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揭秘紫禁城建造之谜 民间秘术轻松移动百吨巨石

http://www.kexue.com 2013-11-07 11:16:18 科学网  发表评论


向冰面泼温水可以起到润滑剂的作用,事半功倍

偌大的紫禁城建造时间竟然只用了4年

  科学网(kexue.com)讯 北京时间11月7日消息,紫禁城是中国最伟大的古代建筑之一,整座宫殿由大约870余座建筑和9000余间房屋组成,使用的石材不计其数。根据资料记载,这些石材每块大多为9.5米长,重达123吨,而更加神奇的是,整座紫禁城仅用时4年的时间就完成了建造。在600年前的那个封建社会,工匠们是如何在这么短的时间内运输如此之多的沉重石料的呢?

  根据英国《每日邮报》报道,最近,北京大学和普林斯顿大学的工程师们专门对此进行了研究,在史料的佐证下,最终结论认为当时的工人们巧妙地利用了北方寒冷的天气,通过冰面来运输这些巨石。从当时的紫禁城到采石场大约有70公里的距离,科研人员在仔细考证后发现在这条运输道路上,几乎每隔500米就有一口水井,用来将大量的水泼到道路表面,以便其在寒冷的气候下结冰。

  众所周知,古埃及人曾用滚木运输巨大的石料,那么两种方法相比,哪一个更为轻松省力呢?经过工程师们的计算,冰面是最佳选择,338名男子便可以拉动123吨重的石材。但是按照史料所说,当时只需要46人就可以达到这一目的,而进一步的研究发现,除了冰面外,当时的工人们也许还使用温水来作为润滑剂。

  根据计算,如果只是在干燥的冰面上拖拽石材,接触面的摩擦系数为0.4,而如果将温水泼洒在冰面上,摩擦系数系则会骤降到0.2左右。而这一方法明显比埃及的滚木运输更为简单,毕竟向路面洒水等待其自然冻结要比砍伐圆木省事得多。

  而早前流传的手推车式运输法也被否定,因为根据计算,手推车能够承受的最大重量是95吨,这是该机械系统的上限,无论车子造得多大,都无法突破这一数值。而且由于工期紧张,石料又非常昂贵,当时的工匠们不太可能会选择这种危险的运输方法。(科学网kexue.com 郑昊)

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