，天體為十二 面體，水是二十面體。當 時他已知道三角形的夾角總和為 180 度，也 知道多面體角度總和的算法，但是後人仍不清楚水與二十面體的關係， 這個學派後來被政治勢力消滅，大部份的資料均 無留下，不過「用數 學表示自然」是很重要的思考。 畢達哥拉斯認為樂器弦上不同位置發出不同的音符，這些位置可以 用數學表示，因此數學不祗是數字的哲學，也能量化音樂。他又提出宇 宙穹蒼的星體位置，就是一首浩大的無聲樂章，這位宇宙的創造者不是 希臘、雅典的諸神，而是一位「未識之神」。 畢達哥拉斯學派雖已消失，卻影響了希臘民間住在以弗所城的赫拉 克利特（Heraclitus, 544-438 B.C.），他提出「水不斷的流動，是力量平 衡的結果。」他進而觀察出，自然界的物質並非都在靜止中獲得平衡， 而是在運動中取得平衡。 此外，巴門尼德（Parmenides, 480-？ B.C.）提出自然物既然可用數 字表示，就可以用實驗量測，他的學生芝諾（Zeno, 450-？ B.C.）更用 無窮等比級數去解釋物質運動的軌跡，這是「微積分」觀念的萌芽。