来自《自然》杂志
古代中国文献显示，从1406年开始建造北京故宫的一些最大石头，是用木制雪橇沿着冰路从遥远的采石场拖运来的。《美国国家科学院院刊》现在报道的计算结果表明，在不平坦、蜿蜒的道路上，这种方法比使用木制滚轴或在裸露的地面上拖动雪橇更安全、更可靠，也更容易。
故宫的皇宫和周围的建筑，这个长期以来一直是中国的象征性中心的建筑群，是在15世纪初建造的，但该建筑群及其周围的建设一直持续到16世纪后期甚至更晚。新泽西州普林斯顿大学的流体机械师托马斯·斯通说，该研究小组的成员说，该建筑群中许多最大的石头来自距离北京约70公里的采石场。“你去故宫，看到这些巨大的岩石，你会问自己：‘他们到底是怎么把这块石头运到这里的？’”他说。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑支持我们屡获殊荣的新闻报道，方法是 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
一些历史学家曾简要提到，故宫中的一些巨大石头是在冬季深处由一组人拉着雪橇运来的。但是，北京科技大学的机械工程师李江最近偶然发现了一份与该建筑群中一块特定石头相关的更详细的描述。
古代文献报道说，这块巨石是一块估计重达近112吨的49立方米板材，在1557年用了4周的时间运到北京，平均速度约为每秒8厘米。斯通说，其他石块甚至更重。
后来被翻译成英文的文献提出了几个问题。斯通说，最重要的是，为什么不用早在公元前四世纪就在中国使用的轮式车辆运输这些巨石？此外，他问道，在冰路上拖运雪橇是当时可用的最佳方法吗？
斯通说，第一个问题很容易回答。即使到16世纪后期，中国的轮式车辆也无法承载超过约86吨的重物，因此对于更大的负担，必须使用木制雪橇。
人数统计
回答第二个问题需要更多的分析。首先，斯通指出，使用木制滚轴——想象一下电线杆大小的树干作为大型轴承——在蜿蜒的道路上是很棘手的。这种技术还需要一个光滑、坚硬的表面，以防止滚轴陷入泥潭。斯通和他的同事估计，在裸露的地面上拖动一个112吨的雪橇需要1500多人。在裸露的冰面上或在潮湿的木制轨道上拉动同样的雪橇至少需要330人。
但研究人员表示，如果载着石头的雪橇沿着被一层薄薄的水润滑的冰路拖动，那么只需要不到50人就可以拖动这些重物。
伦敦大学学院的考古学家迈克尔·帕克·皮尔森说，在冰路上长途运输巨石“是一个有趣且可行的想法”。但是，尽管中国北方的冬季通常足够寒冷，允许使用冰润滑的道路，但发现大型石碑的其他地区——巨石阵就是一个典型的例子——并没有持续寒冷的冬季来可靠地采用该技术。
法国里昂中央学院的摩擦学专家托马斯·马蒂亚说，该团队的研究结果“很精彩，写得很好”，但可能大大低估了拖动112吨雪橇所需的人数。例如，让雪橇从静止状态开始移动所需的力气要比保持它移动所需的力气大得多。因此，他指出，运输载石雪橇所需的人数大约是斯通和他的同事估计的两到三倍。此外，马蒂亚说，那是在平坦的路面上。如果将雪橇拉上10°的坡度，还需要大约270人。
本文经《自然》杂志许可转载。它最初于2013年11月4日发表。