书城文化寻找失落的世界遗产
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第22章 科技与文化(2)

秦始皇一生都在征服,在消灭了中原六国之后,他的目光转向岭南,还从未有过中原的国君曾经征服这里。千百座险峰所组成的迷宫是中原人难以逾越的恐怖地带,这一次困扰秦军的是粮草运输的难题。饥饿的士兵是无法打胜仗的,要征服岭南,必须先解决粮草运输的难题,然而,在这无尽的南岭群山之中,哪里能够找到这条运粮的大路呢?

经过这条小河,向南可以到达珠江边上的广州,向北可以到达长江边上的武汉,这就是秦始皇时期开凿的人工运河。

现在灵渠看上去是一条普普通通、安安静静的小河,两千多年以来,它却一直是一条南北的运输要道,当年从秦始皇开始,中原的兵马粮草铁器,都要通过这条运河运达南岭,而南岭以南的盐铜、犀牛等珍贵产品,也通过这条运河运到中原。

灵渠位于广西桂林的兴安县,在南岭西侧的群山深处。南岭是众多河流的发源地,向北流的大多进入长江水系,向南流的大多进入珠江水系,在多种连接两水系方案中秦朝人选择了湘江与漓江。即使今天看来,这也是最短的连接方法。选择湘江一处开阔水面,建起拦水大坝,开一条渠引水进入,漓江这条支流开始向南流去,这是南渠。

在另一边引水向北,曲折一段之后再回到湘江主河道,这是灵渠的北渠。这样就沟通了湘江和漓江,但我们发现,这并不是最短的连接方法。为什么要舍近求远呢?这是因为湘江与漓江这条小支流的落差有7米,这意味着要建7米以上的大坝。这在当时是不可能做到的,秦朝工程师的办法是将大坝向上游移,这里地势高,大坝高度只需两三米就可以了。

这样做,付出的代价就是增加南北渠的长度。不仅如此,北渠被开掘成弯弯曲曲的样子,无疑更使工程量大大增加。这又是为了什么呢?落差对于灵渠这条运河来说,至关重要。直线型的渠道施工量小,但落差大。顺流而下的船速度难以控制,对于逆流而上的船,上陡坡更是难上加难。如何解决这个难题呢?秦朝工程师将灵渠的南北渠道,开成弯弯曲曲的形状。虽然工程量加大,但落差减小,水的流速减缓,行船变得很容易控制。在容易使用和容易施工之间,找到这个微妙的平衡点,依据的是精确的测量。他们又是如何测量的呢?

有一个把大小天平坝修得一样高的仪器。这个仪器在出土的时候,已经有些损害了,这个仪器如何使用呢?它是可以旋转的,旋转的时候在槽里面,弄下一根木棍,就可以推动。使用它的时候,在修筑的大天平和小天平坝上,各插一个木棍,通过具体测量把水平的高度记下,然后旋转过来,在小天平坝那个木棍上,也可以测得一点,跟这个水平一样的一点,也记录下来,把大天平坝这个木杆的高度和小天平坝木杆的高度用尺子一量,假设这两个高度一样,那就保证大小天平坝的高度一样。从指北的方向来看,它跟古代所表示的北的方向,基本上一致。因此我们确认这个仪器,已经制成很长时间了。

或许秦朝人就是用类似简单的办法,由近及远地测量,确定灵渠现在的样子。今天看来,这也是一个最合理的施工方案。

灵渠,秦朝人进军岭南的见证者,今天已无法告诉我们那段往事,就连它自己,也是个难以解开的谜。水面下,是十几米厚松软的卵石层,大水不断地冲击,会淘空大坝下面的卵石层,大坝也会在转瞬间崩溃。现代的办法,是清除这层疏松的卵石层,找到十几米以下坚硬的岩石层。在这一层打入钢筋,浇铸混凝土坝身,建造高达十几米坚固的大坝。然而,两千年前秦朝人,是无法这样筑坝的。那么这座大坝是怎样建造的呢?

