重达300吨的九龙壁是怎样运到故宫的呢?

摘要:故宫是中国历史文化最具代表性的建筑,如此庞大的建筑结构体系不禁使人感慨先人的智慧与建筑技巧。11月4日,北京科技大学机械工程学院 副教授李疆、清华大学摩擦学国家重点实验室副研究员陈皓生及普林斯顿大学机械与航空工程系教授霍华德·斯通在美国《国家科学院学报》上发表研究报告,指出 中国古代兴建故宫时,曾制造人造冰道,并以水为润滑剂,拖运了重达300吨的巨石,再次以现代科学方法向世界展现了中华民族无穷的智慧。

中国的古人不在冰上拖运巨石?

古老的故宫兴建于明成祖朱棣永乐四年(公元1406年),至永乐十八年(公元1420年)落成,曾于1557年至1561年、1597年至1627年由 于大火进行两次大规模重建。据称最初的建设投入工匠23万人,民工士兵上百万,是几代人劳动的结晶。故宫巧妙的修建技术也吸引着后来无数中外研究者为其倾 尽心血。故宫里使用的巨石多达数万块,其中最大的一块是摆放在保和殿后面的雕有九条游龙的大石雕,重约300吨。《两宫鼎建记》曾简要记载,长石雕是隆冬 时节在人工冰道上被拖运来的。

尽管长石雕的拖运过程始终没有详尽的记载和科学论证,北京科技大学机械工程学院副教授李疆却通过翻看 500年前的记载,发现一个相似的情况:在1557年,有一队劳工通过类似的方式拖运一块重约123吨的巨石,经过70多公里的行程将其运到故宫。由此可 以对机械工程史上“由于在公元前1500年时中国的车轮已经充分发展,因此中国古代没有出现以人力在冰上拖运巨石的案例”这一观点进行补充和修正。

滑动摩擦比滚动摩擦更安全可靠

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,却未发现从现代工程科学角度进行相关分析的研究,因此他们决定一探究竟。

据李疆介绍,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为安全可靠。而且,故宫巨石运输采用了冰面润滑的方 式,并且通过在冰面泼水形成水膜作为润滑剂,来实现减轻阻力的目的。通过比较发现,这种运输方式比用传统的木撬、滚子及普通的冰面润滑更加省力,且更适合 北京当时的环境状况。为此,研究者通过滚动与滑动的摩擦系数的对比,说明了该方法是合理的。

从理论上来说,由于冰面比木质表面更加坚固 和平滑,故宫兴建者采用制造人工冰道,使作为巨石垫板的木板与冰面接触(而非古埃及以木板铺路,实现木板与木板的接触),大大减小了摩擦力。李疆等人根据 古籍记载和合理推算,从现代实验的角度,估测以同样的方式运输123吨的巨石大致需要工匠数为300人以下,因此可以推测运输300吨的巨石的人数不可能 超出太多。然后,他们推算了以木板为轨道拖运123吨巨石所需的人数为354人,虽接近预期人数,但明显在运输300吨以上的九龙壁时很可能失败。

进而可 以推论,当时最为可行的方法是铺设冰道,在冰道上拖动巨石。这种便利方法与北京的气候环境有关,与长期处于热带的埃及相比,北京拥有使用冰的天然优势—— 寒冷的冬天。古籍记载,运送巨石的时间是在冬至前后,在15、16世纪时北京1月的平均气温是在零下3.7摄氏度(上下0.5度),虽然没有天然的河流为 运输提供冰道,但人们在运输过程中每半公里就会凿坑取水以保证冰道的用水。

润滑剂背后的科学

根据巨石运到故宫的距离和时间,专家们估算拖动一个123吨的巨石所需的平均速度是每秒8厘米。如此低的速度,加上极小的摩擦力是不会使冰面自动融化成 水进而在冰道与木板之间形成润滑剂的。因此李疆等人研究了除摩擦生热外的能使水膜产生和保持的其他方法,即在拉动时直接在前面泼水,这一点在古埃及也有类 似的记载。

