论文部分内容阅读
巨石阵、金字塔、复活节岛雕像、吴哥窟和紫禁城的共同点是什么？
它们都是利用了大量巨石建造的宏伟建筑物，而且是在人类科技还不发达的古代建成的奇迹，那些时候可没有铲车、运输卡车和起重机。因此当我们面对这些巨石奇迹的时候，不由得会想，古代人是如何把巨石运输到建造地点，并安放到正确的位置的？
虽然科技水平不如当今时代，但古代人的聪明程度并不逊色于我们，古代的工匠们只是使用了绳子、木头等一些简单的工具，借助畜力的帮助，再结合一些有趣的技巧，就完成了巨石奇迹的建造。接下来，就让我们来欣赏一下古代工匠们的智慧吧。
英国巨石阵
这座新石器时代的宏伟巨石建筑矗立在英国南部，关于史前人类如何建造了巨石阵，几千年来众说纷纭，甚至是什么人建造了巨石阵都还是未解之谜。
巨石阵主要由两种石头制成——内圈的青石和外圈的砂岩。那些砂岩来自于40到50千米之外的采石场。最初人们认为，古代人可能是利用雪橇结构的运输工具搭载岩石，通过在滚木或轨道上滑动的方式，把重达40吨的砂岩运输到了建造地点。但是考古学家并不认同这种说法，因为巨石太重了，会把垫在下面的所有滚木都压扁。而且以滚动的方式运输建造巨石阵的长条巨石，在路上行进时也很不稳定。
考古学家把前面这个设想进行了改进，认为古代人可能是利用水作为润滑剂，当载着巨石的雪橇结构工具在圆木上前进的时候，由于有水的作用，前进速度很快，圆木滚动也很快，它们就不会被压扁了。其实这种运输方法在古埃及和古巴比伦文明的记述中出现过，当然考古学家并不认为英国的巨石阵和古埃及、古巴比伦文明有很大的联系。
巨石阵里的青石的产地更远，在250千米外的威尔士，虽然青石比砂岩要轻，但是也有几吨重，如此长距离运输，难度很大。许多人提出古代人可能是通过冬季洒水制造出长长的冰路，然后把青石从遥远的地方推过来的。但是考古学家否定了这个猜想，因为在新石器时代的英国，气候比现在要温暖，低温期很短暂，根本不允许人们制造出长距离的冰路来。
考古学家发现，那个时期的英国有许多的河流，而且还有海洋可以利用，因此古代人用木筏沿着水路运输青石，就能够把青石运送到很靠近建造地点的位置。通过实验考古学家证明，重达4吨的青石可以使用木筏沿水道运输。
埃及金字塔
古埃及人是如何把巨大的、重达数百吨的石灰岩和砂岩石块从采石场运送至施工地点，用于建造金字塔的？
和巨石阵的修建类似，古埃及人也会尽可能地利用河流。古埃及的很多采石场都位于尼罗河沿岸，运输距离相对较短。但是修建金字塔消耗的石料太多了，尼罗河岸边的石头采完后，古埃及人不得不到很远的地方去采石头。位于埃及西北部法尤姆沙漠中的采石场能出产重达10吨的巨石，但是这些采石场距开罗约有五六十千米远。
大约四、五千年前，埃及古王国时期的工匠们在法尤姆沙漠中的采石场里凿出巨石后，会将巨石推落至铺设好的道路上，道路与12千米外的一个湖泊相连，而这个湖泊又与尼罗河相连。所以运输的关键阶段是陆地上的那段道路。
过去人们认为古埃及人利用在路面上铺设圆木，然后让石块在圆木上滚动向前，达到运输的目的。但是考古学家认为，这种方式在短距离运输上行得通，但是长距离运输是不可能的，古代的道路可不像现在的高速公路那么结实而平整，用圆木在凹凸不平的古代道路上运输巨石，很容易发生翻滚，道路的维护也很麻烦。
真实的情况是，古埃及人可能在道路上架设了木制轨道，轨道上有可以滑行的类似雪橇的装置，巨石装在这种装置上，摆放于木制轨道上，工人们能够拖着巨石在轨道上缓慢但是平稳地前行。古埃及有大量的人力，还可以利用牲畜来拖动巨石。最终一块块巨石被拖到湖边，装船通过尼罗河送到金字塔的建造地点。
复活节岛石头雕像
在太平洋的航海民族波利尼西亚人的文化中，树立石头雕像是很普遍的现象，人们以此来表达对祖先的尊敬。当波利尼西亚人第一次抵达复活节岛的时候，时间大约是在13世纪，从那时开始，他们就乐此不疲地在这个岛屿上建造巨大的石头雕像，他们称其为“摩艾”，这些半身的巨石雕像让1722年左右第一次抵达该岛的欧洲航海家惊讶不已。
