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明品生活网:访谈实录:张开逊谈中国古代发明(5)

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同时,他们在坝基上铺上石条,在石条之间也放养这些牡蛎小苗,这些牡蛎的苗也在缝隙之间很快地生长,就把这些离散的石条和桥基一起连接成100多个桥墩。后来他们在一个涨潮的时候,用船把20吨重的石梁,这个石梁每一条长5米,1米宽,0.7米厚,这么长的石梁,就是通过船运到桥墩的地方,在落潮的时候,随着水面的下降,石梁就平平地落在牡蛎粘结起来的桥墩上,用这种非常巧妙的办法,不用起重机,不用水泥,就把这个桥建起来了。世界上所有的大桥都会随着时间的推移变得越来越不结实,唯有在泉州建的这种大桥,随着时间的推移,牡蛎的繁殖越来越多,越来越多,石块粘接的越来越牢固,随着时间的推移,这个桥变得越来越结实。

当时,在宋代的300多年间,在泉州地区像这样的桥一共建了300多座,其中有一座最长的桥,长度达到8公里,应该说,这种建桥的技术是全世界独一无二的技术。今天,我们把它称为生物固基技术。

另外一件重要的发明,我们举另外一个实例来说明,在1974年的时候,当时考古学家在泉州的后渚港发现了一艘南宋时期的沉船,这条沉船的全长有24米长,这条沉船有两个显著的特点,第一这条船中间有13个水密隔舱,是一条远洋船,是从东南亚返航的时候,到泉州的时候沉没的,由于采用了水利隔舱的技术,就能够保证远航的安全,万一船在海上触礁了,或者遇到鲸类的撞击了,船体某一个地方出现了洞,如果有水密隔舱,那么引起的海水就仅局限在很小的范围内,人们很及时把水弄出去,同时漫进来的水不会到别的舱里去,还可以保证船有足够的浮力。

这种水密隔舱技术已经成为所有的远洋船舶共同采用的经典技术,这个经典技术是中国的发明。这条船还有另外一个更有意思的地方,在每一个水密格舱的底部有一个小小翻孔,翻孔上有一个盖板,盖板下面到船底有一个小小的隔层。下面由于下雨或者是浪花飞溅,总有一些水会流到舱里去,通过盖板上的孔,水就可以不至于存在舱里,就漏下去了,保持舱体的干燥,漏下去的水在夹层里面连通的,对于船的稳定起了非常重要的作用。

因为船在颠簸的时候,水和夹层舱之间有相对运动,这种相对运动就会吸收船颠簸的能量,减少船的振动,人们在做科学实验的保证,经常表演这么一个实验,就是让大家猜一个谜,就是有两个鸡蛋,外观是完全一样的,其中一个煮熟的,一个是生鸡蛋,问你能不能用简单的办法,不用打破,知道哪个是生的,哪一个是熟的,一个最有效的办法,就是把一个鸡蛋在光光的桌子上转,如果转都不停的,那是熟鸡蛋,如果转两下就停了,那肯定是生鸡蛋。因为生鸡蛋的蛋清和蛋黄、蛋壳之间有很大力摩擦,旋转的时候,这种相对运动产生的内摩擦消耗了能量,就使得它停下来了。用同样的道理就能够解释,在宋代人们发明的船底夹层中有水流的抗震、防震的思想。这种思想在今天看来仍然是非常先进的,今天很多大型的建筑物和船舶的动平衡技术仍然是源于这项发明。

主持人:张开逊教授还给我们介绍了一下船上的橹和舵。

张开逊:人们发明船以后,就用两种办法为船提供动力,水比较浅的时候,就用一个长的杆子,从河底推动着地,船受到推力的反作用力就前进,如果水很深的时候,杆子够不着底的时候,就用浆,用浆有两个缺点:第一,浆滑动以后,必须从水中拉起来,在空中绕过去重新再划水,在空中举浆的过程中,这一段动力对于船的前进没有任何贡献,还有浆在每一次接触水面的时候会引起不必要的振动,同时浆只能在船的一侧划水,如果保持船的平衡,要用双浆。中国人在公元前1世纪的时候发明了橹,橹是埋在水里面的形状奇特的杆子,在船上摇动这个橹的柄的时候,橹就像鱼的尾巴一样在水里摆动,这种摆动的特征,考虑到橹本身的形状,就好象鱼游动时产生的水平方向和垂直方向的推力。利用前进方向的推力分量使得船平稳地前进。这样,就解决了浆存在的问题了。






 
 


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