通过现代物理研究可知,冰上低速运动物体的摩擦力比高速运动时大得多,但是在接近零度时以水膜为润滑的摩擦力非常小,因而在泼水作为润滑剂的情 况下,纵使每秒8厘米的低速滑动只会有极小的摩擦力。由于在明代北京日间零下3.7摄氏度的情况下,水在2分钟内不可能完全冻结,因此水膜是可以维持并保 证运输的。当然,古人也可能使用热水来延缓结冻。所以,研究者可以得出在故宫九龙壁拖运时,不仅采用制造冰道的方式减缓摩擦,还在长途运输时向冰道泼水作 为润滑剂。

著名的中国科技史研究者李约瑟曾指出,古代的中国并没有建立起西方以数学为基础的科学体系,中国古代的先进技术是一种经验体系,难以称之为科学。然而, 当我们伫立凝望故宫,当学者们用现代科技手段重新审视故宫的兴建技术时,不禁为我们先人的智慧所折服。李疆也评价说:“明代的巨石运输方式说明,当时人们 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。”

百年前宫女惊现故宫红墙旁

故宫位于北京市中心,旧称紫禁城。是明、清两代的皇宫,无与伦比的古代建筑杰作,世界现存最大、 最完整的木质结构的古建筑群。北京故宫闹鬼是常有的事,而在北京故宫灵异事件中,真实发生的其实是 少之又少的,很多都是以讹传讹。

大家都知道故宫对外开放的其实只是一部分,还有很大一部分是不对外开放的。具体原因谁也说不清楚 。但传说,刚解放那会,故宫博物院晚上巡查保卫的人员经常看见有种奇怪的动物,说像老鼠但特别大 ,说像猪又跑的奇快。人说这是皇族养在东西宫内镇宫之兽。

后来好些人想抓住一两只,但这快六十年 了,看见的人越来越多,却没人真正抓住过一只!想来真是神奇。故宫作为游览胜地,每天接待着国内 外上万名游客,但不是每个人都会知道这座紫禁城里面包含着另一种内容……有个人以前在故宫看门,据那个人说每天晚上都能听见有人在奏乐,而且有时能看见宫 女太监排队走过 。

那个人家的孩子身体都不好,老人都说是因为那人受的阴气大,影响了下一代! 不仅仅这样,大家有 没有留意到,故宫里有很多院落都是被封起来的!不对游客开放,其实每一个府第都发生过用科学无法 解释的现象,解放前还没有封的时候,在这些地方死了很多人!不是无故消失就是命亡,但始终是离奇 得查不出原因,不过有一个共同点:死后如果还能见着尸体,那么尸体都没有脸皮。

更慎人的就是一口 井,平日白天的时候往下看,井底就是一些石头,杂草什么的,但每到晚上12点后往下看,只要天上有 月亮,你会看到井底出现的不是石头,杂草,而是水,水上倒映的却不是你的面孔……当然也有科学人员解释了:故宫能看见宫女是有科学依据的,因为宫墙是红色 的,含有四氧化三铁,而 闪电可能会将电能传导下来,如果碰巧有宫女经过,那么这时候宫墙就相当于录象带的功能,如果以后 再有闪电巧合出现,可能就会像录象放映一样,出现那个被录下来宫女的影子。

不管怎样,想想故宫里 那些长长窄窄的过道,长满荒草的墙头,如果晚上一个人走在那,突然看到前朝的宫女太监向你走来, 就算再有科学依据,我也会吓破胆滴……5点是故宫关门清客的时间。据说那个钟点是故宫阴气最重的时 刻。很多游人都感觉到,即使是在闷热的夏天,5点的故宫也会让人感到一种阴冷……下面是一些北京朋友讲述的故宫亲身经历,如果你胆小,劝你别往下看了……

(一)记得是初中的时候,93年吧,11月前后。有一天,听见别的班的同学说故宫夜里经常闹鬼,说的有板有 眼,有根有据,我决定周末晚上去看看。周末,我做完作业,等到晚上8点,我到我舅舅家,表弟说他在 故宫值班,我非常高兴,因为这样就可以在故宫多待一会儿了。我进了故宫,找到我舅舅,跟他瞎聊, 说听说故宫闹鬼,是真的吗?

