1、結構巧妙的木拱橋
看過《清明上河圖》的人,對畫面正中的那座拱橋都不會陌生。橋上接踵而行的人流,橋下穿梭的船隻,一派熱鬧非凡的城市生活圖景撲面而來。
那麼,這區區一座拱橋有什麼特別的呢?其實,拱橋的歷史非常悠久,早在公元前100年左右,世界上第一座拱橋阿爾坎塔拉橋就出現在了古羅馬,還有我國聞名遐邇的趙州橋,也在隋朝就完成了修建。它們都以優美的外觀和穩固的結構著稱。當然,它們還有一個顯著的共性──都是用石頭建造的。
為什麼古代大多數拱橋都是用石頭建造的?因為橋面所受的壓力會轉化分散到橋身兩側,最後作用到兩邊的地基上,所以,這就要求拱橋兩邊的基礎非常紮實,材料的抗壓能力強,而石頭剛好可以滿足這些條件。
其實在人類歷史上,除了石頭之外,木材也是建造橋樑最原始的材料之一。相比於石頭,木材擁有重量輕、抗震效能好、加工方便等優勢。最早的木橋是以獨木橋的形式出現的,即在水上或峽谷兩端搭設一根簡單的木頭,如今,在許多小河上我們還能看到這種形式簡易的橋樑。
那麼,能不能效仿石拱橋,也用木頭造出這種形態美觀的木拱橋呢?顯然,如果按照前文所述石拱橋的原理修建木拱橋,那橋估計建好沒多久就會塌了。畢竟,要比結實程度和抗壓能力,木頭實在沒什麼競爭優勢。
可是,《清明上河圖》中的這座拱橋恰恰就是用木頭建造的。難道這是張擇端自己憑空臆想出來的嗎?
據歷史資料記載,中國的第一座木拱橋出現在北宋。最早的文獻記載如《宋會要》中所說:“北宋天禧元年(公元1017年)正月,罷修汴河無腳橋。”《續資治通鑑長編》中也有記載:“多因橋柱壞舟,遂獻無腳橋式,編木為之,釘貫其中。”
文中所描述的中國第一座“編木為之”的“無腳橋”,正是《清明上河圖》中展示的這座造型獨特、猶如一彎長虹的汴河虹橋!
那麼,汴河木拱橋又是如何建造的呢?《澠水燕談錄》中用“取大木數十相貫,架為飛橋”,簡單描述了虹橋的橋樑結構。而透過後來建築學家和橋樑學家的分析研究發現,汴河虹橋的建造技藝非常精湛,其結構精密而巧妙。從整體上看,虹橋的主拱由兩個系統組成,它們透過橫樑交叉搭置、相互承載,形成了拱形的整體結構,並透過拱上建築的傳遞,承擔橋面傳下來的荷載。為了增強橋的整體穩定性,兩個系統之間還設定了5處橫樑,以此加強其橫向連線,形成整體,共同承擔橋面的負荷。
簡單地說,工匠們充分利用了木材的抗壓、抗彎以及抗拉等效能,將木頭有組織地編制在一起,形成拱形結構,並實現了在有較大跨度的同時兼備較強的承重能力。
看來,張擇端不僅沒有憑空“捏造”,而且在《清明上河圖》中,對虹橋的寫實描繪幾乎將虹橋的結構完全還原了出來!
公元1502年,也就是在汴河虹橋出現後的485年,義大利超級天才達·芬奇也“腦洞”大開地繪製了一座木頭小拱橋的圖樣,但他不知道的是,早在幾個世紀前,中國人就做到了。
2、算盤的起源
中國是算盤的故鄉,現在世界上包括日本、美國一些國家所使用的算盤,都是源出中國的。因此,人們往往把算盤的發明與中國古代的“四大發明”相提並論。和木拱橋的製造工藝一樣,珠算也已經被列為“人類非物質文化遺產”。
然而,中國是什麼時候開始使用算盤的?從清代起,就有許多學者進行了考證。但由於缺少足夠的證據,算盤的起源問題至今仍然眾說紛紜。
有一些學者認為,算盤應該是起源於東漢。因為,中國古代書籍上最早出現“珠算”這個名詞,就出自東漢數學家徐嶽所著的《數術紀遺》。但是,也有許多學者認為,此書描寫的珠算,充其量不過是一種記數工具,與後來我們所說的能夠進行復雜運算的算盤並不是一回事。
此外,還有一部分學者認為,真正意義上的算盤是在元朝出現的。這種觀點主要源於元代陶宗儀所著的《南村輟耕錄》:“凡納婢僕,初來時曰擂盤珠,言不撥自動;稍久,曰算盤珠,言撥之則動;既久,曰佛頂珠,言終日凝然,雖撥亦不動。”文章風趣生動地把不同資歷的奴婢比作不同型別的算盤。學者認為,此文中描述的算盤與現代真正意義上的算盤差不多。所以,說算盤起源於元代也不無道理。
但是,隨著新證據的發現,算盤出現的年代又給人們帶來了新的驚喜!
一直以來,人們都認為,最早出現的描繪算盤圖樣的作品,是16世紀時的看圖識字類書籍《物件四言》。然而,一個偶然的機會,有學者意外地在一幅北宋紀實類畫卷中看到了“算盤”的身影,《清明上河圖》畫卷最左端,有一家名為“趙太丞家”的藥鋪,藥鋪正面櫃檯上赫然放著一個算盤。
後來,珠算專家將畫面攝影放大,確認畫中之物就是與現代使用的算盤形制類似的算盤。也就是說,《清明上河圖》是已發現的最早出現算盤的圖畫。而《清明上河圖》中所描繪的景象是北宋時期的汴州,所以,其實最遲在公元1000年左右,算盤就已經出現了,比起之前學者認為的元朝要早200多年。