最良の水車は押す力ではなく重さで回る 水車はどれも同じではない。下掛け水車は、底で羽根が流れに引かれるだけで、水の持つエネルギーの五分の一から三分の一ほどしか取り出せない。一方、上から水を受けて各バケットが満たされ、その水の重みだけで回る上掛け水車は、おおよそ三分の二、あるいはそれ以上に達する。底を押すのではなく、てっぺんから水を注ぐだけで、力は倍以上にもなりうるのだ。
回る螺旋は水を坂の上へ運べる 巨大な螺旋を筒に入れて傾け、その足を川に浸して回すと、水は重力に逆らって登っていくように見える。一回転ごとに螺旋の溝が水のかたまりを閉じ込め、斜面を上へと運んで頂上からこぼし出す。二千年以上も前に生まれ、アルキメデスの名を冠したこの仕組みは、いまも灌漑や下水処理で水を汲み上げ、逆向きに回せば発電にも使われている。
オランダの風車は粉を挽くより水を汲んでいた 名高いオランダの風車は、穀物を挽くためというより、水浸しにならないためのものだった。オランダの約三分の一は海面より低く、そこで風車はすくい上げ式の水車を回し、堤防に囲まれた干拓地――ポルダーと呼ばれる――から水を汲み出して海へと送った。高低差が大きいところでは風車が隊をなして働き、運河の階段を一段ずつ、水を少しずつ高く押し上げていった。
小さな車輪が風車を風のほうへ向け続ける 風車は、その羽根が風に正面から向いているときしか働かない。何世紀ものあいだ、粉屋は長い棒を使って屋根全体を手で回さねばならなかった。1745年、エドモンド・リーが尾翼を取り付けた――後ろに横向きに据えた小さなもう一つの風車だ。風向きが変わるとこの尾翼に風が当たり、歯車を回して羽根がふたたび風に向くまで屋根を回し、それからひとりでに静かに止まる。
石臼は触れ合うことなく穀物を挽く 臼では上の回転石だけが回り、下の台石は動かず、二つが触れ合うことは決してない。両者は髪の毛一本ほど、紙一枚より狭い隙間を空けて回り、欲しい粉に応じて細かくも粗くも調整される。それぞれの石には目立てと呼ばれる溝が刻まれ、互いに交差するときには鋏のように働いて穀物を断ち切り、挽かれた粉を外縁へと掃き出していく。
最初の風車は回転木戸のように水平に回った オランダの直立した羽根よりずっと前、知られているかぎり最古の風車は、回転扉のように垂直の軸を中心に回っていた。九世紀ごろ、風の強いペルシアのシスタン地方に建てられたそれらは、中心の軸のまわりに葦のむしろの帆を据え、壁で囲まれていた。壁の開口は風を片側だけに導き、戻ってくる帆が逆らわないようにしてあった。こうして、かの有名な百二十日風で穀物を挽いたのだ。
月の引力で動く水車もあった 潮汐水車は、海の満ち引きから力を借りる。潮が満ちてくると、水は一方向にしか開かない水門を押して貯水池へと流れ込み、満潮になると水門が閉じて水を閉じ込める。潮が引いて外の海が下がると、せき止めた水を水車に通して回す。潮の満ち引きは月に従うため、この水車はおよそ一日に二度、そのたびに少しずつ遅れながら動くことができた。
風車は回りすぎて自らを焼き尽くすことがあった 伝統的な羽根は、木の格子に帆布を張ったもので、粉屋は船の帆のようにそれを畳んだり広げたりして風に合わせた。強風のなかでは風車が暴走し、羽根が制御を失って回り続け、猛烈に回る木の歯車の摩擦、あるいはそれを止めようと締めた制動具の摩擦が、木材や空中の粉塵に火をつけるほどの熱を発した。多くの古い風車は、まさにこうして失われた。
