形式的起源 Origins of Form: The Shape of Natural and Man-made Things: Why They Came to Be the Way They Are and How They Change

形式的起源：萬物形式演變之謎，自然物和人造物的設計美學×科學探索

Origins of Form: The Shape of Natural and Man-made Things: Why They Came to Be the Way They Are and How They Change

• 作者： 克里斯多福．威廉斯 
• 原文作者：Christopher Williams
• 譯者：甘錫安
• 出版社：臉譜  2015
• 萬物的世界，一切皆非理所當然――――
  　　尺寸的極限 × 材料的可能 × 元素的關聯 × 機能與設計的仿生美學
  
  　　三角形、方形、圓形為什麼最常出現？
  　　雞蛋的形狀和雨滴的形狀有何關聯？
  　　什麼樣的物件可能存在或不可能存在？
  　　什麼樣的建築應該建造或不應該建造？
  　　永續長存的形式的共通要素是什麼？
  
  　　◎自然的物、人造的物，各種各樣的物如何成為今日的形式？
  
  　　無論是一個原子在大氣運動中的路徑，或者工匠工具的演變，
  　　或是森林中、河岸邊一棵樹的生長，
  　　都有其形式的成因和變遷發展的故事。
  　　透過「形式」的演化，一切事物有了連結。
  
  　　鍛鐵與茂盛生長的樹有相似之處，鐵橋與兀鷹中空的翅骨相仿，
  　　植物葉片生長的形式與鹿角的曲線形狀相近。
  　　在綿長的時間尺度中，動物植物、液體固體、山脈地景、玻璃鋼鐵……
  　　一個物件該有多大多小、什麼樣的材料可以做出怎樣的物件、
  　　物件的形式與它的機能及它的設計之間的關係是什麼、
  　　一個物件的使用會如何改變物件本身、哪些定律影響物件的發展，
  　　種種問題都有了最適解答。
  
  　　本書以「形式」為中心，探索萬物形式的根源和演化，包羅領域含括設計理論、力學、結構和材料領域、地質學、生物學、人類學、古生物學、形態學。
  
  　　清晰易讀的闡釋說明、流暢優美的敘事、精繪細製的美麗插圖，帶領讀者領略這個充滿魅力的主題，開闊視野，而我們也能知道我們的世界如何成為今日的樣子。
  
  　　◎對我們所在世界的獻禮――――「被埋沒的珍寶……令人深深著迷」
  
  　　樹木高度受哪些因素限制？大型船隻或辦公大樓為何比小型船隻或一般大樓效率更高？人類的胸廓與飛機、野牛與懸臂橋之間有何共通點？我們應該如何規畫，讓物件不會因使用而磨損，而且越用越好？本書作者提出對三度空間形式最具影響力的八種基準，分為八大主題，每個主題各構成一章，以完全不同的角度探索各種形式從何而來、往何處去，並仔細觀察及比較自然生成的產物和人工製作的物件。
  
  　　本書激發讀者開始觀察周遭環境，拋開以往對人類環境中的形式演變的成見和漠不關心，並告訴讀者更好的設計方式。作者以實際且直截了當的筆觸，搭配特別為本書繪製的精美插圖，提供關於「形式」的整體知識和了解。
  
  　　對學生、設計師、建築師來說，本書是價值非凡的作品；每一個關心自己所在世界的人，也可藉由本書踏入這個令人著迷的主題。
  
  ★專業審訂與推薦：
  
  　　呂良正 國立台灣大學土木工程學系教授兼系主任、康乃爾大學理論與應用力學博士
  　　劉曼君 中華工程教育學會（IEET）辦公室主任、克萊蒙研究大學高等教育政策與行政管理博士
  
  ◎對本書的讚譽
  
  　　「形勢比人強？原意用在形容我們面對的處境，但用在萬物的形式（FORM）上也行得通，也就是形式比人強。萬物都是演化而來，其形式或形狀某方面來說都是最佳最強的！近年來流行的仿生學就是由生物的強項上獲得啟發，進而用於產品的開發與設計。本書深入淺出探討自然物和人造物的形式，把原本看似不相關的東西串連起來。萬物運行是否有統一定理可茲遵循？本書也許可以給我們部分答案……」――呂良正 國立台灣大學土木工程學系教授兼系主任、康乃爾大學理論與應用力學博士
  
