第二章
中世紀的進步：科技、文化和宗教
基督信仰對理性和進步的貢獻並不是口說無憑，羅馬帝國衰亡之後，基督宗教很快地啟推動出一個有卓越發明和創造的時代。為了重新正視這些卓越成就，必須正視一個長期醜化我們知識史的荒謬謊言。
在過去的兩三百年內，每個受教育的人都認知，從羅馬帝國衰亡之後直至15世紀，歐洲進入了所謂的「黑暗時代」（Dark Ages），幾世紀都處在愚昧、迷信和悲慘之中。結果突然間，文藝復興和啟蒙運動接二連三奇蹟般地拯救了歐洲。但其實歷史不是那樣發生的。相反地，正是在所謂的黑暗時代，歐洲的科技與科學開始在世界上超前。
關於歐洲陷入黑暗時代的觀點，來自18世紀那些反宗教特別是痛恨天主教的知識分子，他們堅定地宣揚自己時代的文化優越性，貶低之前數個世紀的歷史。用伏爾泰（Voltaire，1694~1778）的話說，就是：「一個在地表充滿了野蠻、迷信與無知的時代。」這類觀點無異議地被再三重申，所以直到非常晚近，許多詞典和百科全書還收錄黑暗時代一說作為歷史事實。一些作家甚至暗示，生活在九世紀的人們稱自己的那個時代有多麼落後和迷信。
幸運的是，近幾年大家已經知道這些觀點完全不可靠，甚至一些詞典和百科全書開始把「黑暗時代」一說視為一種迷思。不幸的是，在我們的文化中這種迷思 已深植人心，甚至大多數學者仍繼續把愛德華・吉朋（Edward Gibbon，1737~1794）說的「羅馬帝國衰亡之後是蠻族和宗教的勝利」，視為理所當然。會有這種狀況是因為沒人給這段歷史一個真實且適當的總結。
本章將嘗試彌補這個缺口，呈現當羅馬帝國衰亡之際，「數百萬人從苛捐雜稅……和麻木不仁的高壓統治中解放」。許多新科技開始出現，快速且廣泛地被應用，普通人民的生活水準提升，而人口總數在歷經羅馬時代數百年的下降後再次增長。勞動階層不再需要付出血淚供養奢侈的羅馬上層社會，也不用再蓋什麼帝國英雄紀念碑，更不需要負擔龐大的軍隊軍需，藉以維持諸多殖民地的統治。取而代之的是，人們把精力與智力投入在尋找更好的方法，並從事農業生產、航海、運輸貨物、建造教堂、發動戰爭、推動教育，乃至於演奏音樂。不過，當人們看到那些典型的古希臘、羅馬的公共建築，即便歷經數世紀仍屹立不搖，成為古典時代一度輝煌的遺跡之際，許多知識分子還是不禁會為「偉大文明」的失落而感到哀傷。雖然也有許多人警覺到，這種偉大背後的代價是人類的苦難，但他們卻對奴隸制度輕描淡寫，甚至視之為「這是為了偉大成就的必要犧牲」。
從很多層面來說，羅馬帝國的衰亡並非一個文明的衰落，而是一個城市的崩壞。在2世紀時，羅馬人口將近一百萬；到了8世紀時，羅馬人口卻低於五萬人。到了1377年，教宗從亞維儂教廷（Avignon Papacy或Babylonian Captivity，1309~1376）遷都回到羅馬，當時整座城市的居民竟然只有一萬五千人。不只羅馬，歐洲其他城市的人口也在下降。但是義大利大部分城市的下降幅度不大，而且很快就回穩。（即使在羅馬帝國的全盛期，除了羅馬之外沒幾座大城市，僅有米蘭和卡普阿［Capua］的人口超過三萬人）當然真相確實是伴隨著羅馬城的衰落，整個帝國四分五裂。如果你對恣意揮霍的專制統治者、文雅的拉丁語、有錢人無聊的奢華嗜好欣賞有加，那麼我可以告訴你，羅馬的衰落的確就是一場悲劇沒錯。
