古希臘人對機械和自動化并不陌生。神話中，火神赫淮斯托斯就能制造出自動鍋爐以及自動的金人和動物。而在亞曆山大統治之前，很多希臘人也嘗試過機械制造和改進。如《阿提卡之夜》中就說，畢達哥拉斯學派的阿爾庫塔斯（Archutas）制作過一隻能自鳴的機械鳥。

而在理論上，到托勒密二世時期，希臘人對“力”和“運動”都有了比較深入的思考。亞裡士多德《物理學》中就已經把運動劃歸為“受外力的運動”和“自然運動”（直線&圓周運動）兩種。除此以外，阿基米德對杠杆原理的理解、斯特拉通（Straton）對加速運動的認識還有歐幾裡得對震動産生聲音的解釋都為機械發展奠定了理論基礎。

畫個圈圈詛咒失敗的阿基米德

戰争機械

希臘化時期戰事頻繁，武器也全面更新。首先是弓向機械弩的轉變。公元前4世紀初，希臘就開始有機械弩。這些弩被稱為“用肚子射的弩”（gastraphetes），顧名思義，強弩用手臂張不開，必須壓上體重才能張弓搭箭。

此類武器也越造越大，甚至可以達到3-5米長。這時候甚至需要多人合作才能搭弓射箭。這一類弩在改裝之後也可以投石，炮彈的重量單發可以達到将近30公斤。在帕加馬，當地軍火庫的遺存中就有大量石彈。

肚子弩示意圖

這時期的另一大戰争發明是扭力彈簧。通過把弓弦或投石器與扭力彈簧相接，射程更遠。亞曆山大的迪奧尼修斯（Dionysius of Alexander，前3世紀）據此發明了連弩（polybolos），科特斯比烏斯（Ctesibius）也嘗試用不同金屬改進彈簧的射程，還想造一個風力弩出來。可是這些發明都沒有被廣泛使用。

連弩複刻版

這一時段，攻城器械的改良也很多很多，比如用來幫助爬城牆的懸橋，還有用撞門柱改的鑽牆機等等，在此就不一一贅述了。

攻城懸橋Sambuke

II. 生産機械

在生産中，除了人力和畜力，風能與水能很早就被利用了起來，隻是具體的機械發明卻姗姗來遲。如水磨坊船直到羅馬時期才廣泛運用，而風力的農業機械，在整個古代世界都幾乎沒有。

希臘化時期的發明，首先是著名的“阿基米德螺旋”（Archimedes’ Screw）。這一發明主要通過扭轉螺旋将不同高度的水互相運送。最初，它被用來排出船艙的積水。但很快，農田灌溉等生産活動也用上了這個螺旋來從低處運水。

阿基米德螺旋示意圖

除此以外，亞曆山大裡亞的席侖（Heron）也提出使用巧勁的方法。亞裡士多德說，要提起一個重物必須用相同的力才能提起來或者推動。席侖則做了拓展：能不能推動和底下有沒有水、木輪等物體有關，墊點圓的東西，推動起來就方便（他沒有摩擦力的概念）。他還提出，如果把繩纏在多根圓木上，提東西就會輕松很多，這其實就是滑輪組的概念了（如圖）。

席侖的滑輪組示意圖（poluspaston）

III. 交通器械

運輸方面，最大的變化就是船越造越大。伯羅奔尼撒戰争期間常見的三層槳戰艦到希臘化時期很快升級成了五層（當然，古典時期柯林斯就已經有五層了）。到托勒密二世時期（前250年），這個國王有一艘20層和兩艘30層戰艦，托勒密四世甚至造了個40層的（據說長130米）大船。當然，有學者也質疑，這時候的“層”和過去三層槳戰艦的“層”是不是一個概念。

船大了，運的東西也多了。曆史記載中最大的方尖碑（37米高），就是被托勒密二世愣是從阿斯旺一路運到了亞曆山大裡亞。隻是這塊方尖碑已經消失了，要是存在的話，比法國拿破侖搶的那塊（23米）還有梵蒂岡的那塊（25米）都要大許多。能和它媲美的，隻有現存羅馬的拉特蘭方尖碑，也是37米，重455噸。除此以外，阿斯旺采石場裡還有塊半成品，估計會達到42米高，隻是沒完成。

現存于羅馬的拉特蘭方尖碑

IV. 醫療器械

很多現代醫療器械，在希臘化之前就已經存在：比如止血鉗、手術刀、鑷子都是古已有之，醫藥之神阿斯克勒庇俄斯的神廟裡也供着一堆。希臘化時期的醫學發明有不少，這裡隻講一個最有趣的：“正骨床”

據說這種床是西醫祖師希波克拉底發明的，但是真正的詳細記載見于公元前1世紀，基提翁的阿波羅尼烏斯（Apollonios of Kition）對希波拉底《關節》一書的注解中。

基提翁的阿波羅尼烏斯

這裡提到了兩種理療牽引床，目的都是弄掉脊柱上的“富貴包”。第一類是吊床，把人綁在和梯子一樣的床上，如果富貴包在脊柱下側則倒吊，如果在上半截則正着吊。然後把梯子慢慢舉起來，讓病人靠自己的體重把脊柱拉直。這裡，阿波羅尼烏斯還特别強調了安全性，需要把膝蓋、腋窩等部位也綁在梯子上，防止病人掉下來。

第二種則是平躺，讓人趴着睡在床上或者是木闆上，頭、上身、膝蓋、腳分别綁在床頭床尾的兩根木棍上，通過兩個人拉伸這些木棍來正骨。這時候，也可以在他身上坐或者站一個人。

V. 娛樂機械

除了實用類機械，娛樂也很重要。上文提到的機械鳥就是一例。到希臘化時期，學者對震動和聲音有了進一步了解。席侖就提出可以用風力和不同長短的管子建造“風琴”。

自動風力管風琴示意圖

機械自動化也有了新進展。上文的席侖就介紹當時各類自動化的神殿和劇場。神殿可以自動運行到預設的位置，内部的各類物品也可以根據設定來運動。

怎麼造，席侖說：首先用輕質材料做平台，方面舞台和機械人物的輪子運動。表面粗糙的話，還要提前鋪設滑軌。内部，每個部件都要用磨得最遠的齒輪相互驅動，齒輪間還要抹上油。控制的各類杠杆也需要精密的測算。最後，把所有機關連到一條繩上，拉扯一下，整個舞台就會前進（相當于拉線玩具？）。到指定地點，可以設置自動或手動開啟各類功能，如舞台升降、噴水、聖物移動等。設計越精細越好。

自動化神殿示意圖