想一些寫一些: 失落的技藝：繩與結

以下為上列英文文章的翻譯,由於本人非英文專業人員,文章不順或詞不達意皆屬正常.若有任何版權問題請告知,謝謝!

失落的技藝：繩與結

繩索廊道可說是有史以來，最非凡的工業技藝與建設之一

繩索製做

繩與結可說是人類發展史中，最古老也最有實用性的技術之一，可能比輪子，斧頭的使用還要早，甚至早於用火。時至今日，繩與結即將成為過時的技術

目前已知最早發現的繩／結化石片斷可以追溯到一萬五千年至一萬七千年前，這成為了繩／結的使用早於斧頭（公元前六千年）與輪子（公元前五千年）的直接證據。然而，如果我們基於間接證據（具有穿繩孔的化石，文物上的磨損痕跡，骨針，以及藝術表現等等）而言，考古學家相信，繩／結的使用可能會是介於 250 萬年到 25 萬年前

具有穿繩孔的化石

根據推測，這時間可能比用火（公元前 40 萬年）還要早，而且繩／結出現的時間跟最早被發現的石製工具出現的時間互相吻合。有趣的是，現代猿類也表現出一些非常基本的打結與繩索技巧，這顯示繩結使用的起源很可能早於人類進化（來源）

很少人意識到繩／結在人類歷史中的重要性。值得注意的是，繩／結技術在一些講述科技歷史的指標性書籍中甚至沒有被提及。然而，在過去 25 萬年中發展出來的重要技術中，或多或少在某種程度上，都用到了繩／結技術。從史前時代以降，繩／結就被用在狩獵，拖拉，固定，掛物，攜物，拉提與攀登

狩獵

繩／結早期的應用包括：漁網，狩獵陷阱，把石器綁在棍子上來製作長矛，魚叉，造弓，建屋，製作藍子，繫緊衣服，綁住動物（以及人），把馬或牛套在古戰車上，還有建造木筏。在人類早期的科技發展中，某種形式的繩索，以及那些可以有效使用的繩結，都扮演了關鍵性的角色

拖／拉

隨著文明的興起，各式各樣巧妙的繩／結應用也不斷擴展：拖運運河中的船隻；沿著坡道拉動重石，豎立大型的方尖碑（首次由古埃及人完成）；起重機，起重裝置與投石器（始於希臘人與羅馬人）；大型索橋與繩索吊橋的建造（始於中國）；帆船的出現等等

用來處刑的絞索（套索），是另一個『文明』人類的發明；當然，套索也可以用來吊掛教堂與修道院的鐘。雖然這些發明都有其它的材料參與其中，特別是石材與木材，但如果沒有繩／結，這些技術都無法發揮作用。除了這些比較實務的應用之外，繩／結也成為了重要的裝飾元素，特別是（但不限於）在中國與塞爾提克文化

記事繩結

繩／結也被用來做記錄，最知名的是源自於秘魯的『khipu』或是『quipu』。印加文明（西元 1400 -1530 年）廣泛地將它們用在會計與人口普查 --- 記錄倉庫庫存，居民數量等等（圖片來源與其它資訊）

記事繩結

奇普（khipu／quipu）是由一條長繩組成；長繩上會綁上較細的繩，有時細繩可能只有幾條，有時可能有數百條。這些垂吊著的細繩上會打上一系列的小結。細繩會染上各式不同的色彩。由於印加文明不同於其它文明，似乎缺乏書寫系統，因此有一假說是：這些打了結的細繩也包含了述事資訊，因此可以被視為一種書寫形式（1／2／3）。奇普可能是源自於前印加時期，因為有些較簡單的繩結記事系統已經出現在原始的中國社會與其它地方（1／2／3／4）

硬體：繩索

製做繩索基本上分為四個步驟：首先是備料，『纖維』（fibre）的選擇；第二，將纖維紡成紗線（yarns）；第三，把特定數量的紗線集合成束，加撚為股線（strands）；第四，將特定數量的股線合為主繩（rope）（見下圖示）

每一個加撚的步驟中，加撚的方向都會跟上一個步驟中的加撚方向相反，主要是為了克服繩線在加撚後容易散開的傾向。大多數的主繩由三條股線所組成（稱為 Hawser 編織繩）（按 1）

