正文 第一章 四通八達的地上交通的發展(二)(1 / 3)

山水下麵的通道——隧道

人們在山嶺、河道、海峽以及地麵以下建立的一些通道,稱之為隧道。這種交通道路包括公路隧道、鐵路隧道、海底隧道之類。它們的建立,使車輛、行人、水流、管線的穿行得到有力保障,從而開拓了交通運輸的新天地。

公元前2000多年前,古巴比倫人突發奇想,在幼發拉底河下修建了一條水下人行隧道,足有900米長。這項工程開了隧道建設的先河。到了公元前36年,羅馬人在那不勒斯和普佐裏之間開鑿了婆西裏勃道路隧道,有1500米長。

中國的東漢政府也開鑿了古堡斜道上的石門隧道,地點在陝西漢中。

隧道的開鑿是非常艱難的。為了避免土石風化和坍塌,或是阻止地下水流浸入隧道,就要把周邊襯砌起來。為了省去襯砌的麻煩,隧道工程往往選擇在堅硬的岩石中開工。但開鑿堅硬的岩石非常困難,古人左思右想,終於想出了可行的辦法,就是先架上柴火把岩壁燒熱,再用冷水往上澆,這樣岩石在熱脹後會突然冷縮,進而開裂,使人開鑿起來方便一些。

1826年,英國人修建了泰勒山隧道。該隧道足有770米長,是第一條鐵路隧道。隨後,英、美、法各國相繼修建了大量鐵路隧道。1872-1881年,聖哥達的雙線鐵路隧道建成。它從阿爾卑斯山脈穿過,長達14998米,是19世紀最長的鐵路隧道,工程耗時9年才完工。

進入20世紀以後,日本修建了很多壯觀的鐵路隧道。1974年,長18675米的新關門海底雙線鐵路隧道建成。1981年,又開鑿了世界上最長的山嶺鐵路隧道——大清水雙線隧道。該隧道長達22228米。而連接本州與北海道的青函海底隧道,是當今世界上最長的海底鐵路隧道,長度達到了53850米。

1887-1889年,中國人在台北至基隆修建了獅球嶺隧道,這是國內第一條鐵路隧道。

很多科學家還有在水下建公路隧道的構想。1927年,在美國紐約,一條穿越哈得孫河的霍蘭公路隧道建成。1934年,英國在利物浦修建了穿越默西河的公路隧道。1941年,荷蘭政府在鹿特丹建成了一條公路隧道,該隧道穿越馬斯河而過,顯得極有氣勢。

1970年,中國在上海建成了一條公路隧道,它從黃浦江下穿越而過。1981年,埃及也建成了一條穿越蘇伊士運河的公路隧道——哈姆迪隧道。

時至今日,在全球範圍建成的水下公路、鐵路隧道已經超過100條。論長度以日本為首,論數量讓美國稱尊。穿越水域的水下隧道與跨越水麵的高架橋相比,具備很多優勢:既不會對水上和地麵交通產生不利影響,又不會妨礙得到河流兩岸、港口的資源開發。真可謂一舉多得!

隧道工程的出現,使人們能夠輕易地穿過高山峻嶺,跨越江河湖海,也使交通的觸角伸得更遠更廣,為人類的生產與生活提供了極大的方便。

和上麵講的隧道相比,更有名的是海底隧道。英法之間的英吉利海底隧道世界聞名,它極大地方便了英國和歐洲大陸的交通。那麼海底隧道是如何出現的呢?

海上交通受天氣條件的影響很大,一旦有大風或大霧,輪渡就要被迫中止。海峽是海陸交通的要衝,為解決這種橫跨海峽、海灣的交通運輸問題,同時又不妨礙海峽、海灣中船隻的正常航行,各國開始建造海底隧道。

日本是世界上最早建設海底隧道的國家。日本的青函海底隧道全長53.85公裏,位於海底的部分有23.3公裏,主隧道直徑11米,鋪設兩條鐵路。從開工到1987年通車,曆時23年,耗資37億美元。

