素食干物女

今天來講希臘發明家Heron的故事。

圖片來源：Hero of Alexandria Fans

公元前325年，亞歷山大大帝（ Alexander the Great）征服了希臘和近東、埃及， 他在尼羅河口附近建立了亞歷山大里亞城（Alexandria ）。亞歷山大大帝死後，帝國分裂成三個獨立王國，但仍聯合在古希臘文化的約束下，史稱希臘化國家。

統治埃及的托勒密一世（Ptolemy the First）大力提倡學術，多方網羅人才，在亞歷山大里亞建立一座空前宏偉的博物館和圖書館，使這裡取代雅典，一躍而成古代世界的學術文化中心，繁榮幾達千年之久！資料來源：古希臘數學

亞歷山大城用現代說法，大概就是學術重鎮。所以Heron of Alexandria大概可以翻成亞歷山大城的學者Heron。

昨天看Discovery《今古發明3：城市建設》DVD，Heron這個名字頻頻出現，尤其看到他的發明品項讓我非常訝異。這人發明了自動門、販賣機、里程計數器，還寫了一本《度量論》，論述平面圖形的面積，立體圖形的體積...等數學原理，而我居然不認識！！

圖片來源：Aeolipile - World’s first Steam Engine

右圖是Heron設計的蒸汽機，希臘文Aeolipile意指風球，Heron的設計很簡單，找一個容器裡面裝滿水，加熱，然後利用水蒸氣驅動圓球。

一般人生活中會運用蒸汽原理的工具，只有鳴笛水壺，水蒸氣通過裝在壺嘴笛口發出鳴叫。蒸汽動力我不是沒學過，卻從沒想過怎麼應用它，果然缺乏科學家天分哪！

下圖神廟的自動門設計是Heron蒸汽動力原理的應用版。

古代的自動門，圖片來源：Automatic Temple



聖水販賣機，圖片來源：Heron's Vending Machine。很難想像第一台販賣機居然是在公元一世紀左右發明的，看到影片介紹前，我還以為是日本人發明的。

Heron設計的聖水（holy water）販賣機，利用槓桿原理，讓機器送出與錢幣同等重量的聖水。前往古埃及亞歷山大神殿朝拜的信徒，臨走前在機器上方A處投下錢幣，然後從出水口M處裝取聖水，等到水累積足夠數量，錢幣會從R處掉落，出水口會再度被塞住。

資料來源：翻譯自Heron's Vending Machine

雖然有點羞於承認，小的在高中參加過科展（當然沒得名），那時怎麼沒想過，用這些簡單原理設計一些小玩意？！我爸當初阻止我念物理真是正確選擇（看到這些，想到當年居然曾經想把物理系當第一志願，好汗顏...）。


Heron’s Odometer 測量距離的里程表，圖片來源：Heron of Alexandria


這個機器的原理是，在一個轉盤上放上許多鵝卵石，利用齒輪原理，當車輪轉了400次為羅馬制的一哩，齒輪就會轉動圓盤，讓上面的鵝卵石掉下來，最後計算鵝卵石數量就可以得知行駛了幾哩。

資料來源：翻譯自Heron of Alexandria，Heron’s Odometer (a ancient taximeter)介紹。

有需求就有設計，Heron應用科學理論創造出便利生活的科技產物，很厲害！

以前數學證明題常考的海龍公式，理組同學應該不陌生。

Heron不只是物理學家、械具設計者，還是個數學家。

Heron所提出的三角形面積計算公式，無獨有偶的，中國算學家秦九韶在南宋時期也提出類似證明，不過最早提出三角形面積演算法的，應該是公元前三世紀的Archimedes（項武義：圓與三角學）。

這些數學家把公式弄得很複雜，一大堆代數和數學符號，讓人看了霧煞煞。還好，後人發現更簡單的計算公式，三角形面積=底×高÷2，簡單多了。

Heron是個了不起的生活科學家！未來有機會，我會告訴小孩（別人的也行）Heron的故事。

附註：本文黃色字體為節錄他人文章的記號，白字為本人所撰。