人類史上令人歎為觀止的極限精度製造成果有哪些?
近期,英國第4電視臺推出一系列中國紀錄片,其中一集
《紫禁城的秘密》(Secrets of China's Forbidden City)。
詳細講述了這一偉大建築奇蹟的秘密,讓一眾外國吃瓜觀眾們全都看傻了眼。
1976年7月28日凌晨,短短23秒的山崩地裂,把河北唐山夷為平地。距離震中150多公里的北京,
也一片驚懼、搖撼不已。
只有紫禁城,在短暫的波動之後,竟毫髮無傷、復歸平靜
。
建成600多年以來,紫禁城經歷了
200多場
、極具破壞性的地震,但每一次都能全身而退,在風雨之中屹立不倒。
為解開其中秘密,故宮專家帶著外國木匠理查德一起做了個實驗。
按照1:5的比例,以中國古建築
榫卯和斗拱
的結構,複製出一棟微縮紫禁城模型,並對它進行
地震模擬測試
。
模型依次挑戰
4級、4.5級以及5級地震,
每次持續30秒。斗拱結構開始受到拉扯,整個模型輕微晃動。
接著7.5級,
左右兩面的牆,明顯已經支撐不住,轟然倒塌。
然後,實驗強度進入
9.5級以及更高程度
,這是有記載以來最高的地震強度,
相當於200萬噸TNT炸藥的當量。
▲搖晃愈加劇烈
10.1級的時候,簡直是岌岌可危!
然而,儘管經歷瞭如此持續而又劇烈的晃動,模型卻仍穩穩當當地立在原地,
只是發生了輕微位移。
▲紅色標記為柱子原先位置
其中的秘密,就在於這小小的
斗拱
。理查德費了九牛二虎之力,才把一個複雜的斗拱模型組裝完成。
這一結構精巧的支架,由拱形和方鬥形木塊,層層交錯疊加而成,
不用一顆釘子、一滴粘合劑,
只靠著羅列本身,就能牢固地組裝在一起。
不僅異常堅固,能承受很大重力,甚至支撐起巨大的屋頂;還因其結構本身的特點,
極富靈活性。
理查德發現:紫禁城的斗拱結構,就
相當於汽車裡的減震器,
木塊牢固結合,每層又有鬆動的空間,零件的摩擦和轉動,
有效抵消了地震產生的衝擊力。
除了機巧的斗拱,紫禁城的抗震還有玄機——
柱子。
一般建築的柱子,都是深紮在地基裡 ,一遇到強震就會直接從中折斷。
而紫禁城的柱子,有一定的移動空間,這就避免了因折斷而造成的整棟倒塌,哪怕遇到強烈的震動,
只會稍微發生一點位移。
驚詫之餘,理查德把紫禁城抗震的秘密用一個詞來概括:
flexibility(柔韌、靈活)
。
他感慨到:正是這種
“柔中帶剛”
的特點,造就了紫禁城建成600年仍屹立不倒的奇蹟,而這也很好地證明了中國傳統建築的天才之處!
外國小夥伴們,一個個看得目瞪口呆,
被神秘古老的東方智慧,深深震撼!
▲宮殿頂部的支撐結構真有意思,我從來沒見過。我猜它們能分散壓力增加靈活性。
▲古代人可以建成抗震建築,說不定將來我們可以建成防火建築。
中國網友們更是激動不已:
故宮,作為中國最震撼人心的宮殿,
中世紀最偉大的奇蹟,地球上最大的木製建築群,
所需材料的數量和種類,也是盈千累萬、數不勝數。
為供應這個巨大的建築工地,大量特殊材料,從全國各地運往這裡:
10萬
多根楠木,來自
1800公里外
的西南;
鋪地板的“金磚”,來自
1000多公里外
的南方;
8000萬塊
石板,每塊都重達
24公斤;
金箔則來自南京。
那這些材料都是如何運來的呢?
單是來自四川大山深處的木材,就足以讓人傷透腦筋。智慧的中國人竟然想到
利用水的力量,幫這些龐然大物“偷渡”。
木材在四川被砍伐後,沿金沙江、長江一路南下,再透過京杭大運河北上進京。一路上還有軍隊護送的
2萬多
艘船隻,每年載著
4.2億升
的糧食,供應給故宮建築工地的民工們。
一時間,平靜的京杭大運河上,常常上演
“漂大木,蔽塞水面”
的壯觀場面。
運輸修建所需石料的難度,同樣令人難以想象。故宮中軸線的御道,幾乎全是大塊漢白玉鋪就而成。而太和殿前的漢白玉臺階,原石材料更是足足有
300噸
重。
這些巨大石塊,大都採自
京城外60公里
的郊區,單靠人拉車推,到何時才能完工呢?
據史料記載,當時數萬名民工在運送石料的道路兩旁,修路填坑。每隔一里左右掘一口井,在寒冬臘月、滴水成冰的日子裡,
從井裡汲水潑成冰道,然後利用冰道把石塊運到京城。
片中對此也進行了模擬實驗:工作人員在一輛木雪橇上,裝上
1噸
左右的石材,並試圖拉動雪橇,結果整個冰球隊的人都拉不動。
當他們按照史料中所說,在雪橇底部灑一些水,雪橇的阻力立刻減小許多,變得很容易推動。
中國古人早在600年前,就採用這種
“旱船拖運”
的辦法。在巨石下面墊上粗大的圓木,由民工趕騾拉“旱船”在冰上移動,運輸大塊漢白玉石料。
從明成祖永樂四年開始修建,到永樂十八年竣工,
整整十四年。
故宮的修建役使了
百萬伕役,
和全國各地
十萬能工巧匠
,正是他們用智慧,建造出這座至今無法超越的奇觀!
我們擁有紫禁城,
是何其幸運。
而紫禁城正是有了匠人們的智慧,
才屹立不倒,萬古流長。
連結:
10。1級地震,故宮模型屹立不倒!英國電視臺揭秘紫禁城建築之神奇!
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