  　　「作者以平易又流暢的文字，勾勒出天然和人造物質的形式及其形成原理，生動又饒富趣味，自然又蘊含深刻哲理；不知不覺中，讀者被鼓勵以不一樣的眼光反思我們的自然環境和周遭的事物，讓我們體悟到，大多數存在的物質確實已是文明演變下的最佳型態了。但就在這當下，作者又巧妙地提醒：現今所見的可能都是暫時的型態，人類文明的演變讓未來充滿了機會和可能性！」――劉曼君 中華工程教育學會（IEET）辦公室主任、克萊蒙研究大學高等教育政策與行政管理博士
   

  作者介紹

  作者簡介
  
  克里斯多福•威廉斯Christopher Williams
  
  　　畢業於紐約普瑞特藝術學院（Pratt Institute），後就讀海德堡大學，安提亞克學院（Antioch College）設計理論博士。
  
  　　教授設計理論多年，並撰寫許多相關文章，曾於多所院校教授設計和建築，包括加州大學洛杉磯分校、克里夫蘭藝術學院、加拿大亞伯達大學（University of Alberta）、康乃爾大學設計暨環境分析系，亦於洛杉磯南加州建築學院（Southern California Institute of Architecture）授課。
  
  　　另著有《必需品的工匠》（Craftsmen of Necessity）一書。現居加州大蘇爾（Big Sur）。
  
  譯者簡介
  
  甘錫安
  
  　　學業結束後由科學界踏入「譯文界」，現為專職譯者。曾擔任Discovery頻道與資訊雜誌編譯，現仍定期為《科學人》及《BBC知識》等雜誌翻譯。書籍譯作包括《愛因斯坦1905》、《攝影師之心》、《圖解達文西機器人》、《樂觀是一種選擇》等。
  
  　　目前住在有山有海有美食的台灣頭基隆，熱愛吸收各類知識，正努力朝「全方位譯人」的目標邁進。最大的心願是知識普及、人人快樂。
   

  目錄

  新版序
  
  前言
  
  1 形式與物質
  原子的一生
  物質的三態：氣態、液態、固態
  時間和萬物的漸變
  均化的過程：由高到低和由熱到冷等
  細胞：由內部發展
  晶格結構：由外部發展
  脫水、腐朽、侵蝕、磨損、氧化
  磨損的成因
  表面：近距離與遠距離觀察
  材料的特質
  紋理、木材和鍛鐵
  新材料的製造和形式
  
  2 壓桿與拉桿：結構元素
  經濟性的必要：以最小成本獲得最大效益
  決定形式的力：張力、壓力、彎曲、剪力、扭轉
  張力結構：輕盈又有柔性
  壓力結構：沉重而堅實
  動物的身體結構
  鳥類：結構統一性的傑作
  細緻的人類結構形式
  三角形、球形和圓頂
  未來的結構：透過柔性提供強度
  
  3 尺寸
  相對量和絕對量
  極大和動態相似性定律
  大與小的生命模式
  功和運動：尺寸的優點和缺點
  人造的建物和尺寸
  
  4 機能的形式
  形隨機能但永遠追趕不上
  市場中的選擇過程
  專門化：高度適應的形式
  傳統：滿足機能需求的阻礙
  多功能：通用的形式
  形式、機能和經濟性，為何某些形式歷久彌新？
  跨機能主義：滿足某一需求但不利於另一需求
  貫機能主義：整合互相對立的需求
  機能、時間和變化――萬物都會經歷以下過程：
  平衡：在某段時間內維持不變
  動態：必然發生的改變
  創造：舊蛻變成新
  
  5 世代：來自過去的影響
  最初的工具
  發現、發明和影響的順序：
  原發突變：經調整的初發現
  自由突變：改良新的發現
  替代：物質的改變
  交叉突變：借用概念
  獨立發現vs.科技擴散
  真正的創造：產出以往不存在的事物
  擴散的終結與跨社會知識的開端
  近親繁殖和遠親繁殖得來的知識
  從獸力到機械力
  剩餘形式：變化後的殘餘
  
  6 生態表現型效應：環境中的形式
  形式在個別環境中透過使用、生長和發揮機能所產生的變化
  工匠的產品獨特性
  工作坊和磨坊：較為一般化的生產
  工廠系統、大量生產、分工、標準化和互換性
  製造過程只是開端：出自使用者的產品
  
  7 目的論：世界一家
  物質世界概觀：萬物對相同法則的反應
  統一化原理的視覺化檢視：
  費布那西數列
  黃金分割
  對稱
  流線
  空間分割
  120度交叉
  緊密堆積
  六角網
  
  8 機率與非理性
  機率的影響
  就機率而言不存在但應該存在的事物
  理論家的地景：產品歷經起伏通過高山和深谷地形的淬鍊不斷演變，受機率影響，最後抵達適用的顛峰
  
  注釋
  參考書目