他听完后,愣了一下,说,没有鬼,他们瞎说呢,说完就再不说话了。9点 半的时候,他就催我回去,因为我的目的是看看到底有没有鬼,所以就赖着不走。快11点的时候,我说 我要上厕所,就从他的办公室出来了。说来也怪,挺好的天,我刚一出来,就刮大风了。

那时候,故宫里非常黑,没什么路灯,说实话,我真有点害怕。我一路小跑,直奔中央大殿。快到进入 中央大殿的大门洞时,借着门洞上的昏黄的灯光,我忽然看见一个穿着清代衣服的女人一闪就没了。我 当时都吓傻了,愣了有一分钟,定了定神,仔细想想,那个人看服饰像是宫女。

我赶紧顺着原路返回 我舅舅的办公室,进屋我就说,我真地看见鬼了,就在快到大殿的时候,那个 穿着宫女衣服的鬼,闪了一下就不见了。听我说完,我舅舅嘴角抽动了两下,问我,你去大殿了吗?我 说没去,他听完长出了一口气,说那里晚上不能随便进。我当时非常害怕,但又很想去看看,就磨着我 舅舅跟我一起去看看,他最后没办法,很不情愿的跟我一起去了。当我到了通往大殿的门洞前,我就愣 了……我看到了不只一个宫女,他们正向着大殿走……我终于明白我舅舅为什么说晚上不能随便进了… …

(二)我小时侯,记不清几岁。4岁左右吧。在北京,后来猜测就应该就在故宫。有个穿清服的女人跟我说话, 很怪异的诉苦。词语有的听的懂有的不。只记得她说话声音很低口口声声叫我小主,而且气温很冷。容 貌已记不清,只记得那女人很白而且脸很大。后来据说,我妈说我晕了1整天。我跟她说了事情后他就说 我做梦,后来第二天就送我回老家,我是满正白的,但这事父母从不提。考学时我才知道。在电视上了 解到我当时看到的屋子就应该在故宫,而且那就是清朝服装。

我母亲后来承认带我去的正是故宫。但不许我乱说,我上学时对同学说起的时候, 他们是不太信的 。但是真的,不是梦。因为我清楚记得向我母亲要买水,母亲不许。我就自己跑到很里面一个门前有缆 绳的屋子(应该是不让进的),屋里还有屋,还有炕。那女人就蹲在炕边。现在想起来绝对不是梦,而 且不应该是工作人员,因为那女人很不对劲,而且我进去时她就在说话。我工作后自己算过命,但都是 些胡说八道。再没去故宫过。真不知该跟谁说。

(三)故宫倒是去过,是有点冷清的感觉。不过要说灵异的事,我还是相信的。我十二岁那年就碰到过。那时 候我家住在医院的家属院里,我们那时候要上早自习。一天早上,我看错表了,大概夜里两点多就起床 上早自习,在通往大院的一条狭长的小路上,我隐隐约约看到一个跟我差不多大的人,我想这人肯定是 我们院里的孩子,想跟他搭个伴,就冲着他叫起来,可是没想到他竟越叫走得越快,但是就在我的前面 ,我怎么都追不上,而且他的鞋声很响。

我走着走着忽然害怕起来,就回转身又跑回家了。回家一看表 ,才三点。我就又睡了。后来我下早自习的时候,碰见隔壁班上的一个邻居,她跟我说,昨天晚上死了 个男孩,他们家里人回家叫人去了,就把他放在大门口旁的一辆三轮车上,到早上五点才拉走!

(四)有过类似的经历……去年的十一去故宫玩,在户外拍的照片都好好的洗了出来,可是从几个殿门口往 殿里面拍的很多照片却一个都没有,而且更奇怪的是,洗出来的刚刚好是37张,没有一张是重复的…… 就说明,那几张连底片都没有……(五)小时候我跟家人到北京旅游,具体时间不是记的很清楚,当时在故宫玩的很疯!

