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公里外的采矿场运送至故宫的艰难任务,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支研究小组发现,工人们在人造路径上每隔500米挖掘小型水井,这些水井不仅为冬季提供了必要的饮用水,还被用于倾倒到冰面上,以此作为润滑剂。600年前,在北京地区寒冷的冬季气候下,道路上的冰层虽然结实,但却无法形成一个理想状态下的润滑层,因为液态水和木制雪撬之间存在摩擦。
为了克服这一挑战,工人们采用了一种独特的手段。在冰面上,他们倾倒足够数量热水,使得这层薄薄的地表保持液态,从而减少了巨石移动过程中的摩擦力。工程师们计算显示,不使用这种方法,一块重123吨、9.3米长的巨石需要338名劳动者共同搬运,而使用热水润滑技术后,只需46名工人便能完成同样的任务。这项研究结果发表于最新一期《美国国家科学院院刊》上,其中指出,在原木滚动的情况下,其摩擦系数为0.2-0.4,而利用冰面与液体结合则降低到了极低的0.02。
通过对比不同搬运方法,比如滚木法,即使中国古代工人们曾成功移动大量原材料以建造古代石碑,但最终他们证明的是,将巨石在地面上的最佳方式是通过潜入液态物质(即稠浓溶液)来进行滑行,这样可以最大限度地减少阻力,并提高效率。此番技艺不仅展现了当时劳动者的聪明才智,也令人惊叹地预示着今天我们所依赖的地球物理学知识。
最后,该团队还发现,尽管这个技术已经过去600余年,但其对于现代工程领域仍有深远意义。它们提醒我们,无论是在建筑业还是其他需要大规模物流或机械化搬运项目中,都应该寻找并应用最优化解决方案,以确保高效和安全。此次研究无疑向我们展示了一段历史故事,同时也开启了对未来可能性的大门,让我们更加珍惜那些让我们的祖先能够建造如此宏伟建筑的人类智慧与勇气。