你敢信？！其實希臘發明家早在兩千年前就發明了蒸汽機！而且連販賣機都有！

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天才科學家們或許在孃胎裡就應該盤算他們出生的年代是否合適，像我們耳熟能詳的科學奇葩，如愛因斯坦、牛頓等，都出生在一個恰當的時代，時代孕育著新的革新，他們憑藉聰明才智揭開了這嶄新的一頁。他們提出的理論超前於時代，因此他們是先驅者，他們的理論又適應這個時代，因此很快被認同，併成為家喻戶曉的偉人，但是古希臘的發明家海倫好像就沒有這麼幸運了。

海倫，埃及亞歷山大港人氏，大約出生於公元10年。同樣是科學巨匠的他貌似出生的太早。他的發明過於超前時代，令人匪夷所思，以至於這些偉大的發明無用武之地，而被漸漸淡忘。假如海倫不是生於公元初，而是生在18世紀，那他的機械天分和非凡的創造力很可能使他成為世界首富。但實際上，他只能得到了史上最牛發明家的美譽，但即便如此也非常人能比，打比方講，對於當前的時代要想取得海倫那樣的成就，除非你製造出一臺能隨意變化的變形金剛來。對於海倫的身世，我們所知甚少，直到上個世紀才大致確定他生活的年代。目前比較靠譜的推測是，他是希臘人，公元一世紀初生於埃及。他的先輩在亞歷山大大帝征服埃及的時代從希臘遷徙至此。海倫很可能是在亞歷山大港的大學（Musaeum）裡教書，Musaeum是當時希臘統治者建立的教育機構，上面的圖片就是Musaeum的構想圖。Musaeum不同於古地中海沿岸的任何機構，它是一個供學者和科學家們集會的地方，是大學出現前數百年中唯一的學術機構。

海倫的蒸汽機

無需過多探求海倫的生平，他的發明和理論足以證明他的偉大。海倫最卓著的成就是發明瞭最早的蒸汽機----汽轉球(aeolipile)，雖然他之前有人也曾提出過汽轉球的理論，但海倫是闡述其製作細節的第一人。汽轉球的工作原理是把空心球固定在支架上，使其可繞軸旋轉，在球的兩側，垂直旋轉軸方向上安裝兩個反向彎管噴嘴，將空心球內部或球下方容器中的水加熱，水受熱後蒸汽從兩個噴嘴湧出，水蒸氣帶動空心球加速旋轉，直到蒸汽噴射的力與空氣阻力和機械摩擦力抵消，空心球開始穩速旋轉。

與當代的機器想比，海倫的汽轉球充其量只是個娛樂玩具，但是如果考慮他所生活的時代，這無疑也是具有開創性的。隨著時間流逝，蒸汽機逐漸被淡忘，直到1577年，土耳其發明家，全能天才Taqi al-Din纔再次製作出蒸汽機，並被公認為是那個時代最偉大的人物。由此及彼可以推測，比他更早1500多年的海倫所取得的成就是多麼巨大。汽轉球並沒能應用於實際，因為當時沒有需要汽轉球推動的機械裝置。在奴隸社會，機械裝置能派上用場的時候不多，但是在地中海沿岸，卻有一種和蒸汽機很搭調的裝置,那就是“鐵路”。古代社會的發展歷程中，很多國家都產生過原始的軌道。當然，軌道上的運輸工具並不是靠機器拖動，而是由馬或者人來拉動，或是靠重力運動。

最出名一處古代軌道是“滑道”（Diolkos），“滑道”橫穿科林斯地峽最窄的部分，船隻不必繞行整個伯羅奔尼撒半島，就可以直接從滑道通過地峽到達另一端。“滑道”大約出現於公元前600年，設想一下，假如滑道使用的時間更長一些，能使用到海倫的時代，那是否會有人靈光閃現，用海倫的蒸汽機來拉動滑道上運行的船隻呢？真若那樣，海倫就能毫無爭議的成為蒸汽朋克第一人，但即便如此，給予他這個稱呼也毫不過分。