講白了，過去很長的時間內，太多歷史學家就像觀光客一樣好騙，只因為看到羅馬（或雅典、伊斯坦堡）的大型紀念碑和宮殿，還有看到他們炫富消費的生活就被唬弄，然後拿「大都會」和「行省」的社區與中世紀的商業市鎮做不公平的比較。不知為何，雖然自己只有中等收入，但學者們卻總是把自己看成是上層菁英，而非鬱悶的貧苦庶民。如果他們懂得把自己想成中世紀城鎮的沉悶市民就好了。
而且，也許這些中世紀人民並不沉悶。由於擺脫了暴君的掌控，在所謂的黑暗時代，科技和文化方面都有爆炸性的卓越創新。這其中有原創的發明，也有些是從亞洲傳來的。但在黑暗時代最有代表性的，就是新科技的完整內容快速得到認可，並被廣泛傳播與應用。這是一種信仰進步的文化，會讓我們想起奧古斯丁所說的「燦爛的發明」。創新不僅限於科技，在文學、藝術、音樂等上層文化也有顯著的進步。此外，新科技刺激了新的組織與管理形式，在大修道院的土地上孕育出資本主義。這又推進了神學上對商業道德的新定義，主流神學家放棄反對利潤、投資的傳統教義，讓資本主義的關鍵元素都合法化。這所有的發展都具有重大的歷史意義，如同英國中世紀史家R. W. 紹忍（R. W. Southen，1912~2001）所說的：這是一場「隱密的革命」。說它「隱密」很恰當，因為我們不知道是誰發明的，發明了什麼，很多時候我們甚至不知道大多數的創新是在何時何地完成的。我們只知道這些創新很快地就讓西方躍升到世界的頂峰。
科技的進步
羅馬帝國衰亡之後，各種發明如雨後春筍般蓬勃發展，說明了一個道理，就是專制統治是會壓抑和阻礙進步的。如果增產的收成都會被奪走，農民為什麼會想尋求或者應用更好的新農業技術呢？如果很容易就被貴族侵占結果，誰會想把獲利進行再投資來擴大產業規模呢？在保障產權不被隨便侵占的地方，像是國家政權解體或是政治權力被削弱時，發明和創新才容易發生。所以這個卓越創新的時代，出現在羅馬帝國的衰亡之後政治上四分五裂之際。羅馬帝國的衰亡，對未來快速創新和緊隨其後的資本主義興起，提供了歷史機遇。因此，這裡有必要簡述一下中世紀早期的科技創新。這當中又可分為三大主要課題：生產力的增長、軍事應用、運輸上的進步。
生產創新
也許黑暗時代的最大成就，是在經濟發展上首次以非人力為主。
羅馬人也懂水力，但他們找不到使用的理由，因為不缺奴隸去做那些必要的工作。為什麼一個羅馬貴族坐擁大批有時間、有力氣的奴隸，還需要花錢去建造水道和水車，只為了把穀物磨成麵粉？相反地，在9世紀進行的一次調查中發現，在巴黎附近的納河沿岸，有三分之一的土地有水磨坊（water mill），其中大部分是教會的土地。1086年，征服者威廉（William I，1028~1087）編撰了現代人口普查的前驅——英格蘭土地志《最終判定書》（又稱最終稅冊，Domesday Book，拉丁語為Liber de Wintonia，意為「溫徹斯特之書」），根據這份報告，英國至少有五千六百二十四個水動力磨坊，平均每十五個家庭就有一個。跨過英吉利海峽，12世紀早期，巴扎克勒公司（Société du Bazacle）於圖盧茲（Toulouse）創立，提供加隆河沿岸一系列水力磨坊的股份，其股權可以自由交易。法國歷史學家吉恩•金佩爾（Jean Gimpel，1918~1996）認為，這可能是「世界上最古老的資本主義公司」。再過一個世紀，在巴黎市中心，水力磨坊已變得相當重要，塞納河沿岸一英里內就有六十八座磨坊，平均每七十英尺就有一座！
