臉譜出版部落格

《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



出版時間︰2015.08.27
作 者︰克里斯多福•威廉斯Christopher Williams
定 價︰420元 



176幅精繪插圖，探索一切形式的根源
一部結合設計、自然、科學的萬物形式演化史

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？

★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


◎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。


◎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

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