你只知它是傳世國寶，卻不知它所描繪的技術(shù)已失傳9百年 | 科學(xué)DIY

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相信你一定看過《清明上河圖》。1101年由北宋畫家張擇端所繪的《清明上河圖》屬于國寶級文物，現(xiàn)藏于北京故宮博物院。

《清明上河圖》中橫跨汴水兩岸的木拱橋，不僅處于全畫的核心位置，還是中國古代橋梁建筑史上的一顆輝煌明珠。后來它也被稱為虹橋。

這個虹橋是怎么造的呢？古文獻里已經(jīng)沒有記載。不過，遠在歐亞大陸另一頭的一位天才也隔空設(shè)計出了和這個虹橋類似的木拱橋。

我們就用他的設(shè)計，來試著還原中國古代的木拱橋技術(shù)吧。

關(guān)鍵概念

木拱橋

材料和操作

十幾根木棍，或者冰棍棒

建造過程看這個爸爸帶兒子造橋的視頻（你可以用小棍子造小型版本的）：

@Mark Deegan

你還可以把這個橋繞成環(huán)。

@Woodworking with DIY tools

原理

1953年，《清明上河圖》首次對外展出時，武漢長江大橋橋頭堡設(shè)計者、橋梁學(xué)家唐寰澄注意到《清明上河圖》中的這個橋?qū)儆谀竟皹?，并不是石拱橋或木板橋?/p>

唐寰澄在《中國科學(xué)技術(shù)史-橋梁卷》中稱木拱廊橋“是世界橋梁史上絕無僅有的一個品種，在世界橋梁史上唯中國有之”。2009年9月，中國木拱橋傳統(tǒng)營造技藝被列入聯(lián)合國《急需保護的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄》。

不過，《清明上河圖》中的木拱橋究竟是怎么造的呢？

這個問題曾經(jīng)難倒了包括唐寰澄在內(nèi)的許多人，因為宋室南遷后，古代文獻中就找不到木拱橋的建造技術(shù)了。

根據(jù)上海交通大學(xué)設(shè)計學(xué)院的劉杰等人的介紹，在80年代初期，研究者曾經(jīng)在浙南和福建北部的山區(qū)里找到十來座木拱橋，后來被茅以升收錄到了《中國古橋技術(shù)史》里。

1999年，美國公共電視網(wǎng)曾經(jīng)邀請?zhí)棋境?，以及美國橋梁工程?Bashar Altabba 等人在上海金澤用現(xiàn)代人的思路建造了一座仿古的木拱橋“普慶橋”，并拍攝制作了一部名為 Secrets of the lost empires: China Bridge 的紀錄片，有興趣的小朋友可以去圍觀一下。

上海金澤的仿古木拱橋“普慶橋”

但實際上，在300年后的文藝復(fù)興時期的意大利，達·芬奇在金主瓦倫提諾公爵切薩雷·波吉亞的要求下，也曾設(shè)計出一種編木拱橋。這個編木拱橋的草圖記錄在 《大西洋古抄本》（Codex Atlanticus）中。這就是我們上面制作的木拱橋的起源。

1486年左右，達·芬奇設(shè)計的編木拱橋。

Codex Atlanticus folio, 69ar

在1502年寫給米蘭公爵盧多維科的信里，達·芬奇曾建議把這種自承重的編木拱橋作為行軍打仗時的架橋技術(shù)使用，因為這種橋梁建造方便，可以就地取材，甚至都不要釘子和繩索進行固定，也不需要對建橋人進行復(fù)雜的培訓(xùn)。

為了紀念達芬奇的設(shè)計，德國弗賴堡就建造了這種編木拱橋。

德國弗賴堡的達芬奇編木拱橋

在2016年的傳統(tǒng)木匠慶?；顒覦ach+Holz 2016中，德國斯圖加特的市長為了測試達芬奇的編木拱橋的承重能力，還曾親自駕駛汽車跨越匠人們搭建的達芬奇編木拱橋。

此外，達芬奇還設(shè)計了一些自承重的穹頂和隔柵，可以用來當(dāng)作帳篷的支架。這些設(shè)計同樣也不需要繩索和釘子，或是復(fù)雜的技術(shù)，只需要簡單的木材就可以搭建。

荷蘭建筑師 Rinus Roelofs 從1989年開始挖掘和改良了達芬奇的穹頂和隔柵設(shè)計，看起來酷得不得了。

2012/2013年在荷蘭Hengelo制作的改良型達芬奇穹頂

2003年在意大利Vinci制造的達芬奇穹頂

上圖達芬奇穹頂?shù)男∧Ｐ透┮晥D

2013年在葡萄牙Perdezes制作的改良型達芬奇穹頂

2010年在荷蘭Hengelo制作的改良型達芬奇穹頂

Rinus Roelofs還原的達芬奇隔柵