，現(xiàn)在有大型吊車(chē)。特種運(yùn)輸車(chē)輛，可以解決各種運(yùn)輸、安裝的各種難題，如果遇到大型吊車(chē)進(jìn)不去的地方怎么辦呢？我們學(xué)習(xí)一些古人的智慧，看看300噸的石雕九龍壁是如何運(yùn)到故宮的：故宮是中國(guó)歷史文化最具代表性的建筑，如此龐大的建筑結(jié)構(gòu)體系不禁使人感慨先人的智慧與建筑技巧。

，北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授李疆、清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員陳皓生及普林斯頓大學(xué)機(jī)械與航空工程系教授霍華德斯通在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表研究報(bào)告，指出中國(guó)古代興建故宮時(shí)，曾制造人造冰道，并以水為潤(rùn)滑劑，拖運(yùn)了重達(dá)300噸的巨石，再次以現(xiàn)代科學(xué)方法向世界展現(xiàn)了中華民族無(wú)窮的智慧中國(guó)的古人不在冰上拖運(yùn)巨石古老的故宮興建于明成祖朱棣永樂(lè)四年，至永樂(lè)十八年落成，曾于至、至由于大火進(jìn)行兩次大規(guī)模重建據(jù)稱(chēng)最初的建設(shè)投入工匠23萬(wàn)人，民工士兵上白萬(wàn)，是幾代人勞動(dòng)的結(jié)晶故宮巧妙的修建技術(shù)也吸引著后來(lái)無(wú)數(shù)中外研究者為其傾盡心血故宮里使用的巨石多達(dá)數(shù)萬(wàn)塊，其中最大的一塊是擺放在保和殿后面的雕有九條游龍的大石雕，重約300噸《兩宮鼎建記》曾簡(jiǎn)要記載，石雕九龍壁是隆冬時(shí)節(jié)在人工冰道上被拖運(yùn)來(lái)的。盡管石雕九龍壁的拖運(yùn)過(guò)程始終沒(méi)有詳盡的記載和科學(xué)論證，北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授李疆卻通過(guò)翻看前的記載，發(fā)現(xiàn)一個(gè)相似的情況：在，有一隊(duì)勞工通過(guò)類(lèi)似的方式拖運(yùn)一塊重約123噸的巨石，經(jīng)過(guò)70多公里的行程將其運(yùn)到故宮。

由此可以對(duì)機(jī)械工程史上，由于在公元前時(shí)中國(guó)的車(chē)輪已經(jīng)充分發(fā)展，因此中國(guó)古代沒(méi)有出現(xiàn)以人力在冰上拖運(yùn)巨石的案例，這一觀點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和修正滑動(dòng)摩擦比滾動(dòng)摩擦更安全可靠去年夏天，李疆與清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員陳皓生帶著第一次到訪中國(guó)的普林斯頓大學(xué)機(jī)械與航空工程系教授霍華德斯通參觀故宮，討論起大石雕運(yùn)輸中的潤(rùn)滑問(wèn)題事后他們查閱文獻(xiàn)，卻未發(fā)現(xiàn)從現(xiàn)代工程科學(xué)角度進(jìn)行相關(guān)分析的研究，因此他們決定一探究競(jìng)據(jù)李疆介紹，明代的人們?cè)诰奘\(yùn)輸中就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在低速重載情況下，滑動(dòng)摩擦方式比滾動(dòng)摩擦方式更為安全可靠而且，故宮石雕九龍壁運(yùn)輸采用了冰面潤(rùn)滑的方式，并且通過(guò)在冰面潑水形成水膜作為潤(rùn)滑劑，來(lái)實(shí)現(xiàn)減輕阻力的目的。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，這種運(yùn)輸方式比用傳統(tǒng)的木撬、滾了及普通的冰面潤(rùn)滑更加省力，且更適合北京當(dāng)時(shí)的環(huán)境狀況為此，研究者通過(guò)滾動(dòng)與滑動(dòng)的摩擦系數(shù)的對(duì)比，說(shuō)明了該方法是合理的從理論上來(lái)說(shuō)，由于冰面比木質(zhì)表面更加堅(jiān)固和平滑，故宮興建者采用制造人工冰道，使作為巨石墊板的木板與冰面接觸，大大減小了摩擦力。

李疆等人根據(jù)古籍記載和合理推算，從現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)的角度，估測(cè)以同樣的方式運(yùn)輸123噸的巨石大致需要工匠數(shù)為300人以下，因此可以推測(cè)運(yùn)輸300噸的巨石的人數(shù)不可能超出太多然后，他們推算了以木板為軌道拖運(yùn)123噸巨石所需的人數(shù)為354人，雖接近預(yù)期人數(shù)，但明顯在運(yùn)輸300噸以上的石雕九龍壁時(shí)很可能失敗進(jìn)而可以推論，當(dāng)時(shí)最為可行的方法是鋪設(shè)冰道，在冰道上拖動(dòng)巨石這種便利方法與北京的氣候環(huán)境有關(guān)，與長(zhǎng)期處于熱帶的埃及相比，北京擁有使用冰的天然優(yōu)勢(shì)一一寒冷的冬天古籍記載，運(yùn)送巨石的時(shí)問(wèn)是在冬至前后，在15，16世紀(jì)時(shí)北京的平均氣溫是在零下3.7攝氏度，雖然沒(méi)有天然的河流為運(yùn)輸提供冰道，但人們?cè)谶\(yùn)輸過(guò)程中每半公里就會(huì)鑿坑取水以保證冰道的用水。

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)問(wèn)，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)使冰面白動(dòng)融化成水進(jìn)而在冰道與木板之問(wèn)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)摹?/p>