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季道路冰面和水井润滑系统,将重达100多吨的巨石从70公里外的采石场运至故宫。北京大学与美国普林斯顿大学的一支研究团队发表在《美国国家科学院院刊》上的研究指出,这项工程始于1406年,当时工人们仅凭人造路径成功搬运了数百块巨石。
根据研究,工人们在每500米的人造路径上挖掘小型水井,以便在冬季抽取井水并倾倒到冰面上作为润滑剂。尽管当时的冬天气温较低足以形成坚硬的冰层,但这些冰层并不提供良好的润滑效果,尤其是在将巨石推动过程中。为了解决这一问题,工人们使用热水浇灌冰面,使之保持液态,从而使雪橇更容易移动。
通过计算显示,如果没有使用这种方法,一块重123吨、9.3米长的大理石需要338名工人共同搬运,而使用热水润滑法,只需46名工人就能完成同样的任务。这是因为原木在道路上滚动产生摩擦系数为0.2-0.4,而利用冰水滑动则仅为0.02。因此,这种方法不仅减少了劳力,还显著提高了效率。
此外,研究还指出,在历史上中国明代期间,有着其他搬运方法,如滚木技术,也被用来移动大量原材料用于制造古代建筑中的雕刻作品。但最终,他们得出的结论是,在条件允许的情况下,即路面可以上浮起薄薄一层液态氮或露珠时,将巨石沿着路线推进,并定期向前倾倒一定量的清凉开水以保持湿度,是最有效且节省体力的搬运方式。在这项600年的谜题解答后,我们对那些古老帝国背后的智慧和技艺有了新的认识和尊敬。