据英国媒体报道,近期科学家们揭示了在15世纪中国明代时期搬运北京故宫巨石的神奇秘密。早在1406年,当时的工人们面临着将100多吨巨石从70公里外的采矿场运至故宫这项艰难任务,他们巧妙地利用道路冰面的润滑效果,使得这一壮举成为可能。
北京大学和美国普林斯顿大学的一群专家认为,古代工人通过人造路径上的小型水井抽取水,冬季倾倒于冰面上,起到了润滑剂的作用。这一技术在600年前寒冷气候下极为高效,因为道路上的冰层能够提供良好的滑行条件。不过,即便如此,在没有热水加热使其保持液态的情况下,这种方法也存在局限性,因为冰表面的摩擦系数并不低。
工程师们计算显示,如果没有使用这种特殊技巧,一块重123吨、9.3米长的大理石需要338人的力量才能移动。但是,当他们应用这个独特的手法,用足够数量的热水来确保冰面不结冻,便只需46人就能完成同样的任务。研究结果表明,在原木滚动时产生的摩擦系数介于0.2到0.4之间,而使用冰水滑动则降低到了仅有的0.02,这意味着工作量大大减少。
这些发现被发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上,以此证明当时中国工匠对物理学和工程学有着深刻理解,并且采用了一系列创新手段以应对挑战。这项研究不仅揭示了古代建筑过程中未曾被记录或公之于众的情形,也为现代工程师提供了新的启示和灵感。