克特西比乌斯

最高成就

克特西比乌斯机器

公元前3世纪

克特西比乌斯设计了一种用于抽水的压力泵。

水压风琴

公元前3世纪

水时钟

第一款自动调节性水时钟是由克特西比乌斯在公元前250年前后设计的。

上图：克特西比乌斯。

我必须谈谈克特西比乌斯设计的提升水流的机器。

——维特鲁威，《建筑十书》

2300多年前，埃及的亚历山大港是全球性的学习中心。学术、科技和工程在托勒密王朝的统治期间蓬勃发展。托勒密王朝起源于希腊，由亚历山大大帝的一位将军建立。他们建立了一座用以收集人类全部知识的大型图书馆，也建立了一座名为“博学园”的大型教研中心。博学园的首任院长便是后来成为古代世界工程学奠基人物之一的希腊发明家和数学家克特西比乌斯。

公元前3世纪，克特西比乌斯生活在亚历山大港。和其他生活在这座城市中的学者相同的是，克特西比乌斯很有可能得到了富有的托勒密二世的财政资助：这个时期的许多现存手稿都标注了对这位领主的献词。令人遗憾的是，克特西比乌斯的手稿古时便已遗失，但是我们却通过一些后来的学者的真迹了解到了他的作品。譬如，海伦·亚历山大和阿基米德，都在各自的笔录中提及了他。证据表明，克特西比乌斯撰写了一部颇具影响力的气体力学论著，描述了气体的伸缩性以及如何将压缩气体应用于诸如水泵之类的设备上。他也在流体静力学领域撰写过作品，对流体力学进行了描述，并且对这个学科的实际应用指明了方向。一些古代作者认为，虹吸管是克特西比乌斯发明的。

克特西比乌斯的水时钟，一种采用水力驱动的精巧时钟。

克特西比乌斯的压力泵能够将水从井中升起，也能喷射出一股水流用于灌溉、喷泉或者灭火。

有人认为，克特西比乌斯是一个理发师的儿子。有则故事讲述了，他是如何采用滑轮组和一个封装在圆筒内的铅配重块为他父亲的店铺发明一个可调高度的镜子的。显而易见的是，铅配重块的运动压缩了筒中的空气，并且发出一种乐音，这为年轻的克特西比乌斯后来的多项工程发明提供了灵感。其中用途最为广泛的发明是一种采用活塞、气缸和阀门升高水位的压力泵。罗马建筑师维特鲁威在《建筑十书》中将其描述为“克特西比乌斯机”，我们便据此拥有了罗马的压力泵源于克特西比乌斯的设计基础的考古学证据。这是古代绝无仅有的能够通过压力作用产生水流的水泵。因此，这种水泵可以供喷泉使用，但是消防系统也有可能曾经使用过。

克特西比乌斯也设计了水压风琴——现代管风琴的前身。它利用水压驱动压缩空气通过长短不一的管道，从而发出与之对应的不同音调的声音。克特西比乌斯发明的另一种依靠水力驱动的机器是水时钟——这种时钟采用滴水逐渐填充位于下方的容器从而让指向标记时刻的浮子装置升高。克特西比乌斯改良了水时钟的精度，使水流保持稳定的流速，这使水时钟成为17世纪摆钟问世之前世上最精确的计时设备。克特西比乌斯富有开创意义的理论创新和实践发明毋庸置疑地领先于他所在的时代，为后继的历代工程师们开辟了道路。