他们是这样解决这个问题的,先在沙石里面打下木桩,再铺上松木桩,然后堤坝就筑在松木桩上。

这很像古人盖房子的方法,松木桩就是顶梁柱,它的另一个重要作用,就是能够牢牢抓住下面松软的鹅卵石层。或许,这就是大坝能够历经千年的原因。

1979年补修大坝的时候,从坝底下换出来的木头还是相当完整的,足以证明这个技术在大小天平坝的修筑上,是完全成功的。

这些石板每块重达千斤,即便如此,在滔滔洪水之下,也会被轻易掀起,只有石板彼此牢固地连接,才能抗衡大水的冲击。这些巨石是如何连接的呢?

秦朝人采取的是这样的办法,在两个巨石之间凿上燕尾槽,然后在燕尾槽里面,搁上叫铁码子的东西,用铁码子把两个石头锁紧,每块石头都用这样的办法锁紧以后,整个大坝就浑然一体,即便是很大的洪水,也没有办法把大坝冲毁。

漫过大坝的江水并未停止冲击,竖插在坝面上的石片,高高低低参差不齐,它们能经得起大水的冲击吗?

如何来保证这个洪水不把大坝的后面部分冲垮呢?就要依靠鱼鳞石,鱼鳞石竖插起来,在水的冲击下,作用力是往下去的,所以越插越深,同时洪水带来了泥沙,冲进鱼鳞石的缝隙中间,使得鱼鳞石更加稳固。

越坝而过的洪水,被这些石片阻挡之后,速度减缓,大大减轻了对大坝后面河床的冲击。这座结构独特的大坝,有着更加独特的外形,它不是通常的一字形大坝,而是人字形。人字形大坝,把扑面而来的江水的正压力,变为侧压力。人字形长短边长之比是3:7.江水也按这个比例被分开:水满时,恰好使得南北渠两边水量一致,都是1.5米深。这是一座滚水坝,只抬高一定水位,多余的水越坝而过,经过湘江故道之后,与北渠水汇合向北流去。为了保护大坝,在它前面加筑一个分水石堤,拦水分流泄洪。设计者将这三项功能,完美地结合在一起,它的成功一直持续两千多年。

有人曾粗略估算过,如果挖掘一条齐腰深的壕沟,从北京到上海一千多公里,这大致相当于灵渠的工作量。灵渠的建造前后用了4年时间。相传,在就要竣工的时候,有两位工程师相继被杀。传说他们是结拜三兄弟中的大哥和二哥。他们因为同一原因被杀,那就是南渠秦堤两次神秘的崩溃。而造成崩溃的罪魁祸首,是江中的一条恶龙。最小的兄弟李工匠,求助于神仙,用巨石压服了恶龙,保证灵渠的畅通。恶龙的故事,只是传说,但这里历史上曾屡屡决堤,却是千真万确的事实。南渠水位在这里,与湘江故道相差有7米,因此历史上称为险工段。

为何称之为险工段,为了保证一定的水位,使从小天平坝下来的水,能够直接流到漓江里面去,这个水位与中江,就是湘江故道的水位差,有5到7米,由于落差很大,水的侧压力很大,当洪水来的时候,就很容易把这样的结构冲垮。

神仙投下的巨石,又是如何帮助李工匠呢?

飞来石就是这个神来之笔,飞来石是灵渠边上惟一一块与基底岩石相连的石头,用它作为一个石桩来修堤,它可以抵抗很大的侧压力,即使是渠水很满的时候,涨水的时候,侧压力它也能抵抗住,依靠它修的秦堤,就不会被洪水冲垮。

每年深秋时节,灵渠周边地区会有一场小雨,渠水会因此而上涨十来天。对于往来于岭南与中原之间的船队来讲,现在是回家的最后机会。在这场秋雨之后,是连续四个月的枯水期,灵渠水浅无法行船。

一年只有8个月行船,还有4个月不能通行,但是由于灵渠是南北物资交流的很重要的一个通道,一年有三分之一的时间不能通航,对经济上的影响是非常巨大的。

一千多年以前,灵渠发明了一种独特方法,可以解决这个问题,即便水浅至此也可行驶万斤大船。这种使用了一千多年的设施,被称为陡门。但它是如何使用的?史书上从未见记载。

陡门什么时候有的,没有人知道,唐以前关于它的记录,基本上付诸阙如,即便有一鳞半爪的记载,也只是花了多少钱,花了多少工就修通了,怎么样立下很多功绩,具体工程中间涉及堤怎么修的,什么时候有了陡门,陡门用什么材料来修的,这方面的具体记录基本上没有。从唐到清朝,关于陡门是怎么样开启的,塞陡门的工具是什么东西,陡门的整个结果是什么,也没有文字记载。

