不久前,人们在故宫博物院排队围观《清明上河图》的新闻轰动一时。《清明上河图》除了表现北宋人民的生活、生产、商业贸易等真实面貌和经济状况外,在《清明上河图》中还隐含了一些中国古代先进的科技生产力。
技艺精湛的木拱桥
看过《清明上河图》的人对画面正中的一座拱桥都不会陌生。桥上接踵的人流,桥下畅通的船只,一派热闹非凡的城市生活图景扑面而来。那么,区区一座拱桥有什么特别的呢?
为什么古代大多数拱桥都是石头做的呢?这个原理不难理解,因为桥面所受的压力会转化分散到桥身两侧,最后作用到两边的地基上,所以,这就要求拱桥两边的基础非常扎实,材料的抗压能力强,而石头刚好可以满足这个条件。
其实在人类历史上,除了石头之外,木材也是建造桥梁最原始的材料之一。相比石头,木材拥有重量轻、抗震性能好、加工方便等优势。最早的木桥是以独木桥的形式出现的,即在水上或峡谷两端搭设一根简单的木头,如今,在许多小河上我们还能看到这种形式简易的桥梁。
那么,能不能效仿石拱桥,也用木头造出这种形态美观的木拱桥呢?显然,如果按照建石拱桥的原理修建木拱桥,那桥估计刚建好没多久就塌了。毕竟,要比结实和抗压能力,木头实在没什么竞争优势。可是,《清明上河图》中这座拱桥恰恰就是用木头做的。难道这是张择端自己凭空臆想出来的吗?
据历史资料记载,中国的第一座木拱桥起源于北宋。最早的文献记载如《宋会要》中所说的“北宋天禧元年正月,罢修汴河无脚桥。”《续资治通鉴长编》也记载了“桥柱坏舟,遂献无脚桥式,编木为之,钉贯其中。”
而文中所描述的中国第一座“编木为之”的“无脚桥”,也正是《清明上河图》中展示的这座造型独特,犹如一弯长虹的汴河虹桥!
那么,汴河木拱桥又是如何建造的呢?《渑水燕谈录》中用“取大木数十相贯,架为飞桥”简单描述了虹桥的桥梁结构。而后来通过建筑学家和桥梁学家的分析研究发现,汴河虹桥的营造技艺非常科学,其结构精密而巧妙。从整体上看,虹桥的主拱由两个系统组成,它们通过横梁交叉搭置、相互承托,形成了拱形的整体结构,并通过拱上建筑的传递,承担桥面传下来的荷载。为了增强整体稳定性,两个系统之间还设置了五处横梁,以此加强其横向连接,形成整体,共同承担桥面负荷。简单地说,工匠们充分利用了木材的抗压、抗弯以及抗拉等性能,将木头有组织地编制在一起,形成拱形结构,并实现了较大跨度和承重能力。
看来,张择端不仅没有凭空“捏造”,在《清明上河图》中,他对虹桥的写实描绘几乎将虹桥的结构完全还原了出来!
算盘的起源
中国是算盘的故乡,现在世界上包括日本、美国一些国家所使用的算盘,都是中国体系的。因此,人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论。和木拱桥制造工艺一样,珠算也已经被列入人类非物质文化遗产。
然而,中国是什么时候开始使用算盘的呢?从清代起,就有许多学者进行了考证。但由于缺少足够的证据,算盘的起源问题至今仍然众说纷纭。
有一些学者认为,算盘应该是起源于东汉。因为,中国在书籍上最早出现“珠算”这个名词,就是东汉数学家徐岳所作的《数术纪遗》。但是,也有许多学者认为,此书描写的珠算,充其量不过是一种记数工具,与后来我们所说的能够进行复杂运算的算盘并不是一回事。此外,还有一部分学者认为,真正意义上的算盘是从元朝开始出现的。这种想法主要源于元代陶宗仪所著的《南村辍耕录》——“凡纳婢仆,初来时曰擂盘珠,言不拨自动;稍久,曰算盘珠,言拨之则动;既久,曰佛顶珠,言终日凝然,虽拨亦不动。”文章风趣生动地把不同资历的奴婢比作不同类型的算盘。学者认为,文中描述的算盘就与现代真正意义上的算盘差不多了。所以,说算盘起源于元代也不无道理。
但是,随着新证据的发现,算盘出现的年代又给人们带来了新的惊喜!
一直以来,人们都认为,最早出现的描绘算盘图样的作品是16世纪时的看图识字类书籍《对象四言》。然而,一个偶然的机会,学者们意外地在一幅北宋纪实类画卷中看到了“算盘”的身影,没错,它就是《清明上河图》——在画卷最左端,有一家名为“赵太丞家”的药铺,药铺正面柜台上赫然放着一个算盘。
后来,经珠算专家将画面摄影放大,确认画中之物就是与现代使用的算盘形制类似的算盘。也就是说,《清明上河图》是最早出现的带有算盘的图画。而《清明上河图》中所描绘的景象是北宋时期的汴州,所以,其实最迟在公元1000年左右,算盘就已经出现了,比起之前学者们认为的元朝要早了200多年。(来源|读者报)