
17世紀是一個舉足輕重的時代,
人與自然之間的平衡被永遠改變了。
當時,沒有電、沒有汽車和火車,
最常見的能量來源是需要飼養(yǎng)的牲畜---這是“馬力”一詞的來源。
但在荷蘭,一個遙遠的海灘,新事物產(chǎn)生了。
400年前如果能見到比小帆船更大的游艇你可能很驚訝,
當時的油艇長8米寬4米,輪子的直徑有2米。
這是現(xiàn)代陸上游艇的前身,
在當時被稱為“風之戰(zhàn)車”。
用于搭載海岸線全副武裝的戰(zhàn)士,
它既令人稱奇同樣也令人恐慌。
展示風能如何在陸地產(chǎn)生動力,
這艘快艇是人類造出的最快工具,比奔馳的馬還要快。
風之戰(zhàn)車由西蒙史蒂芬設(shè)計,他是工程師和數(shù)學(xué)家。
他完全改變了荷蘭的面貌,將其變成了一個貿(mào)易帝國。

409年前,西蒙史蒂芬的發(fā)明獨一無二,
但是史蒂芬想要利用風力的雄心遠遠不止建造戰(zhàn)車。
他想通過駕馭風能來改變祖國,
而他的工具就是數(shù)學(xué)。
當時數(shù)學(xué)在發(fā)生變革,
幾百年來大學(xué)中的幾何與算術(shù)一直偏重理論知識。
在橋梁建筑和火炮制造的實物中,應(yīng)有有限。
但是,西蒙史蒂芬等人利用數(shù)學(xué)理論去創(chuàng)造更高的以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的全新科學(xué),
來幫助解決世界范圍內(nèi)的復(fù)雜問題。

史蒂芬利用數(shù)學(xué)解決問題對海拔較低的荷蘭至關(guān)重要,
針對如何讓荷蘭保持干燥這個問題,
他在著作中寫道:他不僅僅是應(yīng)用數(shù)學(xué),
而是試圖用數(shù)學(xué)去改善機器。
一個多世紀以來,荷蘭風車將排水渠中的水導(dǎo)入運河之中排走。
史蒂芬確信數(shù)學(xué)會提高風車的效率,
但實現(xiàn)起來相當復(fù)雜。
難點在于風車內(nèi)部不是垂直的傳動裝置,
輪子有13度左右傾斜,
這使得里面的齒輪移動起來很復(fù)雜。
它不僅僅是轉(zhuǎn)動,還會上下里外地移動。
史蒂芬必須考慮每一處的角度和運動,
包括帆、軸和齒輪,這是數(shù)學(xué)的雷區(qū)。
為了提高風車效率,
他需要創(chuàng)新,需要采用三維數(shù)學(xué),
在史蒂芬之前從沒有人這樣做過。
史蒂芬重新設(shè)計了齒輪,漿輪和水閘,
甚至還有風車的鏈子。
它不僅能灌溉農(nóng)田還能抽干湖泊。
他對風車內(nèi)部構(gòu)造的調(diào)整是如此有效,
新設(shè)計的風車效率提高了3倍!
此外,史蒂芬為他的發(fā)明申請了專利,
確保自己的發(fā)明得到保護和回報。
數(shù)學(xué)讓史蒂芬發(fā)了大財!

不久后,該發(fā)明也改變了荷蘭,
新的風車幫助荷蘭成為了工業(yè)強國。
研磨種子和堅果能得到寶貴的油,
造紙廠實現(xiàn)機械化,
切割木材的速度提高了30倍,
手工的精確度更高,使這個小國成為西歐最大的造船國。
數(shù)學(xué)設(shè)計的風車在風中呼呼作響,
荷蘭成為活躍的貿(mào)易國,
阿姆斯特丹也成為全球最富有的國際化都市。