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风的运动以及电火的形成

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:列奥纳多·达·芬奇从地球和动物的脉络循环系统开始,然后描述水的凝结和蒸发及其形成云彩和飓风的天气现象。用特别清晰的细节描写,列奥纳多·达·芬奇描述了他所观察到的雷雨云砧的形成,并记录了使用水车来测量风速和水速的想法。事实上,特别是水的运动,形成了整个论著的缩影。直到15世纪,列奥纳多·达·芬奇成为对地震研究的突破者。他明确地提出,是地球内部的热能冲突导致了地震的最终爆发。

大英图书馆说明

尽管这一页只有一个图示,但这一图示却是整个手稿中最为生动的。列奥纳多·达·芬奇从地球和动物的脉络循环系统开始,然后描述水的凝结和蒸发及其形成云彩和飓风的天气现象。用特别清晰的细节描写,列奥纳多·达·芬奇描述了他所观察到的雷雨云砧的形成,并记录了使用水车来测量风速和水速的想法。

这一页同时也体现出了一种列奥纳多·达·芬奇根据四大元素的特征进行宏观综合治理最为有效的方法。事实上,特别是水的运动,形成了整个论著的缩影。在前面的一页(手稿十八)上,他提出地球内部水循环的理论;而这里他提出另外一种替代理论,即:海水流入溶洞,在这一过程中流水所形成的冲蚀和水对河岸的冲蚀一样。这一冲蚀比起以前,会使更多的水从地球中流出,大海和以前相比也会显得更低。

对水的这一讨论逐渐转移到对火元素的讨论上:以热的形式存在的火是如何成为地球本身系统的一部分的。接下来,列奥纳多·达·芬奇开始考虑空气是如何形成风的。

对地震的研究

从公元前7世纪开始,由于地中海地区的地震非常活跃,希腊人对于地震研究充满了浓厚的兴趣。哲学家泰勒斯认为,地震是由于强大的海浪摧毁了海岸引起的,但是这个理论却无法解释发生在内陆的地震。还有一些希腊人认为,地震是由于天气过分炎热和干燥,引起地下溶洞的滑坡。倒塌在地球深处的土石,高度压缩空气,从而将地震释放出来。和第二个观点相接近的是亚里士多德的看法,他也认为是高温下的地下溶洞的气压导致了地震。和其他的自然科学一样,亚里士多德的地震理论影响了后世欧洲人达几百年之久。

直到15世纪,列奥纳多·达·芬奇成为对地震研究的突破者。列奥纳多在他的手稿当中写道:“地球的怀抱中有大量受热蒸发的水,在其通道上无法找到新的地方,因为内部环境相同,因此无法像原来一样靠自身的力量形成水,但是会像迫击炮中的火药一样,密度不断地成倍增加,变得越来越强硬,比起外部包裹的材料,其力量更强。那么如果不是突然释放为烟雾,便会自身飞速冲向前方,并将一切阻挡其前进的物体撕裂摧毁。水在地球内部的溶洞中所形成的蒸汽也一样,蒸汽在地球怀抱中的各种各样的罅隙里窜来窜去,到处游荡,大肆喧腾,直至到达地面。伴随着强烈的地震,使整个地区震颤,经常使大山砰然塌陷,使各个地方的城市和土地毁于一旦,强劲的地震飓风从地裂中突然冲出,就这样逃得无影无踪,消耗掉自身的能量。”

他明确地提出,是地球内部的热能冲突导致了地震的最终爆发。他所提到的“地震飓风”,就是现代地震科学所谓的“地震波”,列奥纳多第一次明确地阐述了震波的传播,为后来的地震研究提供了全新的方向。