我不知怎的就走到一 条长长的通道里,两边是很高的红色宫墙,这里除我之外一个人也没有,好像整个故宫就只我在,可当 时不知怎的,我一点也不害怕,大约在通道的中间左边有一扇门,门上三个字写的是满文,看不懂。从 门缝往里看,是一个荒芜了的小四合院,有的地方还长了齐腰深的杂草,我推了推门,惊讶的发现门虽 然被铁链锁着,但推开还留有较大的缝隙,正好我可以穿过。

当时我想都没想,就缩着肚子穿进去了,这在平时胆小的我是绝不会一个人去的,可当时为何会变的如 此胆大,我现在也没想明白。进去以后我才发现院中还有一口井,井口长了很多杂草,我突然有一种似 曾相识的感觉,好像以前来过这里,我竟然习惯性的迈上台阶去推主厅的门,就像回自己家一样随便, 可这回门是被铁链锁死了,我透过窗棱往里看,印象中里面很黑,但我却大致看的清楚,里面的摆设很 零乱,家具积上了很厚的灰尘,可奇怪的是我好像很清楚它们原来的样子。

我往东厢走去,走的越近越有一种想哭的感觉,心中总渴望见到一个 女人,可这人的样子我却怎也想不 起来,我这样说可能大家会很奇怪,会骂我是疯子,可当时就是这样:我想见这个人!好像这人对我很 重要!!好像这人一直在等我去找她!可是要命的是我根本记不起她是谁!她长的什么样子!

走到东厢 门前,我就走不动了,不敢上去推门,也不敢后退,就站在那哭,哭的很伤心,和考试没考好被老爸打 的那种哭不一样,那是害怕的哭,而当时的哭心里是一种很怪的感觉,我曾经一直搞不明白,后来我谈 恋爱了,和女友争吵后和她一起抱头痛哭时我才又找到这种感觉,这是一种很难表达的感受,就好像能 听见自己心在哭的声音。好像这人一直在等我去找她!

也不知哭了多久,隐隐约约中似乎听到在我的哭声中还有另一人的哭声,开始我以为是回音,可仔细 听这种哭声和我的不一样,是个女人的声音,就像我们班上的文艺委员小丽那种抽泣,这时我才害怕了 ,转身就往外跑,出门时还把手划出了血,在通道里我拼命跑着,但还是听见身后传来一声很长的叹息 。

后来怎出来的我不太清楚,只记的人越来越多,然后就看见焦急的父母,我一头扑了过去,就好像扑 向属于我的世界!

这事我跟我父母讲了!他们的眼神很怪,只是叫我不要到处乱说。当天晚上,我第一次梦遗,那天起我 成男人了!以后的日子里,我曾不听父母劝告,把事情告诉了朋友,结果他们每次班会就让我讲故事, 说我最能吹!长大后,我曾数次到过北京,每次都要去故宫找那个院子,我也多次向一些故宫老工作人 员求证,可查了大量的地图,跑遍了故宫。

也没有找到,就好象根本没这个地方!现在我结婚了,也有 了孩子,我父母才告诉我,我满月时他们请一位很有名的大师给我算命,可他一见我,脸色苍白,腿一 软就跪了下了,后来什么也没说就走了,第二天她的眼就瞎了。

(六)在讲一个,紫禁城里有专门的巡夜的,也有专门的消防队住扎在里边,我小的时候经常去消防队里边玩 ,当然是被人家轰出来了;寒...狗狗好不招人喜欢...呵呵...那是一个夏天,有几个消防队的在储秀宫 做完消防演练就睡在了储秀宫,夏天热也不用被子就铺个席子在殿里边睡了,深夜凌晨2点多一个队员被 凌晨的凉风吹醒了,迷迷糊糊的睁开眼一看,哇,我怎么睡在了殿门外的走廊里了,明明是睡在里边的 ,可把他吓坏了,但是毕竟是当兵的,战战兢兢的把席子一抱又回到殿里睡了,早上醒来发现又被抬到 了廊子下边,他就对其他的队员说:不要闹了,你们折腾我不够么?

