建造故宮如何運輸超百噸巨石

　　新華網華盛頓11月4日電（記者林小春）中國在公元前1500年左右已出現了有輪車輛，然而在明代建造紫禁城（現稱為故宮）的過程中，仍使用了有水潤滑的人造冰道方式運輸巨石。中美研究人員4日在美國《國家科學院學報》上報告說，這除了與當時的車輛不具備百噸以上的載重能力以外，也是因為冰道運輸比車輛運輸更安全可靠。

　　故宮里使用的巨石據說多達數萬塊，其中最大一塊是擺放在保和殿后面的、上面雕九條游龍的大石雕，這塊重約300噸的巨石就是利用冰道運輸的。北京科技大學機械工程學院副教授李疆對新華社記者說，明代的文獻記載表明，車輛和旱船在建造紫禁城運輸大石過程中都曾被使用過。不過他們發現，直到16世紀末的車輛只能運輸最重約95噸的東西，所以百噸以上的巨石可能需要通過其他方式運輸。
　　
　　當時的一份文獻記載了運輸一塊重120噸巨石的經過：這塊石頭從70多公里以外的地方運到紫禁城，工人每隔一里就要掘井打水并將水澆在冰上以減少摩擦。計算表明，不多于50人的隊伍就足以拉動這只旱船在潤滑的冰上運動，而在無冰的地面上拉動同樣的負荷需要超過1500名男性。考慮到當時北京的氣候條件，他們認為，這只旱船可以運動得足夠快（約每秒8厘米），從而在水結冰之前在潤滑水膜上滑動。
　　
　　李疆說，明代的人們在巨石運輸中就已經認識到，在低速重載情況下，滑動摩擦方式比滾動摩擦方式更安全可靠。而且，明代巨石運輸采用了冰面潤滑的方式，通過形成水膜實現減阻的目的，并通過比較發現這種運輸方式比傳統的木撬、滾子及普通的冰面潤滑更省力。
　　
　　去年夏天，李疆與清華大學摩擦學國家重點實驗室副研究員陳皓生帶著第一次到訪中國的普林斯頓大學機械與航空工程系教授霍華德·斯通參觀故宮，討論起大石雕運輸中的潤滑問題。事后他們查閱文獻，卻未發現從工程科學角度進行相關分析的文獻，因此他們決定一探究竟。
　　
　　李疆評價說，“明代的巨石運輸方式說明，中國明代人們對低速重載的潤滑研究達到了很高水平。紫禁城的興建與鄭和七下西洋都發生在15世紀前期，巨石運輸的例子說明當時的陸地運輸技術并不比航海技術遜色”。

來源：新華網、人民網