英吉利海峽隧道是當代海底隧道的典範。它聯結英法兩國,全長53公裏,海底部分有38公裏,投資170億美元,是世界上造價最高的海底隧道工程。

黃帝的發明——車

相傳,早在四千多年前,中華民族的始祖——黃帝,一次在山上伐木時,一段圓木剛好倒在一個斜坡上,圓木便隨著斜坡滾到了山下。黃帝受到這一現象的啟示,便借用圓木的滾動來運送石頭等重物。後來黃帝又用圓木做了兩個輪子,並用一根結實的木頭做軸,把兩個輪子連接起來,以此為基礎,做出了世界上第一輛車。

這是流傳在中國民間的一個故事,我們無法考證其真實性。考古學家的研究成果顯示,在3000多年前的商朝,中國人製造的馬車有著極其完美的造型。在商朝,車同其他珍貴物品一樣,被作為殉葬品。1953年,在河南安陽大司空村曾發掘過商代的馬車坑。由於長久在地下埋藏,很難看出當時車的全貌。

進入西周以後,車有了重大的改進。在南禹縣辛村周墓,曾出土了車12輛,馬骨竟有72副,都是西周時的遺物。考古學家還指出,西周時期已經出現了一輛六馬的車。

那個時候,車的製造技術已十分先進。《考工記》一書記載,西周的製造分工非常細,朝廷的官職除了“車人”以外,還設置了造輪子的“輪人”,專門製車廂的“輿人”,以及專門製造車轅的“輛人”。

馬車不僅在貴族出行、打獵時得到充分使用,還用於戰爭,在兩軍陣前顯示它的巨大威力。

到了戰國時期,車子出現了較大的改進。人們把車轅由單轅改為雙轅,使它更加牢固,載重量也更大了。

可是,車子雖好,卻被貴族長期占用,普通老百姓雖然對提供便利的交通工具非常向往,卻沒有利用車子的資格。車子普及到民間,則是近代的事了。

漢朝時,人們又發明了四輪車。車的構造一天比一天複雜。當時最豪華的車子,當屬由4匹馬拉的“駟馬安車”,專供皇室成員和大貴族使用。

三國時期,蜀國丞相諸葛亮發明了方便,實用的獨輪車。這種車中間隻有一個輪,由一個人推動,有一人在前牽引。這種車不論在平原、山地行走,還是在狹窄的小路上穿行,都能做到行動自如。

而在歐洲,1000多年以後才製造出獨輪車。

諸葛亮的創造——木牛流馬

在上古時代,人類的運輸全靠人力來完成。用手提或搬,用背背,用肩挑。自從人類馴養了馬、牛等動物之後,他們又學會了使用馬、牛等牲畜來馱運。隨著時代的進步,人們又發明了新的陸地運輸工具。秦漢時代,以雙輪車為主。到了漢代,出現了穩定性強、載重量大的四輪車。這些車,有的以人作動力,有的以馬、牛等牲畜作動力,運輸速度大大加快,運輸量也大大增多。

然而,兩輪車和四輪車對於路況有著很高的要求,要求道路比較寬敞、平坦,一旦遇到崎嶇狹窄的道路,它們就顯得無能為力了。《三國演義》中就曾講述了這樣一個故事:諸葛亮六出祁山時,想從後路包抄司馬懿,但笨重的雙輪馬車根本無法翻越蜀國崎嶇的棧道,軍中的糧草無法運輸。為此,諸葛亮充分運用自己的聰明才智,發明了“木牛流馬”這種運輸工具,把天府之國的糧食運進了關中,運到了戰爭的前線。

巴蜀棧道,曲折狹長,長約600公裏,人稱“五尺道”。雙輪車和四輪車是無法載著重物從這樣的道路上通過的。而諸葛亮發明的能從這麼曲折狹長的棧道上運送糧草的“木牛流馬”又是一種什麼樣的運輸工具呢?