製繩四步驟：從纖維到主繩

在史前時代時，最早的『繩索』可能只是不同長度的植物纖維，例如藤蔓；在人類首次試著將這些纖維加撚或是編成股線後，才形成在現代意義上所謂的『繩索』。可以肯定這一定是個漫長的過程，有可能一開始是利用植物纖維編成墊子或籃子，之後才逐漸發展出編繩技術（更多資訊：1, 2, 3 and 4）

此後數個世紀，繩索製做依然是以手工方式進行，並沒有使用工具來製做。製做的過程可以由單人完成，也可以由雙人來做。若是由雙人來製做的話，則會由其中一人固定二條股線，一條握在手中，另一條則綁在大腳指上；然後另一個人在離開一段距離的位置，開始加撚二條股線（來源）

在中國，另一種簡單製繩法被用來製做竹纖繩。兩個工人在木製高塔上，將事先已切好的一些數公尺長的竹纖，懸掛在高塔的工作平台上，如此一來竹纖就可以避免互相纏繞，見下圖（來源）。首先使用工具輔助製繩的是古埃及人（公元前 4000 年起），使用的是手持紡錘（來源）。很久之後，在歐洲和中國才出現類似的工具

製做竹纖繩

繩索廊道

在中世紀晚期的歐洲，國際貿易量因帆船輸運而飆漲，自然而然地，繩索的需求量也水漲船高。帆船需要繩索來固定船隻以及系統架設（支撐桅杆以及風帆控制），而帆船上裝載 35 公里（約 20 英里）長的繩索也是輕而易舉。隨著造船業能夠生產出更大型的帆船（還有重要性日漸提升的採礦業），這些都明顯地意味著，需要更長，更強以及更粗的繩索

繩索廊道

對繩索的需求引領了一些歷史上最非凡的工業工廠與建築的出現：索道工廠（見上圖，England，1770）。由於纖維紡紗與紗線／股線的加撚，必須在一直線上製做，所以工廠的長度會決定繩索成品的長度。由於這個原因，產生了許多看起來古怪的狹長建築；在 18/19 世紀時，這些建築一般都在 350 到 450 公尺（1150 到 1475 英尺）長左右；在這個時期，航海與採礦業都不斷的提升對繩索長度的需求。在 19 世紀末的澳洲，甚至有座索道工廠的長度達到了 760 公尺（2500 英尺，來源）

為了增加生產效率，也加入了一些（人力驅動）製繩輔助機（如下圖 --- 圖中的索道比起實際的索道要短上許多）。在工業革命初期，這些製繩設備的規模也隨之擴大，並轉換為蒸汽驅動。在歐洲美國與澳洲，一些蒸汽驅動的索道工廠一直運作到 20 世紀中期，之後才被電力驅動取代。在一些『較低開發』的國家中，這些蒸汽驅動的索道工廠還持續在運作

繩索製做

索道製繩法很簡單，在中國也有在使用，但要用文字描述出來是有點困難。我試過一些方法但描述起來不是太長就是不夠組織化，但後來我找到一本書，叫『纖維繩索技術手冊』（Handbook of Fibre Rope Technology），描述的方式相當簡潔（如下附圖；附圖也來自於同一本書）：

製繩三階段

『索道有兩端，其中一端是固定架，架上裝置三個可以旋轉的線鉤；另一端是一個拖架，裝置一個可旋轉的線鉤。第一階段，從線軸中拉出三組與索道同長的紗線，沿著索道固定住』

『第二階段，助手轉動固定架上的曲柄，三組紗線分別透過旋轉，加撚為三條股線。旋轉會造成繩長收縮，所以在旋轉的過程中，需要製繩師根據收縮的繩長隨時沿著索道移動／調整另一端拖架的位置』

『第三階段，旋轉拖架端，將三條股線加撚成為一條繩索。在一般製作過程中，股線在架設時會儘可能架高，以避免互相纏結。當拖架端的單一線鉤鬆開時，單股股線中的高扭力會造成線鉤轉動，進而使得三股股線加撚在一起形成繩索（按 2）。製繩師在製作過程中會持續回推繩索使其維持緊繃；同時，助手也會持續旋轉固定端的曲柄，以緊繃每股股線』

現存索道

多數索道都是建置在戶外，有些會以木製屋頂遮蔽。到了 19 世紀初時，有些索道則會建置在磚造或木造屋中

多數早期的社區中，無論規模大小，都有設置簡單的索道。沿海城鎮因需求的關係，可能會有較多的索道。例如：1794年，美國的波士頓（Boston ，US）有 14 條索道，而 1816 年英國的普利茅斯（Plymouth，UK）也有 14 條索道（來源）

