建造故宫如何运输超百吨巨石

　　新华网华盛顿11月4日电（记者林小春）中国在公元前1500年左右已出现了有轮车辆，然而在明代建造紫禁城（现称为故宫）的过程中，仍使用了有水润滑的人造冰道方式运输巨石。中美研究人员4日在美国《国家科学院学报》上报告说，这除了与当时的车辆不具备百吨以上的载重能力以外，也是因为冰道运输比车辆运输更安全可靠。

　　故宫里使用的巨石据说多达数万块，其中最大一块是摆放在保和殿后面的、上面雕九条游龙的大石雕，这块重约300吨的巨石就是利用冰道运输的。北京科技大学机械工程学院副教授李疆对新华社记者说，明代的文献记载表明，车辆和旱船在建造紫禁城运输大石过程中都曾被使用过。不过他们发现，直到16世纪末的车辆只能运输最重约95吨的东西，所以百吨以上的巨石可能需要通过其他方式运输。
　　
　　当时的一份文献记载了运输一块重120吨巨石的经过：这块石头从70多公里以外的地方运到紫禁城，工人每隔一里就要掘井打水并将水浇在冰上以减少摩擦。计算表明，不多于50人的队伍就足以拉动这只旱船在润滑的冰上运动，而在无冰的地面上拉动同样的负荷需要超过1500名男性。考虑到当时北京的气候条件，他们认为，这只旱船可以运动得足够快（约每秒8厘米），从而在水结冰之前在润滑水膜上滑动。
　　
　　李疆说，明代的人们在巨石运输中就已经认识到，在低速重载情况下，滑动摩擦方式比滚动摩擦方式更安全可靠。而且，明代巨石运输采用了冰面润滑的方式，通过形成水膜实现减阻的目的，并通过比较发现这种运输方式比传统的木撬、滚子及普通的冰面润滑更省力。
　　
　　去年夏天，李疆与清华大学摩擦学国家重点实验室副研究员陈皓生带着第一次到访中国的普林斯顿大学机械与航空工程系教授霍华德·斯通参观故宫，讨论起大石雕运输中的润滑问题。事后他们查阅文献，却未发现从工程科学角度进行相关分析的文献，因此他们决定一探究竟。
　　
　　李疆评价说，“明代的巨石运输方式说明，中国明代人们对低速重载的润滑研究达到了很高水平。紫禁城的兴建与郑和七下西洋都发生在15世纪前期，巨石运输的例子说明当时的陆地运输技术并不比航海技术逊色”。

来源：新华网、人民网