科学家们揭示了北京故宫巨石运输的古老秘密,发现15世纪明代工人巧妙地利用冬日冰面来搬运重达百余吨的巨石。这些工人在1406年开始建造故宫时,从70公里外的采矿场将巨石运至目的地,这项工程展现了当时中国工人的卓越技艺和创意。
研究表明,工人们在人造路径上每隔500米挖掘小型水井,以便冬季抽取井水并倒入冰面上作为润滑剂。600年前的北京冬季气温较低,使得道路结成坚硬的冰层,但这并不足以成为水和木制雪撬之间的理想润滑层。在这种条件下,只有通过倾倒热水使冰面保持液态,才能让工作人员轻易地在道路上推动雪橇。
研究人员计算显示,没有使用热水,一块重123吨、9.3米长的巨石需要338名工人共同搬运,而使用热水润滑冰面的方法,只需46名工人就能完成同样的任务。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》中,他们指出,在原木滚动过程中的摩擦系数为0.2-0.4,而使用冰水滑动则仅为0.02。
工程师评估认为,移动如此庞大的物体会产生大量摩擦力,因此中国明代工人的不同搬运方法,如滚木技术,用来移动大量原材料制造古代建筑物,是非常有效的手段。然而,最有效的是利用冷冻道路和多口小型水井系统,将湿毛巾或稀泥涂抹到车轮上,这种做法减少了摩擦力,使得大型物体可以更容易地被拖曳或推行。
总之,北京故宫所用的巨石是从70公里外的地方采集来的,并且经过几百年的考验,其建造方式不仅展示了古代中国工程技术水平,也充分证明了当时的人们对环境适应性极高以及他们解决实际问题能力的一种典范案例。