世界上最早的機器人專家

海倫曾發明出一種獨特的機械，這種機械可以按預先“程式設計”來完成特定的工作，一旦開始運行，機械就會逐步完成所有程式。因此海倫也算是最早應用控制理論的人，後來的控制理論在19世紀中葉才再次出現。有趣的是，海倫的這些裝置大都用於戲劇表演。他的很多機械都是為改善希臘劇院的表演效果而設計，其中最吸引人的是一臺可自動錶演十多分鐘戲劇的全自動裝置。是的，你沒有聽錯，他的製作實際相當於古希臘版的迪士尼總統大廳，但是它的內部僅僅由節，繩子，和一個旋轉圓柱帶動的簡單裝置構成。即使簡單，這出機械戲劇也有著自動控制的理念。這套裝置的每一個部分——繩子，節等都有兩種狀態，改變他們的狀態組合就可以實現不同的動作。這就意味著海倫這套自動錶演戲劇的裝置算是世界上最早使用二進位制程式的機械了。Erik Davis曾在其“資訊時代的神話神祕和神奇”（Myth, Magic & Mysticism In The Age Of Information）一書中對海倫的裝置進行了這樣的描述：人偶在觀眾前方的舞臺上自行顯示出來，顛簸地穿過立體的舞臺，然後又自行消失在觀眾的視線中。另一個場景是關於酒神和太陽神：火焰逐漸褪去，天空電閃雷鳴，一個女信徒人偶圍繞酒神，在滑輪帶動的舞臺轉盤上急速的旋轉。

海倫不僅僅是才華橫溢的發明家，還是精通數學和理論的能手。他提出的光學理論和當代的費馬定理如出一轍，他預測光線總是沿著兩點之間的最短距離傳播，這聽起來極為淺顯，但卻是非常重要的理論。的確，直到上個世紀我們對光的瞭解才豐富起來。而古希臘海倫的光學理論幾乎就可以作為光線本質的定義，經過千年之後，阿拉伯科學家Alhazen才傳承和發展了這一理論。海倫在數學方面的貢獻也十分卓越。他推匯出計算平方根的簡單演算法，和只用三邊長來計算三角形面積的方法，也就是著名的海倫公式。他還提出了虛數的概念，這項成就的影響更為深遠。

風力和滅火

不過海倫最大的成就還是他的發明，這些發明有時看起來其實很簡單。舉個例子，他曾製作出能利用風能運動的風車，製作風車並不需要像製作蒸汽機或機械戲劇那樣高深的功底，但也必須要有獨特的洞察能力。在海倫之前從沒有過風能機械的記載。其實有時天才並非擁有多麼高深的知識，只是因為他們能意識到司空見慣的事物中所蘊藏的真理罷了。

有些人可能會這樣想——這些機械和公式的確相當好，但它們是否能用於實際呢？海倫的發明給亞歷山大港帶來了什麼好處？好的，我來回答，假如你是位古羅馬市民，海倫的發明可能會挽救你的性命。他曾發明過一種依靠活塞推動，將水射向任何方向的壓力泵。上圖的設計是西比烏斯在海倫之前設計出的機械，海倫對其進行了改進，制成了這種壓力泵，這種泵在古羅馬的消防工作中起到了舉足輕重的作用。

兩千年前的自動販賣機

的確，蒸汽機、機械戲劇好像離日常生活遠一些，但自動販賣機怎麼樣？在海倫的所有發明中，我最感興趣的就是這種自動販賣機。他在著作“機械和光學”（Mechanics and Optics）中介紹了這個裝置。從技術上來講，這個古代的自動販賣機實際上是個聖水分發裝置，但是就像現代的機器一樣，它也需要投入硬幣才能進行工作。顧客從投幣口投入硬幣，硬幣會落到一個盤子上。這個盤子連線著一個槓桿，硬幣的重量使槓桿開啟開關閥，聖水便從出水口湧出。出水的同時，盤子在硬幣重力作用下還在繼續傾斜，直到硬幣從盤中滑落，盤子便重新又回到水平狀態，槓桿也回到原來位置，閥門關閉。

因此，下次別在抱怨可樂自動販賣機識別不出破舊的鈔票了，你可以這樣想一想：這個機器已經有兩千年的歷史了，不用對它要求太高……不管是蒸汽機，風力機還是自動販賣機，都證明了海倫無與倫比的才智，他在兩千多年前製作的這些機械令人歎為觀止，如果要評選一位歷史上最具超前意識的發明家，那麼我想這個殊榮非亞歷山大港的海倫莫屬了。

via:今日頭條