據《諸葛亮集》中記載:“木牛者……載一歲糧,日行二十裏,而人不大勞,牛不飲食”。所謂“載一歲糧”“日行二十裏”,就是相當於載著250千克的糧食,走完這600公裏長的巴蜀棧道要兩三個月。而木牛流馬從設計製作到投入使用,前後不過一年的時間。按照這樣的運力和速度,為蜀國10萬大軍運送糧草,木牛流馬的總數不會少於幾千輛。能夠大批量的生產,說明木牛流馬的結構不複雜。同時,木牛流馬為純木質的材料製成,表明車體間存在比較大的摩擦係數,所以,它不可能是永動機一類的物品。考古專家們根據這些推斷,木牛流馬很有可能就是漢代的鹿車,也就是獨輪車。

在西漢末年,獨輪車就應運而生。它隻有一個輪子,輕巧方便,極大地提高了車輛的適應性。人們就把這種車叫做鹿車。山東嘉祥武梁祠畫像石中,就保留有當時獨輪車的畫像記載。而這個畫像記載比諸葛亮的出生要早30年的時間,這說明獨輪車不是諸葛亮發明的。

然而漢代的獨輪車——鹿車,其中心位於輪子著地點與推車人把手處中間,也就是支點和力點的中間,從杠杆原理的角度看,人們推著鹿車,必將花費很大的力氣,鹿車上麵也往往隻能運載一個人或一個箱子。而諸葛亮設計的“人不大勞,牛不飲食”的木牛流馬則不同,它拱起的車梁如同牛馬的脊背,左右兩邊對稱放置了兩隻用來運載貨物的車筐,仿佛搭在牛馬背上一樣,不同的隻是牛馬的四肢變成了一隻輪子。車身被拉長了,把作為支點的車輪移到車子的中部,如此調節,大大減輕了推車者所花費的力氣,運載量更是比鹿車增加了一倍。木牛流馬也是依靠人的推動來前進的,當物品特別沉重時,可以一人或一畜在前拉,一人在後推,共同協作。此外,車輪外還設計了一個車閘,輕輕拉動線繩,就可以控製車速。車身上安裝了兩隻腳,停車時可以支撐,使車子不倒。

從以上比較可以看出,木牛流馬是諸葛亮在前人發明的鹿車的基礎上,加以創造性的改進而發明的。它的發明對古代在崎嶇狹窄的道路上運輸起到了非常重要的作用。至於古代關於木牛流馬許多神秘的傳說,比如原始的木牛流馬是否真的有令人迷惑的牛頭馬麵?牛頭中是否具有一個秘密機關,拉動後方可行走?這還是留給我們的一個謎。

現實生活中的甲馬——自行車

以往,人類的行走都是靠的雙腳,由於受到身體機能的限製,行走的速度也就受到製約。人類馴養了馬等動物之後,用馬來作為行走的工具,速度大大加快。可是,馬匹有限,而且養一匹馬也不容易。因此,人們一直想有一種工具能供人驅使行走。《水滸傳》中作者就曾經幻想了一種行走工具——甲馬。神行太保戴宗有一對甲馬,拴在腳上,行走如飛,能日行八百裏。《封神演義》中也講到,哪吒的師傅送他一對風火輪,站在風火輪上能行走如飛。可是,這些都隻是古人們對提高行走速度的一種幻想。

人類在幻想加快行走速度的同時,也在不斷創造加快速度的工具。1790年,法國人多·希布拉克伯爵從寬大的四輪馬車在窄窄的馬路上行駛,給行人帶來諸多不便中得到啟發,將馬車從中間一分為二作為研究的出發點,用木材做了一前一後兩個輪子,中間用一根托架連接的車子。這輛車子沒有腳蹬子,沒有車把,沒有車閘,更沒有鏈條,希布拉克騎坐在車上,靠雙腳交替地前進。當拐彎時,就把車身提起來,擺正方向後再向前進。這輛原始、笨拙,像木製玩具一樣的車子,就是世界上最早自行車的雛形。

1801年,俄國烏拉爾的一個農奴阿爾塔莫諾夫也做出了一輛車子,這輛車子很奇特,阿爾塔莫諾夫騎上它,像是坐在一個帶有小凳子的兩個圓輪上,車輪一前一後,不快不慢地滾動著前進。阿爾塔莫諾夫騎著自己發明的車子,一蹬一蹬地長途跋涉了2500多公裏,在沙皇亞曆山大一世舉行加冕的那天趕到了莫斯科,將這輛自行車獻給了皇上。即將加冕的亞曆山大一世非常高興,接受了禮物,當場嘉獎了心靈手巧的阿爾塔莫諾夫,並下令取消他的農奴身份。