索道機具

另外由於火災風險較高，多數索道也建置在郊區。特別是木造結構的索道，跟麻類纖維以及可能引發明火的焦油桶放置在一起，風險非常之高（焦油是從松樹中提煉出來，主要用於使麻線更防水）

較小型的中世紀索道，以及許多中世紀後建置在開放空間或是木造結構的索道，都已經不復存在。不過有些建置在磚造建築中的索道都保存的不錯。在英國的 Chatham Dockyard，有座始於 1790 年的索道工廠，其內部長度約 346 公尺（1135 英尺），且至今都還有在生產商用繩索（參考圖）；在美國康乃狄克州（Connecticut）的 Mystic Seaport 博物館中，還保存有 19 世紀早期由 Plymouth Cordage Company Ropewalk 所建置的部份索道，長約 250 英尺

製繩工廠

現存最大的索道位於法國的 Rochefort，屬於『La Corderie Royale』，可以追溯回公元 1666 年，此索道一直營運至 1867 年。其內部的索道長為 374 公尺（外部長為 390 公尺），這是 17 世紀當時最長的磚造建築（見上圖，上圖為鳥瞰圖），可以生產出最長 246 公尺的繩索（由於加撚過程中會造成紗線／股線縮短，最後繩索的成品大概會是原紗線的三分之二左右）

軟體：繩結

單就繩索本身而言，基本上用處不多。繩索必須被綁在其它東西上（某個物體，其它繩索或是自身纏繞），因此，繩索需要繩結來有效發揮它的功能。用個簡單的比喻來說，繩索就像是硬體，而繩結則是軟體。雖然在史前時代的繩結技術肯定相當簡單，但隨著時間的推移，現在繩結技術已自成一門高度專業的藝術

各式繩結

超粗繩徑繩索

曾經使用過的繩結，其數量之多與樣態之廣，會讓當代人類出乎意料。繩結大約有 4000 種左右，從很簡單到極其複雜的都有。曾經何時，各種領域都會利用某些適合它們的繩結，打結也曾是這些行業的日常活動。但時至今日，大概只剩露營家，童子軍，攀岩者與帆船家才會去學習這項曾經是必備的技術

船用繩索

繩結技術逐漸式微的原因有二。首先，許多需要依賴繩索／繩結的技術已經消失（或轉入非常專業的領域）。其中最知名的是帆船；現今，不會再使用繩索去拖運運河船，也不會利用動物運輸包裹物資，更不會使用投石器（很明顯，已經被轟炸機與柴油引擎取代了）；另外被取而代之的還有數以百計曾經需要依賴繩索的一般工具與設備

天然纖維的消亡

第二，硬體（繩索）技術已經改變了。從史前時代一直到 20 世紀中葉，繩索都是由植物纖維製成（有極少數是由如肌腱或毛髮等動物纖維製成）。埃及的繩索一般而言是由紙莎草或棗椰纖維製成。而在東亞，則常使用竹，草與椰子纖維製成。

至於大麻（hemp）的使用，大約是起源於公元前 3000 年的中國，也是幾個世紀以來，歐洲製繩廠主要使用的製繩材料；而北美則是自 17 世紀起開始採用大麻來製繩

繩結技術

在 19 世紀的歐洲與北美，大部份的大麻（hemp）與亞麻（flax）被進口的熱帶纖維所取代：主要是馬尼拉纖維（manila，由焦麻植物的葉子製成），但也有椰殼纖維（coir，由椰殼製成），劍麻（sisal）與龍舌蘭（henequen）。棉花與黃麻（強度較低也較不耐用）也會被用來製繩

19 世紀下半葉開始，許多繩索的材料從天然纖維改為鋼材（『鋼索』）。現時，像是電梯，起重機還有吊橋，都完全改採鋼製的『鋼絲繩』；現代帆船也會利用鋼絲。而採礦以及繫泊用的天然纖維繩，也逐漸地被鋼絲繩所取代

鋼索

當然，還是有些領域會使用『真正』的繩索，例如漁業，水上運動設備，降落傘，熱氣球（如下圖）或是技術登山（也包含工業繩索）；這些領域所使用的繩索，幾乎都是使用基於石油提煉的合成材料製成 --- 合成材料的使用，是自 1950 年後的新趨勢。如今，天然纖維繩索的市場幾乎已經消失了

