許秀華
寄揚(yáng)州韓綽判官
〔唐〕杜牧
青山隱隱水迢迢,
秋盡江南草未凋。
二十四橋明月夜,
玉人何處教吹簫。
唐朝某一年的晚秋,已經(jīng)辭掉揚(yáng)州工作回到長(zhǎng)安的詩(shī)人杜牧不禁思念尚在揚(yáng)州工作的同事韓綽。此刻的北方,已經(jīng)草木凋零,河水冰冷。南方的揚(yáng)州是否青山依舊,綠水蕩漾?在同一輪明月下,老朋友韓綽是否正流連在二十四橋上和一眾美女吹奏樂(lè)器,并時(shí)不時(shí)指導(dǎo)一二?
詩(shī)中的“二十四橋”是指二十四座橋嗎?北宋沈括曾經(jīng)在《夢(mèng)溪筆談·補(bǔ)筆談》明確地列出了二十四座橋中每一座橋的方位和名稱??墒聦?shí)真是如此嗎?
其實(shí),二十四橋(又稱“廿四橋”)是揚(yáng)州瘦西湖上著名的建筑,它并不是一共有二十四座橋,而是僅有一座橋,這座橋的名字就叫作“二十四”。和中國(guó)古代很多著名的橋梁一樣,它是一座石拱橋。
拱形美麗又實(shí)用
石拱橋猶如懸掛于水面上的半輪明月,又如橫跨河面的美麗彩虹,形態(tài)優(yōu)美。但是,過(guò)石拱橋要上坡下坡、上臺(tái)階下臺(tái)階,很不方便,尤其是推車和騎車,上、下都很費(fèi)力。為什么古代造橋卻偏愛(ài)石拱橋呢?難道僅僅是出于觀賞角度的考慮嗎?當(dāng)然不是。其實(shí),石拱橋還具備很強(qiáng)的實(shí)用性。
石拱橋中間拱起,水運(yùn)通暢。高高拱起的橋背架高了橋面,可以讓船體較高的大船不受阻礙地從橋底通過(guò)。這樣既保障了橋面通行,又保障了水面運(yùn)輸。因此,石拱橋也被稱為古代的“水陸立交橋”。
拱形橋面的承載力和堅(jiān)固性均優(yōu)于平鋪的橋面。著名的趙州橋始建于隋朝,經(jīng)歷了1 400 多年的風(fēng)霜雨雪,承載了數(shù)個(gè)朝代的舟車行人,至今仍能保障車輛和行人的通行,就是得益于其拱形的結(jié)構(gòu)。
拱形背后的奧秘
為何橋梁拱起了“脊背”,就變得更加結(jié)實(shí)、牢固了?
物體聚合在一起組成拱形,這就體現(xiàn)了團(tuán)結(jié)的力量。當(dāng)拱形的任意一點(diǎn)受到壓力時(shí),這一點(diǎn)并不會(huì)獨(dú)自承受,而是會(huì)把壓力向四面擴(kuò)散,讓周圍的“鄰居們”替自己分擔(dān)。而“鄰居們”又會(huì)繼續(xù)把自身受到的壓力往自己的“鄰居”那里傳遞。因此,不管拱形的哪一個(gè)點(diǎn)受力,都會(huì)被大家分?jǐn)偂7謹(jǐn)偤?,每個(gè)點(diǎn)所承受的壓力較小,就不太容易讓橋面發(fā)生形變或下沉,從而延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命。
當(dāng)行人和車輛經(jīng)過(guò)拱橋時(shí),表面上是經(jīng)過(guò)橋面上一連串的點(diǎn),對(duì)每一個(gè)點(diǎn)都形成了向下的壓力。而實(shí)際上,這些壓力都被快速地傳遞出去了,由拱橋的各個(gè)部分一同分擔(dān)。用物理學(xué)的理論解釋就是,當(dāng)你走在拱橋傾斜的橋面上時(shí),拱橋提供的支持力不僅有豎直方向的,還有水平方向的。所以,不管多少人或車輛通過(guò)、攜帶的物體有多重,都不易壓垮一座拱橋。
生活中的拱形物體
拱形本質(zhì)上是球形的一部分,球形也可以看成若干個(gè)拱形的組合。不論是平面的圓形還是立體的球形,它們都有很好的耐壓能力,比其他形狀要更加堅(jiān)固。愛(ài)迪生發(fā)明的電燈泡里面是真空的,然而燈泡外面卻無(wú)處不被空氣包圍,承受著很大的空氣壓力。因此,為了防止燈泡被空氣壓碎,人們將其底部做成了球形。公路上運(yùn)送汽油的油罐車被做成圓柱體,也是為了讓油罐車更加堅(jiān)固,經(jīng)得起磕碰,從而確保安全。