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紫禁城建造之谜:利用冰拖动百吨巨石

投稿平台:建筑图网 稿件时间:2015-09-05 欢迎原创投稿至: file@jianzhutu.com

近日工程师们表示,中国工人发明了一种超级有效的方法,能够移动巨大的石头长达69千米以建造中国著名的紫禁城。追溯到紫禁城建造时期,也就是1...

  近日工程师们表示,中国工人发明了一种超级有效的方法,能够移动巨大的石头长达69千米以建造中国著名的紫禁城。追溯到紫禁城建造时期,也就是1406年左右的记录表明,工人们会利用人造的道路网络从采石场拖拉100吨重的石头至69千米远的紫禁城。然而,600年后,工程师们解释了水井和冰冻的道路系统如何使石头更滑更易移动,这种方法比其它替代方法要更有效的多。
  中国北京和美国普林斯顿大学的专家们相信工人们在人造的道路上每隔500米挖一口井,以获得水源倾倒在冬天结冰的道路上,同时也用作润滑。据称这些工人们是自己拖拉这些巨石的。
  工程师们计算出移动石头的不同方式所产生的摩擦力,包括利用圆木作为滚筒——据称这种方法被用于建造很多古代石碑。研究小组的计算显示在冰上滑动石头并利用水来润滑是最有效地方法,期刊《科技新时代》这样报告称。
  工程师小组表示,600年前北京的冬天非常寒冷以至于道路都结冰了,但也因为太寒冷冰无法在托运石头的木制雪橇底部以及冰冻道路层表面之间形成单独的好的润滑水层。然而,科学家们认为工人在冰上倾倒了足够多的温水以至于它们能够保持液态并帮助雪橇的滑动变得更容易。
  工程师们计算出在没有温水的情况下,需要338名男子拖动这123吨重9.5米长的巨石。然而,如果利用温水润滑冰冻的道路,那么只需要46名男子就能完成相同的工作。计算中采用的石头的重量和三维效果图来自于1557年书写的一份文档,当时这项巨大的建造项目已经竣工。
  现代工程师认为,在水润滑的冰冻道路上拖动雪橇比利用圆木滚动巨石更有效。在这篇发表在期刊《美国国家科学院院刊》上的文章中,研究作者表示圆木滚动的摩擦系数是0.2至0.4,而利用水冰滑动的方法摩擦系数只有0.2。
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  此外,专家还表示滑动雪橇比利用圆木更加简单,因为与制造木板层并操纵圆木滚动以及巨石相比,制造一条光滑的冰冻道路明显更加简单。在那个时期,带轮子的车辆还无法支撑巨大石头的重量,据工程师们这样表示。他们认为手推车能够拉动的最大重量是95吨。冰冻的道路和工人比骡子和手推车更可靠,尤其是据称紫禁城的建筑师们非常担心这昂贵巨石的安全性。



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