歐洲：水力機械主要用來加工糧食
在人們的生產和經濟活動中,水力機械具有不可替代的重要作用。在歐洲,利用水力驅動磨石加工穀物的最早記載是公元前一世紀的古希臘時期;而在中國,對水力利用最早的記載則是在公元紀年前後的漢代。從時間上講,目前我們能見到的關於水力機械的記載,中國比歐洲稍晚,但時間上的差距並不明顯。究竟水力機械是在中國還是歐洲最先起源?是歐洲的水力機械傳播到中國,還是中國的水力機械傳播到歐洲?兩者之間有無互相影響或傳承關係?這些問題尚未有一個公認的結論。
歐洲：水力機械主要用來加工糧食
對於歐洲文明來說,在相當長的一段時間裡,水力機械作為一種最主要的動力機械系統,被廣泛應用在農業經濟為特徵的歐洲土地上,成為當時主要的糧食加工機械。人們在河流旁邊設置水輪,建立磨
坊,進行糧食加工,逐漸將其發展為一個十分重要的行業。在法國南部的阿爾勒,有公元4世紀羅馬人修建的大型水磨坊,整套裝置的糧食加工能力每天可達28噸,足夠供應居住在阿爾勒地區的1萬多居民。到10世紀之後,水力機械在歐洲取得了較大發展,水磨坊的數量穩步增長。公元1086年,威廉一世時期編寫的《輿地誌》列出當時的英國有5000座水磨坊,整個英國人口中,平均約400人就有一座這樣的水磨坊。在法國奧布,11世紀時有14座磨坊,到12世紀發展到60座,而到13世紀早期接近200座。在中世紀的歐洲,這樣的糧食加工業對於當地經濟發展具有重要作用,在一些地方甚至屬於支柱產業。這一時期,水力機械也在漂染布料、冶煉鼓風和鋸木等方面得到應用。
按照西方學者的觀點,自10世紀開始的兩三百年間,是歐洲水力機械發展迅速、在生產勞動中發揮重大作用的時期。然而,許多人特別是許多西方人並不知
道,就是在這一時期,在遙遠的中國,水力機械的發展水平一點都不比歐洲遜色,甚至取得了許多遠遠超越歐洲的成就。
中國：水力機械應用普及,管理規範
10-14世紀是中國的宋、元時期,在這一時期,中國的水力機械被廣泛應用於農業、金屬冶煉、紡織以及天文儀器製造
等方面。按照中國古代文獻的記載,這一時期的農業水力機械有用於灌溉的水車,有用於糧食加工的水磨、水碾、水碓,還有組合巧妙、可以實現多種功能的「水輪三事」,以及用1個水輪帶動9盤水磨、從而大大提高工作效率的「九轉連磨」。成書於公元1313年的《王禎農書》,不僅介紹了這些水力機械的名稱、功能和工作
原理,而且繪製了機械圖,使我們可以清楚地了解這些古代水力機械的形制和工作狀況。據文獻記載,北宋時期曾專門設置水力機械的管理機構———水磨務。公元970年,首都汴京的水磨務有兩名監官、205名工匠;北宋元豐年間（公元1078-1085年）,有人還制訂過在汴河上設置水磨百盤的計劃,從中可以看出,當時中國的水力機械不僅普及,而且管理規範。
應用於金屬冶煉鼓風的水排,巧妙地把旋轉運動轉變為往復運動,被西方學者看作是曲柄連杆機構的最早發明。應用於紡織業的水轉大紡車,效率比400多年後的英國水力紡織機械高出數倍。更加值得稱道的是建成於公元1089年的水運儀象臺,根據宋代文獻《新儀象法要》的記載,這座大型水力天文機
械不僅實現了天文觀測、天象演示和計時報時等多種功能,在精密傳動機構、自動控制機構等方面具有領先於世的發明創造,代表了當時機械設計和製造的最高水平。
水力機械在中、歐的不同走向
宋元時期被科學史研究者認為是中國古代科學技術發展的高峰,中國古代水力機械同樣在這一時期取得了許多輝煌成就,但遺憾的是,這些成就沒能延續下去。蘊含了古代中國人傑出智慧的水運儀象臺、水轉大紡車等偉大的水力機械,隨著時代的發展而靜靜地消失了,只留下歷史文獻中的一些記載。
與之不同的是,中世紀歐洲水力機械的廣泛應用和普及,帶動了歐洲其他類型機械的發展,產生了被稱為「現代意義的機械師」的機械修理工匠和專業行會,
形成了機械發明創造和推廣應用的傳統。這一傳統在歐洲孕育和傳承,使得機械這一生產工具在18世紀後期開始的席捲整個西方世界的工業革命中發揮了巨大作用。紡紗機、蒸汽機、火車和輪船等在生產中發明出來並得到不斷改進的新型機械,推動著工業革命取得了巨大成功,使英、法、德、美等西方國家的生產能力提升了幾十倍、上百倍,迅速超越了曾經領先的中國。而曾經輝煌的水力機械則被更加適合工業化生產的新型動力機械———蒸汽機所取代,成功地退出了歷史舞臺。
歷史的經驗值得借鑑,比較一下古代歐洲和古代中國水力機械的發展、應用和影響,其中的道理髮人深思。