潤(rùn)滑劑背后的科學(xué)
根據(jù)巨石運(yùn)到故宮的距離和時(shí)間，專(zhuān)家們估算拖動(dòng)一個(gè)123噸的巨石所需的平均速度是每秒8厘米 。如此低的速度，加上極小的摩擦力是不會(huì)使冰面自動(dòng)融化成水進(jìn)而在冰道與木板之間形成潤(rùn)滑劑的 。因此李疆等人研究了除摩擦生熱外的能使水膜產(chǎn)生和保持的其他方法，即在拉動(dòng)時(shí)直接在前面潑水，這一點(diǎn)在古埃及也有類(lèi)似的記載 。通過(guò)現(xiàn)代物理研究可知，冰上低速運(yùn)動(dòng)物體的摩擦力比高速運(yùn)動(dòng)時(shí)大得多，但是在接近零度時(shí)以水膜為潤(rùn)滑的摩擦力非常小，因而在潑水作為潤(rùn)滑劑的情況下，縱使每秒8厘米的低速滑動(dòng)只會(huì)有極小的摩擦力 。由于在明代北京日間零下3.7攝氏度的情況下，水在2分鐘內(nèi)不可能完全凍結(jié)，因此水膜是可以維持并保證運(yùn)輸?shù)?。當(dāng)然，古人也可能使用熱水來(lái)延緩結(jié)凍 。所以，研究者可以得出在故宮九龍壁拖運(yùn)時(shí)，不僅采用制造冰道的方式減緩摩擦，還在長(zhǎng)途運(yùn)輸時(shí)向冰道潑水作為潤(rùn)滑劑 。
【故宮九龍壁重300噸，古人如何把這么重的東西運(yùn)送到故宮？】著名的中國(guó)科技史研究者李約瑟曾指出，古代的中國(guó)并沒(méi)有建立起西方以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的科學(xué)體系，中國(guó)古代的先進(jìn)技術(shù)是一種經(jīng)驗(yàn)體系，難以稱之為科學(xué) 。然而，當(dāng)我們佇立凝望故宮，當(dāng)學(xué)者們用現(xiàn)代科技手段重新審視故宮的興建技術(shù)時(shí)，不禁為我們先人的智慧所折服 。李疆也評(píng)價(jià)說(shuō)：“明代的巨石運(yùn)輸方式說(shuō)明，當(dāng)時(shí)人們對(duì)低速重載的潤(rùn)滑研究達(dá)到了很高水平 。紫禁城的興建與鄭和七下西洋都發(fā)生在15世紀(jì)前期，巨石運(yùn)輸?shù)睦诱f(shuō)明當(dāng)時(shí)的陸地運(yùn)輸技術(shù)并不比航海技術(shù)遜色 。”
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