十五

进行打桩的最好办法,是通过安装有滑轮的脚手架装置,使一个人可以拉升相当于其自身重量的撞锤。对于这个人来说,不费吹灰之力就可以轻松地爬上脚手架。这个人的脚一踏上脚蹬子,便会降落,而其受到的重力足以拉起撞锤。而如果这个人扛着石头爬上脚手架,则只可能携带仅仅1磅重的物体。而现在他将可能提升起相当于自身重量的东西,这可以准确地测算出来。在他离开脚手架顶端的那一刻,人便降落下来,而同时撞锤会上升,固定在顶部,一直保持在那里。直到这个人松开踏板,并再次爬上脚手架的梯子,拉开系在撞锤上的绳子,使撞锤可以迅速砸向他所要打桩的桩顶。而同样的速度,踏板再次升到这个人的脚下。这样不断重复同样的动作,便可以不费吹灰之力将基桩打入地下。

如果想多人操作比较大的撞锤,可以将多根绳子拧成一股,使用几个脚手架支撑,几个人可以同时登到梯子顶部,在班长的指挥下一起踏上踏板,同时松开脚手架,一起降落,将撞锤拉上去,然后同时拉开绳子,撞锤降落下来。然后还得再次爬上梯子……

撞锤降落后,这些工人可以休息,而且爬梯子也不累,因为只用手和脚工作。人的所有力气只是用在双手上,脚并不累,而且必须由单独一人作指挥。如果仅仅用手提起撞锤,打桩效果就不是很好,因为一个人即使用尽全力,也无法一直提起和自己体重一样的重量。而且如果绳子与拉绳子的人的体重中心不垂直的话,人是拉不起相当于自己体重的东西的;即便是一群人一起去拉起一个撞锤,垂直的情况也只可能落在其中一个人的身上。

如果河流堤坝的前方是由中空且东倒西歪的基桩构成,一般应当在稍微高于水位的地方,建设一个较低的堤坝。这样,在洪水暴发的时候水流从较低的堤坝落下,冲蚀堤坝的底部,反弹回来的过程中将水流原来沉淀下的物质带起,并使其沉淀在较高水坝的前方,用这些冲来的物质为较高的堤坝构成一道屏障。而水流从底部升起,沿着斜坡到达堤坝的顶部,这样水流便不会再对堤坝造成冲击或破坏。

但是如果按照常规方法建筑堤坝,水流将从堤坝内部来冲击堤坝,并会向上部和下部及两边蔓延。而部分水流向下流动,从基桩的后面冲掉泥沙,使基桩松动,基桩会随着水流的冲击方向而倒塌。障碍物可以引起水流流向发生改变,一般在障碍物的下方形成比较深的冲击坑,而在越过障碍物之后会将冲击坑填上。

水坝的斜坡应该用紧密连接的厚石板,一些平放,一些直立,相互之间确保牢固连接。在大水冲下的地方,空气密度一般很大,因为水从这些地方蒸发,周围空气中的水分含量不断增加。

从堤坝上冲下的水流,越是靠近其降落点,水面越显得平整舒展。这是因为当水流快速冲下,必须有后续的水流来补充,否则水面就会降低。当水流流入湖泊,越是靠近流入点,水面因为波浪的作用比湖水正常的水面升得越高。

从不同地方汇集而来的水流,在河道底部的洞穴汇合。这股水流在洞穴中不安分地窜来窜去,直到找到洞穴的出口,这样形成的冲击坑里会充满到达河道底部的空气。水下完全无法形成漩涡,因为水流中间不得不保留空气。当水流以相同的角度冲击河岸上突出的物体,会突然在河岸的泥土中形成类似的冲击坑。

从云层降落的雨水不是全部都降落到地面。这是因为雨水穿过空气,会受到空气的摩擦,由于摩擦的作用,雨水要么全部、要么大部分消散在空气中。人们经常可以看到云层滑向地面,因为云层改变了形态,变成了风,云层会突然变短而呈现出马尾形状,而且依然保持着可以观察到的状态。沸腾容器中的开水,通过狭小的出口喷出,显得急躁而猛烈,其所形成的水雾会全部消散到空气中。这个现象就像烤肉一样。湿气蒸发形成风。

20个人,20副踏板;将踏板安置在移动板上。

石板拼接的堤坝斜坡

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