大多數在塞納河、加隆河上的早期磨坊，是採用下射式水車，其動力完全來自河水流經水車水輪時推進轉動而產生。上射式水車則可產生更大的動力；當水流從水道上如瀑布流下、打在車輪頂部時，動力便藉由水速與位能而產生。因此，除了少數例外，上射式水車需要築壩。沒人能準確知道到底人們何時開始使用上射式水車，只知道它好幾次出現在14世紀的史料中，但由於水壩實際出現的時間比那早上許多，因此上射式水車應該很快就伴隨出現。構築水壩一方面是用於治水、防洪，一方面則用於利用水的位能和壓力來發電。至少12世紀早期在法國南部的圖盧茲，已建造了超過一千三百英尺寬的大型水壩。工人將成千上萬的漆木安插在河床上，前後圍成木柵，並填上泥土和石頭；水輪上則安裝許多曲柄和齒輪，藉以增加動力，同時也已有辦法將旋轉運動轉化成往復運動。水力很快就運用在鋸木、鋸石、開機床、磨刀、磨劍、縫補衣服、打鐵、牽線上，也能將布做成紙漿來造紙。關於最後一項造紙，吉恩•金佩爾指出：「在中國人發明並由阿拉伯人引進歐洲之前，人們以手工造紙造了一千年。但在13世紀傳入中世紀歐洲後，迅速改以機械化製造……造紙術在世界各地傳播，但是沒有一個文化或文明能以機械造紙」，直到它傳到中世紀的歐洲。
黑暗時代的卓越成就，並不僅只有關於水力技術的快速傳播、改良和應用，中世紀歐洲人很快也開始運用風力。中東和亞洲的水利帝國藉由引水灌溉土地獲益；中世紀的歐洲則藉由把濕地抽乾，大量增加農業產值。那些大片土地很多在現在的比利時和荷蘭，在古羅馬時代本來都低於海平面。這些土地大都是在黑暗時代被無數台風車晝夜開墾而成。
風車的激增速度比水車更快，因為歐洲各地都有風力。為了在風向轉變時也能充分利用風力，中世紀的工程師發明了單柱風車，把風槳裝在一個巨柱上，讓它們隨著風向自由轉動。12世紀晚期，歐洲遍地都是風車，人們常為了別人的風車擋住了自己風車的風向而進行訴訟官司。
這些都還不夠，中世紀的歐洲人又轉向增大規模且實際使用馬力。羅馬和其他古典文明都不懂得如何有效率地給馬安上馬具。在黑暗時代人們學習到更好的方法之前，馬和黃牛上鞍的方式是一樣的。為了不讓馬被馬具勒死，得要將牠的頭向後縮，導致載重少上很多。羅馬人有注意到這個問題，因此有相關法律規範。《狄奧多西法典》（Theodosian Code）明載，若有人讓馬匹超載五百公斤（換算為現代單位）以上，將被嚴厲處罰。相反地，在黑暗時代則使用了堅固防撞的馬項圈，把重量分散在馬肩上而不是頸項上，使得馬能拉的重量和牛一樣多，而且速度更快。採用馬項圈後，歐洲的農夫很快就以馬代牛，因而增加了大量收穫。當時馬一天的工作量超過牛的兩倍以上。
此外，直到羅馬帝國衰亡之後，歐洲人才發明出馬匹專用的鐵製馬蹄鐵，以免馬蹄過度磨損而導致馬匹受傷殘廢。羅馬人嘗試過許多不同種類的馬蹄鐵（尼祿還用過銀製的），可是往往在開跑後沒多久就脫落了。而後，因為有馬蹄鐵堅固地釘上，馬匹較少受傷，並因為增加了摩擦力而能更有效率地深耕。