复活节岛岛民如何把重达5到80吨的火山岩雕刻成雕像，然后从采石场搬到10到12千米外的石像树立地点的？
过去的解释五花八门，甚至还有人提出外星人制造了复活节岛的这些石像的观点。最近，一些学者有了新的发现。
在复活节岛的采石场，古代岛民会对巨石进行初次加工，制造出的石像有前倾的大肚子，基座则是半圆弧形状。这时候如果把石像竖起来，它就会向前翻倒。没错，岛民们就是利用翻滚的原理来运输石像的。
2011年，在美国国家地理探险委员会的资助下，一些学者组织了18个人，尝试着把一个10英尺高、5吨重的石像复制品移动起来。通过采用翻滚石像的方式，他们成功地在40分钟时间里把石像复制品推进了100米。以这样的速度计算，当地岛民可以在几周内把石像顺利运送到竖立的位置。而且令众人惊讶的是，当人们让石像滚动起来的时候，石像的运动如此的轻松。学者开玩笑说，石像简直像是自己在走一样，周围的人们不需要花费太多的力气来维持它的运动。
一旦石像抵达目的地，学者们认为，岛民们就会重新雕刻基座，让石像能够竖立起来不翻倒，他们可能还会在那里给石像雕刻出眼睛和头盔，于是巨大的雕像就完工了。
柬埔寨吴哥窟
9世纪到15世纪，在东南亚的茂密丛林中，高棉王国兴建了大量的寺庙建筑，其中最有代表的就是吴哥窟。古代高棉与印度和中国都有贸易往来，地处两大文明交汇处让古代高棉获益颇多。国家强盛后，古代高棉人开始修建吴哥窟，其设计是深受印度和中国的文化的影响。印度宗教在吴哥许多寺庙的设计中扮演着重要的角色，这些寺庙不等同于宫殿，它们不是给人住的而是给神住的。传说高棉神住在梅鲁山，所以吴哥的寺庙都是用象征这座山的整块石料来建造的。 由于建造地点位于一个冲积平原上，因此9世纪刚开始建造寺庙时，高棉人使用粘土烧制的砖块来修建。但是10世纪开始，他们就转而用巨大的石块，而采石场位于50到70千米远的砂岩高原上。而且建造吴哥窟所用的石块中，90%到95%重约200到300千克。如何穿越群山和丛林运输石块成为高棉人要解决的难题。
考古学家在吴哥窟附近发现了高棉人开凿的运河，运河连接了采石场和建造地点。所以，高棉人可能是利用浮动木筏来运输那些巨石的，特别是在雨季河水充沛的时候，水路运输更为方便。而到了旱季，工匠们会集中精力雕刻石块、组装石块。
当巨石被送到建造地点后，工匠们使用滚木来短距离运输巨石，而且他们还建造了脚手架、防洪堤、滑轮等设施，为的是能够把石块摆放到正确的位置。
中国紫禁城
最后，让我们来看看自己国家的宏伟建筑——紫禁城。修建紫禁城同样需要运输大量的巨石到北京，最大的一块巨石是摆放在保和殿后面的、上面雕九条游龙的重约300吨的大石雕。许多巨石来自70千米外的采石场，古代中国人是如何把巨石运送到紫禁城的修建地点的？
明代的文献记载表明，在建造紫禁城运输大石过程中，车辆和旱船都曾被使用过。但是根据当时制造的车辆的载重判断，人们最多只能运输不超过百吨的巨石，更重的巨石是如何运输的？
中国和美国的学者合作，最近有了新的发现。在明朝修建紫禁城的时期，北京的冬季气温较低，足以使道路结冰。但是利用冰路运输巨石，一个要解决水源问题，当时的工匠每隔500米就开凿一口小型水井，便于冬季抽取井水倾倒在路面上。另一个要解决的问题是，即使让巨石在寒冷的冰面上滑动，需要克服的摩擦力也非常巨大。减少摩擦力有许多种方法，古代工匠们在运输巨石的时候，把巨石放置在雪橇上，然后在冰面上洒足够多的热水，这样当巨石滑动的时候，石头与冰面之间有水作为润滑剂，摩擦力就大大降低了。计算表明，不用热水润滑冰路，要搬运一块重123吨、9.3米长的巨石，需要338人拉动；而当用热水润滑冰路的时候，仅需要46人便能将同样重量的巨石拉动。
以上这些巨石建筑的案例表明，古代工匠们虽然不知道如今的物理学定律，但是却充分利用了物理学原理，实现了降低滑动摩擦力，或者把滑动摩擦力转化成更小的滚动摩擦力，再结合一些木制的运输设备提高稳定性，在古代建成了一座座巨石奇迹。他们的聪明才智令现代人赞叹不已。
