尤凱
長期以來,現(xiàn)代人對古代人在沒有任何大型工程機(jī)械的幫助下搬運(yùn)巨大石塊一直迷惑不解,覺得不可思議。如今,一些巨石搬運(yùn)之謎終于被解開了。
搬運(yùn)重物技術(shù)已有幾千年的歷史。早期的文明古國大多有搬運(yùn)數(shù)十噸巨石興建宮殿或宗教建筑的記載,甚至在現(xiàn)代社會,一些現(xiàn)代搬運(yùn)手段無法承受的重物也需要借助古人的搬運(yùn)智慧。
搬運(yùn)重物最為“出名”的古埃及,在公元前2400年就曾運(yùn)用圓木來興建金字塔,即工匠們在路面上鋪圓木,讓巨石在圓木上滾動前進(jìn),從而筑成歷史上不朽的奇觀。公元前700年的亞述帝國,也曾運(yùn)用滾動方式來運(yùn)輸重物。由此可知,在古文明時期,人類已經(jīng)意識到滾動搬運(yùn)比滑動搬運(yùn)更為省時省力。在這一點(diǎn)上,古代的中國人似乎走得更遠(yuǎn),根據(jù)古文獻(xiàn)及考古研究發(fā)現(xiàn),中國在公元前1500年便出現(xiàn)了車輪,至春秋戰(zhàn)國時期,結(jié)構(gòu)精巧、裝飾精美的車輪已廣泛應(yīng)用于負(fù)重、出行、戰(zhàn)爭之中。
古埃及滑橇下鋪設(shè)潮濕沙子
科學(xué)家對于古埃及人如何搬運(yùn)巨大石塊建造金字塔迷惑不解,現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)了其中的秘密,這秘密就藏在小小的潮濕砂礫間。
荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究人員稱,為了建造金字塔,古埃及人必須在沙漠上搬運(yùn)巨大石塊和大型雕像??茖W(xué)家復(fù)制了當(dāng)時古人的技術(shù),發(fā)現(xiàn)潮濕的沙子才是搬運(yùn)巨石的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)證實(shí)沙子中適當(dāng)?shù)某睗穸瓤商峁┗了璧臓恳?,為了測試這一理論,物理學(xué)家建造了一個實(shí)驗(yàn)室版的埃及滑橇。
實(shí)驗(yàn)顯示,滑橇移動所需牽引力與沙子硬度成反比,潮濕沙子的硬度是干燥沙子的兩倍。這就意味著,潮濕沙子鋪設(shè)在滑橇前所需的牽引力較小,也就更容易移動滑橇上的重物。同時,鋪設(shè)的沙層數(shù)量適當(dāng),就不會在滑橇前產(chǎn)生沙子堆積。
故宮冰面潑熱水移動石塊
目前,科學(xué)家最新研究揭曉了建造北京故宮的巨石是如何搬運(yùn)70公里的。15世紀(jì),中國明代工人在冬季冰面上搬運(yùn)巨石,并在冰面上傾倒熱水形成液態(tài)水,從而起到潤滑劑的作用,有效地實(shí)現(xiàn)了巨石搬運(yùn)。
北京故宮使用的巨石據(jù)說多達(dá)數(shù)萬塊,其中最大一塊是擺放在保和殿后面的、上面雕有九條游龍的重約300噸的大石雕。明代的文獻(xiàn)記載表明,車輛和旱船在建造紫禁城運(yùn)輸大石過程中都曾被使用過。不過直到16世紀(jì)末的車輛只能運(yùn)輸最重約95噸的東西,所以百噸以上的巨石是如何搬運(yùn)70公里的?
最新研究認(rèn)為,工人在人造路徑上每隔500米挖掘小型水井,便于冬季抽取井水傾倒在冰面上。600年前中國北京的冬季氣溫較低,足以在道路上結(jié)成冰,但是寒冰并不能成為良好潤滑層,在冰層上傾倒足夠的熱水,才能幫助工人更容易在道路上滑動雪橇。
別小看這層“水膜”,它的作用相當(dāng)于潤滑劑,使得旱船與冰面之間的摩擦力驟然減小。實(shí)驗(yàn)表明,這種情況下所產(chǎn)生的動摩擦系數(shù)僅0.03,而普通冰面是0.22。工程師計算顯示,在不使用熱水的冰面上,一塊重123噸、9.3米長的巨石需要338人拉動,但是使用熱水潤滑冰面道路,僅需要46人便能將同樣重量的巨石移動。
北京大學(xué)和美國普林斯頓大學(xué)的專家認(rèn)為,工人在人造路徑上每隔500米挖掘小型水井,便于冬季抽取井水傾倒在冰面上,起到潤滑劑的作用。工程師評估稱,移動巨石將產(chǎn)生大量的摩擦力,中國明代工人還利用了不同的搬運(yùn)方法,其中包括使用滾木,工人曾利用該方法移動大量原石制造古代石碑。但是他們計算顯示,在冰面上滑動巨石,并傾倒水起到潤滑,是最有效的搬運(yùn)方法。
英國用柳籃包裹巨石
在英國倫敦西南100多千米的索爾茲伯里平原上,一些巍峨巨石呈環(huán)形屹立在綠色的曠野間,這就是英倫三島最著名、最神秘的史前遺跡巨石陣。巨石陣建于公元前2300年左右。
巨石的搬運(yùn)工作是一個“千古之謎”,有以下幾個原因。首先,這些大青石小的有5噸重,大的重達(dá)50噸,沒有大型工程機(jī)械的古人搬運(yùn)起來非常不容易。其次,巨石陣和大青石產(chǎn)地的陸地行程在40公里以上,當(dāng)時的人們又是如何在陸地上運(yùn)輸這些巨石的呢?
前英國廣播公司的主持人加里和另外一名科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),古人搬運(yùn)巨石的方法其實(shí)就是把巨石放進(jìn)巨型柳籃里,然后通過滾動柳籃把巨石運(yùn)達(dá)目的地。他們把這種方法稱為“柳籃滾動法”。這種柳籃用柳條和榿木編織而成,體積大于巨石。加里推測,每一個柳籃裹著的巨石需要4到5個人來推動前進(jìn)。加里指出,在那個時代,柳條到處都有,這也使其被用于運(yùn)輸巨石成為了可能。由于巨石的形狀不規(guī)則,其與柳籃的空間用柳條填充,可以保證其在滾動過程中更平穩(wěn)。