馬匹替代牛隻所提高的效益，讓中世紀歐洲人進而發明了重型的有輪犁（wheeled plow），使他們在這些肥沃厚實的土地上得以增產。其實直到6世紀的某段時間為止，農作都還是仰賴淺耕犁（scratch plow），使用的就只是幾組排列成行的挖掘棒（digging sticks）。淺耕犁沒辦法翻動深土，它只能拖過表層，在淺犁溝間留下還沒鬆開的土壤，因此經常需要再交叉耕犁。這對義大利那些淺薄乾燥的土地還算夠用，但對北歐大部分厚重潮濕的土地來說，就顯得很沒生產效率。在那裡，要用有重型犁刃的重型耕犁，才挖得出夠深的槽溝。後來人們又在耕犁的其他角度再加上一隻犁刀，正好可以切除先翻起來的草皮。之後再加上一個犁刀，把切掉的草皮徹底翻過。最後又在耕犁上安裝輪子，方便在不同農田間移動，也可調節犁地深度。轉眼間有如神蹟般，原本羅馬人根本無法耕作的土地變得收成大好，即使原本較淺的土地，在使用改良犁耕田後，收成也多了一倍。農業產量的誇張增加，減少了對農村勞力的需求，這些增產也大幅推動了市鎮和城市的形成。
除了糧食和各種作物外，早期中世紀的農夫還養魚。羅馬人的農村也曾有少量養殖漁業，但是這個產業到了8世紀爆發性成長。當時教會禁止人們在週五和其他齋戒日吃肉（紅肉），而一年大概有一百五十個齋戒日。由於魚肉不算肉類，加上在西歐建造的許多人工湖和池塘很適合養殖特定魚類，或能維持某個品種魚類的生命循環。最後甚至連護城河都用來魚類養殖了。
修道院的修士，特別是熙篤會（Cistercians）的修士，在養殖漁業上相當積極，因為依規定修士不能吃任何肉（紅肉）。部分修道院建的養魚池中所飼養的鯉魚、鱒魚多到可以出售，供應整個周邊地區。貴族在養殖漁業上也非常積極：1086年，征服者威廉在約克建造了一個龐大複雜的養殖系統，用以在數百年當中供應英國王室食用。當時觀察敏銳的農夫發現魚池底部積累的魚類排泄物異常肥沃，於是他們每隔幾年就把魚池抽乾，改種其他作物。在獲得下次的豐收後，再重新灌水養殖。在12世紀北海和波羅的海的商業性捕魚船隊建立之前，農村一直都是食用魚的主要來源。
中世紀的農業產量之所以有突破性的發展，是因為採用了所謂的「三區輪作制」（three- field system），把農地分成三個區塊：第一塊種冬天作物，如小麥；第二塊種春天作物，如燕麥（馬匹投入使用後，燕麥變得格外重要）、豆類（比如豌豆、蠶豆）和蔬菜；第三塊則先休耕。到了隔年，休耕過的土地用來種冬天作物，第一塊土地則種春天作物，去年種植春天作物的土地則休耕（在化學肥料出現之前，土地要常常休耕才能恢復地力）。
三區輪作制最早出現在八世紀，而且很快就被廣泛應用，使得十九世紀的許多歷史學家誤以為這個制度源自於羅馬時代。但是羅馬人其實只知道兩區輪作，因為他們不知道豆類可以幫助恢復地力，因此也不知道土地不用那麼常休耕。羅馬時代每年有一半的土地休耕，比較起來中世紀的三區輪作制只需三分之一。黑暗時代的大多數歐洲人不但吃得比羅馬時代更好，而且人還更健康、更有活力，甚至也許還更聰明。
把休耕地使用於放牧，也對中世紀和早期資本主義經濟產生了戲劇性的效果。「肥料是很稀少、昂貴的，完全不敢浪費。所有動物中最得賜福的就是羊。」羊會產奶、奶油、起司和食用肉，牠們的皮可以作為羊皮紙，用以製作手抄本的書。不過最重要的還是羊毛。從中世紀開始，羊毛紡織的需求變得很大，呢絨是主要的工業原料。羊毛紡織產業在早期資本主義中占主導地位，每年在義大利和法蘭德斯（Flanders）的羊毛紡織製造商，都使用了數百萬的呢絨。