第一次文字记载是60年前唐兆民先生的调查报告。

从现有的影像上看,渠底部有小孔用来固定小陡杠,它与面杠底杠一起,抗衡渠水的压力。绳子连结的三根竹竿称作马脚,竹片做的篱笆称为水拼。这是最为致密的一层,称为陡簟。马脚、水拼、陡簟结合在一起,组成拦水的大门。绳子用来穿起所有的陡门材料,防止开启陡门时被水冲走。

使用陡门,水位就会缓缓上升,与几百年前相同。半个小时后,水位已上涨30多厘米,这与唐兆民先生在60年前所作的记录大致相吻合。

材料随处可得,方法简单有效。灵渠陡门,使用的是古代中国人最早使用的运河船闸技术。它的原理与今天的葛洲坝船闸完全相同。松木、竹子制作的陡门,在这里变成了钢铁的闸门。历代能工巧匠所付出的智慧与艰辛,造就了这项水利工程奇迹。秦朝人留传下来的伟大工程中,长城和灵渠一样,都曾是为了战争目的而建造。如今的长城,早已失去实际的防御功能,而灵渠作为一条运河,持续使用了两千多年。今天灵渠的水,仍然灌溉着两岸数万亩土地。它的社会功效一直持续了两千多年。未来仍将如此。

今天,秦国一统天下的战争已成为了永远的历史,灵渠却以其“灵”与“巧”依然保持着原貌。郭沫若先生曾经这样评价灵渠:“2000余年前有此,诚足与长城南北相响应,同为世界奇观。”这实在是对灵渠最大的肯定。

齐国车马

山东临淄是古代齐国的都城,它两千多年前的繁华让历史学家们感到震惊,两千多年后,这片土地再一次吸引了世人的目光。一个规模庞大的殉葬车马坑出现在了考古工作者的眼前,由此一段古车马的历史也展现在了人们的面前。

1964年,淄河岸边的山东省临淄文物工作队来到淄河东岸的后李官庄,勘探、挖掘很快有了结果,从地下发掘出土的器片和陶器,传达出一个信息,这里极有可能是大汶口文化的重要遗址。然而,正当考古工作者们满怀信心继续挖掘的时候,文革开始了,考古工作被迫终止。

1985年,按照规划,济清高速公路将从这里通过,考古工作者立刻着手布方勘探。

他们最先是从淄河的边岸上,西边开始挖,后来又在东头开挖,就发现了一个巨大的墓穴。

这个墓长约35米,宽约9米,棺材和墓主的骨架都已腐朽。由于墓室早年被盗,随葬器物所剩无几,考古队员开始在墓室边上挖掘。考古队员的工作日志,对每天的天气状况、工作进度和出土文物都做了详细的记录。

在考古队员的工作日志上,1990年4月16日的这一页上写着,“南部一灰坑,Hb,土质较硬,土色为灰色土,较深,有一条淤土线”。

一边是黄土,一边是五花土,到了底下发现了一个铜件,车上的铜件。

考古队员根据不同的土色一层一层向下剥离,完整的车厢显露出来,紧接着又出现了车轮。

考古队员经过4个多月的挖掘,挖出了30米的一号车马坑,坑内有车10辆,马32匹,其中四匹马驾的车六辆,两匹马驾的车四辆,在它的旁边还有一个长8米的二号坑,坑内挖出殉马6匹。

在山东地区,单独用马殉葬的有过,单独用车殉葬的也有过,但像这样车马合一的殉葬却是第一次。这埋葬于地下几千年的宝藏,昭示出春秋时期齐国车马文化的灿烂辉煌。

由于这个车马坑为中国的古车研究提出了具体而直观的依据,国家文物局将它评为中国1990年度中国十大考古发现之一。

自从1990年,这些车和马浮出地表,考古学家和历史学家从未间断对它们的研究,他们希望在这车和马之间能够寻找到中国古车发展演进的轨迹。

考古工作者在这泥土的遗迹中发现,这些车的主要原料是木材、藤条和皮革,而在残破的车轮间,一种被称作戈的古代兵器,更引起了考古工作者的兴趣。兵器和车在一起,是否意味着这十辆单辕双轮车是古代作战用的战车呢?