训练都累散架了,还有心思折腾我。其他队员说,不是我们抬你出去的,早上醒来就看见你睡在了外边 。是不是你梦游啊,可是在队里睡觉你没这个毛病啊,奇怪。他们决定搞清楚这件事,每次在储秀宫巡 逻完以后就都歇在那里,可每次那个战士总是半夜里被抬出来,睡在廊下,大家真的害怕了,就不敢再 储秀宫睡了,可为什么别的战士没有被抬出来呢,我想可能是那个被抬出来的战士阳气弱,巡逻训练完 又累正是自身最弱的时候,容易被那个东西戏弄。

(七)以前老妈在故宫里面工作过一段时间,听里面的保安说的亲身经历:两个保安晚上一起职夜班,一个去 上厕所。厕所距离他们睡觉的地方有一段距离,那个人刚进去关上门,就听见有人敲门,他问:“谁呀 !?”然后听见一个低沉的声音回答:“开门”他打开门之后没看见人,就想继续上厕所,没想到又有 敲门声,还是那个低沉的声音说:“ 开门”他一下子就被吓到了,赶快跑回睡觉的地方,心里还在想是 不是另外的那个人在戏弄他。

回去发现那个人还在睡着,睡觉的姿势都没有变,果然第二天问他,他什 么都不知道。往后夜里再也不敢一个人出去了!

(八)她有一次和他的BF还有几个朋友去天坛玩。就在祈年殿门口下面的那一圈,她给BF和另外几个朋友拍照 ,当时是下午三、四点钟,夕阳正好。她突然发现几个人都有影子,而不远处一个老人,却没有!听说 鬼是没有影子的嘛!可是鬼又不会白天出来。拍完之后她拉着BF的手小声说:“你拍的时候看看那边那 大爷,他好象没影子。”

BF给他们几个拍照。等拍过之后,BF也有点紧张,过来告诉她:“不是没有, 我看见,别人都一个影子,他有三个好象,又不太清楚,我把他拍进来了。”后来照片洗出来了,应该 拍有那老人那张,却没有那老人。

(九)我晚上去午门的时候,都是有卫兵在那里把守的,所以我觉得还不是那么恐怖。不过都是说故宫那里很 阴的。有一次,北京下大雪的晚上,我开车去了午门,好静的,我躺在车里看午门的学景,听落雪的声 音,嘿嘿!好美的。我是去过很多次午门,下雨打雷的时候,我也去过,但是没看到什么。我到是听说 ,在北海不是有很多人钓鱼吗。

有一次几个人去钓鱼,变天了眼看天要下雨了,大家就赶紧收雨具,这时候雨就下来了,他们就到 路边的一个零食店的小棚子躲雨。

有一个人比较慢,先去避雨的人就看见那个人蹲在地上收拾东西,他 后面多出一个女人!好象还在跟他说话!再仔细一看,那女的就没有了,等那个进了棚子,大家就问他 ,刚才你后面站了一个女人?他就说,是啊,我觉得后面有一个女人说话,听不清,我一回头,根本没 有人。她根本就不是人。

(十)我是外 地人。有一个大学同学是北京人,他有一个高中同学,其母亲是故宫博物馆的工作人员。说是有 一天故宫闭馆之后,有一位年龄较大的人在巡逻。正走着,发觉前边一个胡同里,有一位挽着发髻,穿 着旗袍的中年妇女。唉,他就心里纳闷,怎么还有人呀?想上前问个究竟。

那个女人冲她一笑,转身走 进了身后的墙里边。大家请注意,是墙里边,而不是门里边。那老人当即吓得掉头就走,去找他的工作 伙伴。找到之后,就把这事说了。

没想到,没过几天,这位老兄就仙逝了。也许,真的是到了大限,阳气低,才看得见吧。我曾经听 朋友说过,在很早之前,可能是一九八几年的时候,有一个北京电影电影制片厂的剧组在故宫拍夜戏, 12点钟还没拍完。

演员都觉得害怕,想走,可是导演不让。没办法只能硬着头皮接着拍,可就在这个时 候,墙上出现了一排穿着宫女衣服的人影,还不时传来女人的哭声。整个剧组是落荒而逃,直到第二天 早上才回去收拾的东西。现在想想都有些害怕!

来源:www.ilishi.com

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