這當然又把我們帶向中世紀創新的另一個重要領域：成衣製造。在中世紀歐洲人發明踏板織機、水力縮絨機、紡車和金屬齒針布機之前，成衣製造是規模小、純手工、勞動力極度密集的行業。成衣製造的機械化才使得製造中心和工廠能大規模群聚，這又成為商業和金融業的發展原動力。
除了直接運用在生產上的專業科技之外，中世紀的歐洲人也從三項重要發明得到龐大的間接助益，那就是：煙囪、眼鏡和時鐘。
羅馬人的建築物基本上沒有供熱，沒有壁爐、暖爐之類的東西，因為當時沒人能有效地解決通風排煙的問題。在簡陋的木造小屋中，羅馬農民聚集圍著火堆，燒煙則由屋頂的大洞排出，但同時也帶來了雨、雪、風和寒冷。生活在城市的羅馬人屋頂上沒開洞，他們直接在火盆上燒木頭或木炭烹煮，整個屋內燒煙彌漫。還好當時沒有玻璃窗，窗簾最多是用布或毛皮製作的，通風好到不致因此窒息。所以這群羅馬人一面因天氣寒冷而蜷縮著身軀發抖時，一面又要忍受呼吸著廚房的黑煙。然而，中世紀的歐洲人不管是農夫還是貴族，都很快學會如何讓生活過得更好。他們發明了煙囪和壁爐，即使室內燒著熊熊烈火，也不再有黑煙燻人，屋內也不必過度通風。隨著燃燒廢氣從煙囪裊裊排出，黑暗時代的人們食用著精心準備的飯菜，呼吸著清新的空氣，冬天變得更暖和了。
從生物學來說，確實有許多人的視力從幼年時期開始就有缺陷，有的人則成年開始才視力衰退。在眼鏡發明之前，很大比例的成年勞動者，特別是從事手工藝的人，會因為視力問題在工作上遇到巨大障礙。大約在1284年的義大利北方，眼鏡的發明對生產效能產生了戲劇性的影響。沒有眼鏡之前，大量中世紀手工業者的工作年齡最多只到四十歲。有了眼鏡之後，這些人大多數不只可以繼續工作，還因為經驗的積累在之後的歲月中產量更高。即使是視力好的人，放大鏡的使用也對工作有很大的助益；這些工作在古代原是一般工匠力不能及的，也難怪眼鏡的傳播速度如此驚人。眼鏡發明一百年後，佛羅倫斯和威尼斯都有大規模生產眼鏡的工廠，每年產量數以萬計。即使到了1492年哥倫布啟航之際，仍只有歐洲人擁有眼鏡。
在13世紀歐洲的某時某地，準確的機械時鐘被發明了。之後歐洲很快就成為唯一一個真正知道現在幾點的社會。如同路易斯•姆福特（Lewis Mumford，1895 ~1990，美國科學哲學史家）所指出的：「比起蒸汽機，時鐘才是工業時代關鍵引擎。」因為時鐘，才有了精確的工作進度和協同勞作。早期的機械鐘很巨大，因此一個市鎮或一個街區才有一座鐘（在教堂裡面或是公共的鐘塔），鳴鐘系統為整個社區提供準確的時間。
和眼鏡一樣，機械鐘在數個世紀中都只有西方才擁有。其實在12世紀初，中國也造出了幾個機械鐘，但是官方的「大人」們對機械發明充滿敵意，新玩意兒很快就被摧毀了。直到近代之前，時鐘在中國不復存在。鄂圖曼帝國曾在1560年拒絕了公共時鐘（其他伊斯蘭文化亦如此），因為這樣做會讓時間變得世俗化。其實拒絕時鐘的不只是伊斯蘭：在12世紀之前，東正教領導階層也不允許任何機械鐘出現在教堂內。西歐則很幸運，羅馬天主教會對知道正確時間不但沒有異議，而且還在無數的教堂塔樓上裝上巨大的機械鐘。
這些都只是所有發明與創新中的一部分，生活在所謂的黑暗時代的歐洲人，以此預備了資本主義的生產基礎。能講的東西還很多，包括改良吊車與起重機、採礦技術的進展、冶金和金屬加工科技、農作品種的大幅改良，甚至手推車的發明等等。此外，歐洲的成功遠不止是生產方式的改進，或是生活水準的提升，歐洲人在戰爭方法上的進展也遠超過全世界其他地區。
2024專利防護中