紫禁城的石头是怎么运来的？

胡戈好久都不

（文/Sid Perkins）中国古代文献中曾经提到，从1406年开始的北京紫禁城建造工程，其中一些较大的石块是装在木质雪橇上，沿着冰制道路一路拖来的。最近发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的研究报告指出，在崎岖不平而又蜿蜒曲折的道路上，上述方式相较木辊子或者直接在地面上拖行的滑橇而言，要来得更加安全，可靠而又简便易行。
- A( h6 l" V0 V0 h4 e) b长期以来一直作为中国帝都具有象征意义的中心的紫禁城，其皇宫主体以及附属建筑群始建于十五世纪初，不过宫墙内外的建筑工程一直持续到十六世纪末，甚至更晚的时间。根据托马斯·斯通（Thomas Stone）——一位新泽西州普林斯顿大学的流体力学家，同时也是本次研究组的成员——说，故宫建筑群中许多的巨石都是来自距离北京70公里远的一个采石场。“要是你来到紫禁城，看到这些巨大的石块，就会忍不住自问：‘他们究竟是怎样把这块巨石搬过来的？’”他说。
有几位历史学家曾经简单地提及过，紫禁城中有些巨大的石头，是在隆冬季节由人力拉动的雪橇运来的。不过，北京科技大学的机械工程师李疆（李疆也是这篇研究论文的第一作者）偶然发现了其中某一块石头的故事详情。
据古代史料记载，这块体积49立方米，重达112吨的庞然大物在1557年花了4周时间才被拖运到北京——也就是平均每秒钟移动8厘米。而据斯通说，宫里还有更重的石头。
& ^+ \+ n) P2 q# v& k$ q上述的文件后来被翻译成英文，并引起了一些疑问。斯通表示，首要的问题就是，为什么在公元前四世纪就发明了轮式车辆的中国，却没有用这一技术来运输巨石呢？此外，他还问道，使用结冰道路上的雪橇拖运是最佳的方法吗？
8 B8 A* e9 d' V% |( j9 b. i4 \: [4 c第一个问题很容易回答，斯通说。即使到了十六世纪晚期，中国的轮式车辆仍然无法承载超过86吨的载重，这使得使用木制雪橇运输更大的负载成为必须。
! c  Z1 @0 m- Q7 j- Z* Z& `+ I算算用工量回答第二个问题时需要更多计算。首先，斯通表示，木质辊子——想像一下用电线杆大小的树干来当作大型滚轴——在蜿蜒曲折的山路上很难使用。这种方式还需要一个平整而又坚硬的表面，以防止辊子陷入泥泞中。斯通和他的同事估计，在裸露的路面上拖动112吨的巨石，将需要超过1500人。而在冰面上或在潮湿的木质轨道上直接拖动，则至少需要330人。
而如果运载巨石的平底雪橇沿着具有一层润滑水膜的结冰路面运行，研究人员说，则只需要不到50人来拖动。
  K3 |; B7 z% K( C( d: l- S沿着结冰道路长距离拖运巨石“是一个有趣的也合乎情理的想法”，伦敦大学学院（University College London）的考古学家迈克尔·帕克·皮尔逊（Michael Parker Pearson）说。不过尽管在中国北方，冬天通常足够寒冷，允许利用冰润滑的道路，世界上其他发现了巨石遗迹的地方——例如，英国巨石阵——冬季并没有如此长时间持续的低温来为这一技术的应用提供条件。
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紫禁城的石头是怎么运来的？

由于气候原因，在巨石阵的建造中就无法使用这项技术。图片来源：shutterstock.com
法国里昂中央理工学院（Lyon Central School）的摩擦学——这是关于摩擦与润滑的科学——专家托马斯·马蒂亚（ Thomas Mathia）认为，研究小组的报告“很精彩，文笔也很好”，不过有可能严重低估了拖曳112吨巨石所需的人数。例如，要使雪橇从静止开始运动所需的力量要远远大于使其保持前进所需的力。因此，他表示，拖动装运巨石的雪橇所需的人数可能要比斯通及其同事所估计的多出两三倍。况且，马蒂亚还说，这只是在平路上的数字。如果要上一个10度的斜坡，就可能需要再增加270人左右。
) _7 W8 g% q9 R本文编译自Nature：Ice proved cool way to move stones for Forbidden City果壳相关小组：历史探索        科学技术史

北濠桥老哥

跟CCAV10一个德行，说了半天，观众看的正上瘾，突然主持人来了一句：其实我也不知道是怎么回事，更要命的是科学家也不知道。艹

qgrbear

杀

970691307

我就是觉得这个数值有问题。。。

贾鸣珂

看文章要仔细：
  ~2 L5 i0 R- C$ Y9 m# \北京科技大学的机械工程师李疆（李疆也是这篇研究论文的第一作者）偶然发现了其中某一块石头的故事详情。