我听闻,科学家们最近揭开了建造北京故宫那100多吨巨石如何搬运70公里的秘密。这段历史可追溯到15世纪的明朝时期,当时工人们利用冬季道路结冰后,用水来润滑,使得巨石能够被移动。故宫始建于1406年,那时候的工人仅凭人造路径,就成功地将这些巨石从70公里外的地方搬运到了故宫。而现在,600年之后,工程师们通过最新研究发现,这种方法其实是非常高效的。
北京大学和美国普林斯顿大学的一些专家认为,那时候工人们在人造路径上挖掘小型水井,每隔500米一个,便于冬季抽取井水倾倒在冰面上,以此起到润滑剂的作用。研究小组指出,在600年前北京的冬天气温较低,可以让道路结成冰,但寒冷并不能成为良好的润滑层,即使是在冰层表面搬运巨石的时候。
当时的人们只用简单的人造路径就能搬运这些重物。他们认为,在冰面上倾倒足够热水,将会保持冰面的液态状态,从而帮助他们轻易地在道路上推动雪橇。一项计算显示,没有使用热水,一块重123吨、9.3米长的大块岩石需要338个人才能移动,而使用热水润滑冰面道路,只需46个人便能完成同样的工作。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》中,他们指出原木在地道上的摩擦系数为0.2-0.4,而使用这种方法进行滑动后的摩擦系数只有0.02。
工程师评估称,移动如此重大的物体会产生大量摩擦力,因此中国明代的人们采取了不同的搬运方式,其中包括滚木来移动大量用于制作古代石碑的地砖。不过他们计算显示,在利用这样的方法的情况下,将巨石放在一片已被浇筑成薄冰的地面上,并向其倾倒足够多的水以起到润滑效果,是最有效率的手段。
那些建造北京故宫所用的这100多吨巨石,其实是从70公里之外的地方采集而来的。