它们都是利用了大量巨石建造的宏伟建筑物，而且是在人类科技还不发达的古代建成的奇迹，那些时候可没有铲车、运输卡车和起重机。因此当我们面对这些巨石奇迹的时候，不由得会想，古代人是如何把巨石运输到建造地点，并安放到正确的位置的？
虽然科技水平不如当今时代，但古代人的聪明程度并不逊色于我们，古代的工匠们只是使用了绳子、木头等一些简单的工具，借助畜力的帮助，再结合一些有趣的技巧，就完成了巨石奇迹的建造。接下来，就让我们来欣赏一下古代工匠们的智慧吧。
英国巨石阵
这座新石器时代的宏伟巨石建筑矗立在英国南部，关于史前人类如何建造了巨石阵，几千年来众说纷纭，甚至是什么人建造了巨石阵都还是未解之谜。
巨石阵主要由两种石头制成——内圈的青石和外圈的砂岩。那些砂岩来自于40到50千米之外的采石场。最初人们认为，古代人可能是利用雪橇结构的运输工具搭载岩石，通过在滚木或轨道上滑动的方式，把重达40吨的砂岩运输到了建造地点。但是考古学家并不认同这种说法，因为巨石太重了，会把垫在下面的所有滚木都压扁。而且以滚动的方式运输建造巨石阵的长条巨石，在路上行进时也很不稳定。
考古学家把前面这个设想进行了改进，认为古代人可能是利用水作为润滑剂，当载着巨石的雪橇结构工具在圆木上前进的时候，由于有水的作用，前进速度很快，圆木滚动也很快，它们就不会被压扁了。其实这种运输方法在古埃及和古巴比伦文明的记述中出现过，当然考古学家并不认为英国的巨石阵和古埃及、古巴比伦文明有很大的联系。
巨石阵里的青石的产地更远，在250千米外的威尔士，虽然青石比砂岩要轻，但是也有几吨重，如此长距离运输，难度很大。许多人提出古代人可能是通过冬季洒水制造出长长的冰路，然后把青石从遥远的地方推过来的。但是考古学家否定了这个猜想，因为在新石器时代的英国，气候比现在要温暖，低温期很短暂，根本不允许人们制造出长距离的冰路来。
考古学家发现，那个时期的英国有许多的河流，而且还有海洋可以利用，因此古代人用木筏沿着水路运输青石，就能够把青石运送到很靠近建造地点的位置。通过实验考古学家证明，重达4吨的青石可以使用木筏沿水道运输。
埃及金字塔
古埃及人是如何把巨大的、重达数百吨的石灰岩和砂岩石块从采石场运送至施工地点，用于建造金字塔的？
和巨石阵的修建类似，古埃及人也会尽可能地利用河流。古埃及的很多采石场都位于尼罗河沿岸，运输距离相对较短。但是修建金字塔消耗的石料太多了，尼罗河岸边的石头采完后，古埃及人不得不到很远的地方去采石头。位于埃及西北部法尤姆沙漠中的采石场能出产重达10吨的巨石，但是这些采石场距开罗约有五六十千米远。
大约四、五千年前，埃及古王国时期的工匠们在法尤姆沙漠中的采石场里凿出巨石后，会将巨石推落至铺设好的道路上，道路与12千米外的一个湖泊相连，而这个湖泊又与尼罗河相连。所以运输的关键阶段是陆地上的那段道路。
过去人们认为古埃及人利用在路面上铺设圆木，然后让石块在圆木上滚动向前，达到运输的目的。但是考古学家认为，这种方式在短距离运输上行得通，但是长距离运输是不可能的，古代的道路可不像现在的高速公路那么结实而平整，用圆木在凹凸不平的古代道路上运输巨石，很容易发生翻滚，道路的维护也很麻烦。
真实的情况是，古埃及人可能在道路上架设了木制轨道，轨道上有可以滑行的类似雪橇的装置，巨石装在这种装置上，摆放于木制轨道上，工人们能够拖着巨石在轨道上缓慢但是平稳地前行。古埃及有大量的人力，还可以利用牲畜来拖动巨石。最终一块块巨石被拖到湖边，装船通过尼罗河送到金字塔的建造地点。
复活节岛石头雕像
在太平洋的航海民族波利尼西亚人的文化中，树立石头雕像是很普遍的现象，人们以此来表达对祖先的尊敬。当波利尼西亚人第一次抵达复活节岛的时候，时间大约是在13世纪，从那时开始，他们就乐此不疲地在这个岛屿上建造巨大的石头雕像，他们称其为“摩艾”，这些半身的巨石雕像让1722年左右第一次抵达该岛的欧洲航海家惊讶不已。
