在北京故宫的历史之谜中,有一段令人瞩目的搬运巨石的故事。近日,科学家们对此进行了深入研究,揭示了一种令人惊叹的搬运技巧,那就是利用冬季道路上的冰面和水井来实现巨石的移动。这项技术不仅体现了当时工人的聪明才智,也展示了他们如何在极其困难的情况下完成工程。
根据最新研究,这些巨石是从70公里外的采矿场搬运到故宫建设现场。1406年,当时的人们使用人造路径成功地将100多吨巨石从远处带至故宫。这项工作被认为是当时工程技术发展的一个里程碑,尤其是在考虑到那个时代的手动工具和简单机械的情况下。
北京大学和美国普林斯顿大学的一组专家认为,当时工人每隔500米挖掘小型水井,以便在冬季抽取并倾倒于冰面上,起到了润滑剂作用。这些水井提供足够热量,使得冰面保持液态,从而让雪橇更容易地在道路上滑行。
研究人员指出,即使寒冷天气能够形成坚硬的冰层,但没有足够热水来润滑木制雪撬底部之间的接触点,因此需要额外措施以减少摩擦力。在这种情况下,只有通过倾倒大量热水才能有效减少摩擦系数,从而大幅度提高搬运效率。
实际计算显示,如果没有使用这个方法,一块重123吨、9.3米长的大理石需要338名工人共同努力才能移动。但是,在使用热水润滑冰面的条件下,只需46名工人就能完成同样的任务。这表明这项技术极大地提高了生产效率,并且显著降低了劳动强度。
该团队还评估原木滚动在道路上的摩擦系数为0.2-0.4,而利用冰与水混合作为润滑剂后,该系数降至0.02。这种差异意味着即使对于最大的岩石也可以实现高效无阻转移,使得古代建筑师能够轻松地将重达百吨以上的大理石送达指定位置,为现代学者留下了一份宝贵遗产。
总结来说,这个过程不仅展现出了古代中国建筑师非凡的智慧,还凸显了他们为了完成宏伟工程愿意去做出的牺牲和努力。此次研究成果发表于《美国国家科学院院刊》,为我们揭开了一扇窗,让世界再次见证那座由神秘力量守护的心灵之城——故宫背后的传奇故事。