我国古代的四大发明可谓是无人不知无人不晓,它们蕴含了古人智慧的结晶,即使在今天也非常适用。
除了四大发明之外,古代还有很多黑科技,让今天的人们赞不绝口。
其中有一种黑科技,至今已传承了7000年,用于建造房屋能够扛住10级地震,可如今为何却无法复制?
榫卯结构这种黑科技就是著名的榫卯结构,它是我国古代木质建筑的主要结构,从民间到皇室,深受人们的喜爱。
而且它的出现历史相当久远,在文明社会出现之前,就有了它的存在。
1973年,我国宁波市的一处古镇出土了新石器文化遗址,当中就有最为古老的榫卯结构。
研究表明,该榫卯结构出现的历史距今约6000到7000年前。
有没有更加久远的榫卯结构呢?也许有,只是考古学家还未发现而已。
让人好奇的是,榫卯结构究竟有什么奇效,其原因为何?
榫卯结构的神奇之处榫卯结构由立柱、横梁等组织镶嵌而成,其中凸出的部分被称为榫,凹进去的部分被称为卯。
榫卯相互结合,构成了房屋的整体,我们可以简单地将榫卯结构理解为拼积木。
在制作房屋结构的时候,就需要大量的榫和卯来进行“拼凑”。
这样拼接的好处在于,它们的接口比较灵活,能够承受住巨大的压力和张力。
其原因在于,特殊的榫卯结构使得各个结构之间发挥着相互支撑,相互分担力的作用。
众所周知,我国古代的建筑都是“头重脚轻”的感觉,人们为了房屋的美观和避雨的特性,往往在其上“添砖加瓦”,修得非常漂亮。
但是真正起到支撑作用的,只有几根梁柱,如果遇到大风天气或者是地震,房屋就容易倒塌。
为了避免这种情况的发生,我国古代的工匠们将房屋的结构以榫卯契合。
当出现地震的时候,房屋的摇晃或许会非常激烈,但绝对不会垮掉。
可见,榫卯结构对于我国古代的建筑来说,是相当重要的。
根据榫卯结构的优点,人们又相继发明了穿斗式、抬梁式等多种衍生的特殊结构,用于不同的建筑。
值得一提的是,榫卯结构不仅用于建筑当中,还广泛被用于家具制作。
即使是科技如此发达的今天,榫卯结构制作的木制家具,仍旧是市场上的重要组成部分。
由榫卯结构制作的家具,不仅在外形上更加美观,而且具有很强的耐用性。
凹凸结合的方式使得接口的咬合力很强,不管是古代的木质板凳还是桌子,都能够承受住一个好几个成年人的重量。
在建筑方面,榫卯结构通常是和另一种黑科技配合使用,以此来增强建筑的稳定性。
配套黑科技这种黑科技就是斗拱,属于梁顶和房梁之间的一种弓形结构。
与榫卯结构相比,斗拱出现的时间大约为春秋战国时期,足足晚了大约2000年,但技术水平和适用范围,丝毫不弱于榫卯结构。
斗拱的主要作用是与梁柱一起承担建筑上半部分带来的重力。
斗拱也是采用榫卯结构进行拼接的,由于斗拱和建筑物浑然一体,如果不仔细观看,很难察觉它在其中的作用。
这也是古人的智慧所在,有的皇家贵族为了建筑的更加美观,还会在斗拱上添加花纹作装饰。
斗拱在唐朝达到了巅峰时期,当时各类建筑基本采用该结构样式。
只可惜,后来规定民间不得使用该结构,斗拱也就在皇室当中流传了下来。
榫卯结构和斗拱的结合,使得我国古代的房屋巍然挺立,为后世遗留下大量的名胜古迹,其中最为大家熟知的就是北京故宫。
真实的结构北京故宫的建筑全部采用的是榫卯结构和斗拱的结合,从当初明朝修建到今天,已经过去了大约500年,历久弥新。
虽然中间经历过多次翻修,但是整体结构都未曾改变,如今的故宫宛如盘坐在土地的巨龙,彰显出尊贵与华荣。
据说,故宫可以扛住10级的大地震而不倒。
为了验证说法的真实性,专家防止故宫的建造结构,还原出一个小型的故宫,用于抗震试验。
这个实验引来国内外媒体的关注,国外媒体称,中国故宫不可能扛住10级的大地震,甚至就连8级的地震都不可能挺过。
对于诸如此类的质疑声音,专家们能够理解,毕竟在国外没有所谓的榫卯结构,他们又怎能理解我国房屋的精妙之处呢?
实验一开始,专家将故宫模型场地的震动由5级提升到了8级。
虽说期间故宫摇摇晃晃,其中的木架嘎吱作响,但是震动完之后,房屋又能保持原样,并且经过简单的修复,完全能够达到居住条件。
这就彰显了榫卯结构的灵活性,它的变化幅度可能会比混凝土结构的房屋更大,可整体就像是不倒翁一般“坚挺”。
当专家将地震等级加到10级的时候,所有人的目光都集中在模型上。
故宫模型表现出的,只不过是更大的摇晃幅度,并且有坍塌的痕迹,一直到地震结束,它都没有倒下。
当然,这只不过是模拟实验,实际的情况还需要更多的实验。
但我们不难从中发现,故宫的抗震能力是真的强,或许真的能够抗住10级大地震。
不仅如此,故宫的抗震能力还经得起历史的考验。
17世纪中后期,我国发生了著名的燕山大地震,根据当时的史料记载,地震的等级很有可能超过了8级,是人类近代史上,罕见的大地震。
故宫非常靠近震源,但损伤程度却极其微小,事后工匠对房屋结构进行了排查修缮,几日之间,故宫便恢复如初。
此外,还有著名的唐山大地震,都或多或少地对故宫造成了一定的影响,从修建到现在大大小小的地震不低于200起。
如今巍峨矗立的故宫在向世界表明,我国榫卯结构建筑的优越性。
让人好奇的是,为何至今人们无法采用榫卯结构来修建建筑?
为何不用榫卯结构了?其原因在于,榫卯结构不适用于过高楼层的建筑当中。
我们有提到,榫卯结构非常的灵活,在大风天气容易出现大幅度的摆动。
如今的楼层动辄20层,位于高层的楼房如果采用榫卯结构,起一阵小风就像是在坐海盗船一般。
相信没有人愿意居住在这种摇晃幅度巨大的房屋当中。
并且如今的建筑都是钢筋为骨架,以混凝土浇灌的房屋,根本用不上榫和卯的镶嵌。
所以榫卯结构只能运用在特制的单层或者是双层房屋当中,或许某些别墅区的富人们可能会尝试这种复古式的结构,来预防地震。
如今,榫卯结构更多地运用到家具当中,是人们不可缺失的一项古代“黑科技”。