复活节岛岛民如何把重达5到80吨的火山岩雕刻成雕像，然后从采石场搬到10到12千米外的石像树立地点的？
过去的解释五花八门，甚至还有人提出外星人制造了复活节岛的这些石像的观点。最近，一些学者有了新的发现。
在复活节岛的采石场，古代岛民会对巨石进行初次加工，制造出的石像有前倾的大肚子，基座则是半圆弧形状。这时候如果把石像竖起来，它就会向前翻倒。没错，岛民们就是利用翻滚的原理来运输石像的。
2011年，在美国国家地理探险委员会的资助下，一些学者组织了18个人，尝试着把一个10英尺高、5吨重的石像复制品移动起来。通过采用翻滚石像的方式，他们成功地在40分钟时间里把石像复制品推进了100米。以这样的速度计算，当地岛民可以在几周内把石像顺利运送到竖立的位置。而且令众人惊讶的是，当人们让石像滚动起来的时候，石像的运动如此的轻松。学者开玩笑说，石像简直像是自己在走一样，周围的人们不需要花费太多的力气来维持它的运动。
一旦石像抵达目的地，学者们认为，岛民们就会重新雕刻基座，让石像能够竖立起来不翻倒，他们可能还会在那里给石像雕刻出眼睛和头盔，于是巨大的雕像就完工了。
柬埔寨吴哥窟
9世纪到15世纪，在东南亚的茂密丛林中，高棉王国兴建了大量的寺庙建筑，其中最有代表的就是吴哥窟。古代高棉与印度和中国都有贸易往来，地处两大文明交汇处让古代高棉获益颇多。国家强盛后，古代高棉人开始修建吴哥窟，其设计是深受印度和中国的文化的影响。印度宗教在吴哥许多寺庙的设计中扮演着重要的角色，这些寺庙不等同于宫殿，它们不是给人住的而是给神住的。传说高棉神住在梅鲁山，所以吴哥的寺庙都是用象征这座山的整块石料来建造的。 由于建造地点位于一个冲积平原上，因此9世纪刚开始建造寺庙时，高棉人使用粘土烧制的砖块来修建。但是10世纪开始，他们就转而用巨大的石块，而采石场位于50到70千米远的砂岩高原上。而且建造吴哥窟所用的石块中，90%到95%重约200到300千克。如何穿越群山和丛林运输石块成为高棉人要解决的难题。
考古学家在吴哥窟附近发现了高棉人开凿的运河，运河连接了采石场和建造地点。所以，高棉人可能是利用浮动木筏来运输那些巨石的，特别是在雨季河水充沛的时候，水路运输更为方便。而到了旱季，工匠们会集中精力雕刻石块、组装石块。
当巨石被送到建造地点后，工匠们使用滚木来短距离运输巨石，而且他们还建造了脚手架、防洪堤、滑轮等设施，为的是能够把石块摆放到正确的位置。
中国紫禁城
最后，让我们来看看自己国家的宏伟建筑——紫禁城。修建紫禁城同样需要运输大量的巨石到北京，最大的一块巨石是摆放在保和殿后面的、上面雕九条游龙的重约300吨的大石雕。许多巨石来自70千米外的采石场，古代中国人是如何把巨石运送到紫禁城的修建地点的？
明代的文献记载表明，在建造紫禁城运输大石过程中，车辆和旱船都曾被使用过。但是根据当时制造的车辆的载重判断，人们最多只能运输不超过百吨的巨石，更重的巨石是如何运输的？
中国和美国的学者合作，最近有了新的发现。在明朝修建紫禁城的时期，北京的冬季气温较低，足以使道路结冰。但是利用冰路运输巨石，一个要解决水源问题，当时的工匠每隔500米就开凿一口小型水井，便于冬季抽取井水倾倒在路面上。另一个要解决的问题是，即使让巨石在寒冷的冰面上滑动，需要克服的摩擦力也非常巨大。减少摩擦力有许多种方法，古代工匠们在运输巨石的时候，把巨石放置在雪橇上，然后在冰面上洒足够多的热水，这样当巨石滑动的时候，石头与冰面之间有水作为润滑剂，摩擦力就大大降低了。计算表明，不用热水润滑冰路，要搬运一块重123吨、9.3米长的巨石，需要338人拉动；而当用热水润滑冰路的时候，仅需要46人便能将同样重量的巨石拉动。
以上这些巨石建筑的案例表明，古代工匠们虽然不知道如今的物理学定律，但是却充分利用了物理学原理，实现了降低滑动摩擦力，或者把滑动摩擦力转化成更小的滚动摩擦力，再结合一些木制的运输设备提高稳定性，在古代建成了一座座巨石奇迹。他们的聪明才智令现代人赞叹不已。