繩網

聚合物材料繩比起天然纖維繩而言，強度更強，重量更輕，短時間內就取而代之了。尼龍大概是在 30 年代（1930s）末期在實驗室中問世，如今已經成為使用最頻繁的製繩材料。聚酯與聚丙烯分別於 40 年代與 50 年代出現在市場上，這些材料的強度雖然沒有尼龍強，但價格比起天然纖維可是便宜不少

如今市場上有許許多多不同的製繩材料：Kevlar， Technora ，Twaron，Vectran，Zylon 還有超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene, UHMW , 強度為鋼的 10 到 100 倍）繩索。在亞馬遜買書到貨時的外包裝盒是用膠帶封裝；而買小物品到貨時的外包裝盒則是用塑膠條封裝。在我公寓裡，唯一能找到天然纖維繩的地方，是在貓抓柱上

當然，在製繩方面，合成材料在製繩技術上比起天然纖維，需要較昂貴的高科技製繩機（現今多已數位化）

繩結穏固性

上述的各種新式材料都不適合打繩結。像是鋼絲繩／膠帶／塑膠條這些材料，打結能力差是顯而易見的；但對於合成材料來說，也是一樣的：大多的合成材料繩其打結後的繩結穏固性都很差（按 3） --- 這也是為什麼現在鞋帶大多還是使用天然纖維來製作。在這些材料上，繩結的功能被其它的穏固技術所取代：這些穏固技術是由塑膠，鋼材以及鋁材組成（如下圖）

加固技術

此外，現今銷售的天然纖維繩比起百年前，其繩索的品質較差，而且在防水處理方面，很有可能是以殺菌劑和化學防腐劑來取代焦油防水（來源）

有趣的是，使用合成纖維取代天然纖維的趨勢持續上升。製做鋼絲繩的方式跟製做天然纖維繩的方式有點類似：多條鋼絲線被加撚為鋼股線，這些鋼股線會再繞著一股線芯加撚為鋼索。線芯的材料在不久前都還是使用麻或其它天然纖維製成；但近來天然線芯已經愈來愈少。取而代之的是使用鋼或塑膠（聚丙烯或 PVC）來製做線芯，而且已經愈來愈普遍。而如果鋼絲繩是使用天然纖維製的線芯，則線芯多使用 PVC 來做防水處理（來源）

繩索，有線，無線

合成纖維以及鋼材或許比麻繩來得強，但這是有代價的。合成纖維繩在燃燒時會釋放出毒素，也無法被生物分解（這也是為什麼它們不會腐爛），而且也不能回收再利用（某些合成纖維可以，但尼龍不行，而尼龍也是目前使用最廣泛的合成纖維)

相較之下，天然纖維繩一直以來都被大量的回收再利用；無論是用來做再製繩（品質較差)或是製做填絮（oakum：將天然纖維塞入木造船隻接合的縫隙，以加強防水效果）

無論是鋼材或塑膠材料製的繩索，其生產過程中的耗能都比天然纖維繩索要高得多，且其生產是完全依賴化石燃料（理論上鋼材可由再生能源來製造，但並沒有實務上的運用）。這也代表著它們的製造成本跟石油的價格習習相關，而天然纖維則沒有這個問題

簡而言之，目前新的製繩技術與傳統天然纖維製繩技術完全不同，需要仰賴非再生能源。這聽起來並不陌生，因為對大多數現代科技來說，這就是實際的現況。當然，這是因為當代所有機械設備都使用了較強的鋼材與塑膠材料所製做的繩索，除非這些機械設備在設計上有所改變，否則我們不可能再回頭去使用天然纖維繩索

繩索

印加文明，繩橋

雖然繩索技術在一般人生活中已經式微，但社會之間反而變得更加『有線』 --- 開始於19 世紀末到 20 世紀初的電力與現代通訊技術為我們帶來大量的『電線（繩）』，精確一點的說，是大量的『電纜』（因為電纜總是由成束的電線所組成）

當我在自家中想要找條繩索時，我總是能夠找到電線。短短一百年內，社會從『繩索』時代轉變為『有線』時代。而最近，我們似乎已經進入了『無線』時代，社會中充滿了手機，無線網路，以及充滿工程創造力的無線供電技術。由於這些新創應用不斷提高石化燃料的消耗量，在 21 世紀結束前，人類社會肯定會退回使用繩索，索道與繩結的時代

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2023年12月17日星期日

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