自然能源的利用

进入文明时代，人类开始逐渐探索和利用自然界丰富的天然气能源，其中风力和水力的使用最为广泛。在水力利用方面，中国古代是一个较早使用水力的国家。中国早在汉代就开始使用水力磨坊生产谷物。桓谭的新理论写于公元20年左右，在《太古三世》第四章中描述了人体力量的模拟及其方法。方法论之王傅发明了杵和臼，后来又发明了水磨。书中的描述表明，液压磨粉机在公元1世纪就已在中国广泛使用。”米为了全人类的利益而牺牲了，后人更熟练地使用了它。结果，磨坊被用10倍的杵捣，机器被重新安装，用驴、骡、牛、马和苦役水捣，获利100倍。”公元31年，东汉官员杜十法发现排水是一种复杂的机械装置，它使用液压传动机械来连续地打开和关闭皮气囊，将空气送入炼铁炉和铸造农具。

风能的使用已经有几千年的历史了。在蒸汽机发明之前，风能被用作船舶航行的重要动力，为饮用水和灌溉输送水，排水建田，研磨面粉和锯木头。最早利用它的方法是“扬帆航行”。埃及可能是第一个使用风能的国家。大约几千年前，他们的风力船在尼罗河上航行。中国是最早使用帆船和风车的国家之一。帆船出现在至少3000年前的商朝。唐代有句诗说:“有时乘风破浪，直挂云帆，渡过深海”。可以看出，风帆船在当时的内河航运中被广泛使用。最辉煌的航海时代是中国的明朝。15世纪初，中国航海家郑和七下西洋，其庞大的船队发挥了重要作用。明朝以后，风车被广泛使用。宋·的《天工开物》中记载“风帆是用来数全县扇子的数量。一旦风向变了，风就停了”。这是对风车相对完美的描述。中国式帆船的制造已经领先于世界。方以智的《物理学透视》一书记录了“用汽车和淮扬海的水灌溉田地的六个帆”，描述了人们已经知道的用帆驱动水车灌溉田地的技术。直到20世纪50年代，扬子江沿岸的中国沿海地区还在继续使用风帆船和风力提水灌溉或制盐，仅江苏沿海就有20万套风力提水设备。12世纪，风车从中东传入欧洲。16世纪，荷兰人使用风车排水，并与大海争夺土地。他们在低洼的海滩上建立了自己的国家，并逐渐发展成为一个经济发达的国家。今天，荷兰人视风车为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式风车成为人类文明史的见证。

尽管许多地方使用风能和水能等自然能源，但由于其自然局限性和低效利用，它们并没有给人类发展带来革命性的影响。

摘自清华出版社授权的《科学技术史与方法论》

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