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解读石门隧道

央视国际 www.cctv.com  2007年06月20日 16:40 来源:CCTV.com

     
    [内容速览]在陕西省汉中市的石门水库,存在着这样一条神秘幽深的石洞,它是世界上第一条人工穿山隧道,1900多年前,在火药还远没有发明的年代,那时的古人用了一种神奇的方法创造了这项世界上绝无仅有的伟大工程。那么他们是用什么办法开凿的呢?现在的人们还能依法炮制吗?

  前不久,在陕西省汉中市的石门水库发生了一件怪事,几位研究古栈道的专家和学者相约聚集在一起,他们决定要用古人的方法在绝壁上开凿出一个石洞。他们为什么这么做呢?因为就是在这里,1900多年前,在火药还没有发明之前,古人曾经开凿出了世界上第一条人工隧道。那么古人是用什么方法开凿隧道的呢?这个方法确实有效吗?至今为止,这还是一个千古悬案,看了今天的节目,也许您会有一个清晰的了解和认识。

  地点:陕西省汉中市褒河谷口

  郭荣章: “都是按古人这个方法来试的,如果成功了,就是验证古人这个说法是对。”

  从古至今,这条河的名字就叫褒河,沿褒河上溯,就会一直追寻到她的发源地——秦岭的太白山南麓。而在太白山北麓,一条斜水与褒河同源,流向褒河的相反方向——关中。

  早在两千多年前,古人就沿着褒斜二水开辟了一条褒斜栈道。

  秦岭,自古就是南北交通的大障碍,蜀道难难的就是秦岭,而褒斜栈道就是穿过秦岭沟通八百里秦川和巴蜀天府之国的主要通道。

  在褒斜栈道的起点,当时的人们创造了一项至今还让人不得不叹服的奇迹——世界上第一条人工穿山隧道。这就是石门。

  郭荣章:“它的宽度是4米,汉代的车辆是1米5,所以两个车在里头还可以让路。再一个大量的记载:穹隆高阁,有车辚辚。是通车的”

  这条石门隧道长16米,高宽各约4米。在今人看来,这是一个微不足道的工程,可是在火药还没有发明的汉代,距今已有1900多年,那时的人们是怎样开凿这条隧道的呢?

  《石门颂》是刻于石门隧道洞内的一幅摩崖石刻,它记录了东汉永平四年,也就是公元61年,汉林帝下诏开凿石门的这一重大事件。但是,这份记载,包括原石门洞内的所有石刻,都只是记载了石门凿通的这个史实,对于如何凿通石门,是用什么方式凿通的,以及用了多长时间凿通的,却只字未提。


  铁器的发明大约在春秋战国时期,石门隧道的开通是在东汉末年,那时侯已经有了铁器,那么古石门也是用铁器凿成的吗?

  在古石门所在的褒河谷口,我们特意用刚钎试了试当地的岩石。这里的岩石异常坚硬,刚钎打在岩石表面,十几下以后,表面上还依然只是一个白点。

  郭荣章:“这里的石头石英含量很大,这个白的,几乎是纯石英,石英的硬度在石头里是最硬的。”

  在1900多年前,炼铁术还很落后,更不要说钢钎了。假如用这种办法开凿一个16米长,高宽各4米的通车隧道,工程量简直是不可想象的!古人该不会是用这种方法开凿石门的吧。

  1969年,石门水库修建,原石门遗迹淹没在几十米深处的水下。古老的石门消失在人们的视线中,而它的开凿之谜却一直留存在一些学者的心目中挥之不去。20

  古石门究竟是采用什么方法开凿的呢?清代文人贾汉复有一首关于修栈道的诗,其中记载到,当时修栈道曾经采用过一种火烧水激的方法,就是利用岩石热胀冷缩的原理,火烧之后再迅速用水浇,这样岩石就会酥裂,甚至会变得像切豆腐一样。

  那么古石门的开凿也是采用这种方法的吗?

  郭荣章:“早在战国时候李冰就用过这个方法修都江堰,这个石门还是沿用古法,火烧水激,但是没有实验过,我们在研究过程当中,不能回避这个问题,现在要本着科学的态度,我们来做这个实验。”

  “蜀守冰,凿离堆”,传说李冰就是用火烧水激的办法凿开离堆,修成了都江堰。古石门开通40年之后,后汉书中也有“烧石翦木,开漕航道”的记载。据此推测,古石门也应该是采用火烧水激这个办法,但是,有的学者却对此提出了质疑。

  陕西汉中市石门水库管理局副局长 方孝文:“用火烧水激以后,它的石头的表面应该是有一些不光滑不平整的地方,可是现在这个石门洞经过石刻以后,将近两千年以后,还有一些搞石刻拓片的,经过这样多次反复的拓,但是这个石刻仍然比较光滑,平顺。”

  石门隧道完成以后,就在石洞内,当时的人们用摩崖石刻的办法把这一事件记录了下来。所谓摩崖,就是在山体的岩石上不经过任何打磨处理,直接在自然的岩石上刻上文字。

  石门的摩崖石刻集中了从汉魏到明清时期各个年代的书法艺术,是国之瑰宝。在古石门遗迹被淹没之前,文物部门将洞内的一部分珍贵石刻保留了下来。

  从保留下来的石刻来看,这些石刻表面光滑平整,丝毫看不到风化,脱落的痕迹,而且这些石刻经过无数人的拓片,应该更易破损,却为何没有一丝变化的迹象呢?

  王大中:“那么我就对古人火烧水激开石门的这种方法有所怀疑。当时我们也做过实验,我们做过的实验就是很小的一个炉子,就地取点石头来烧,烧了用水来激它,然后看能不能酥裂,从当时的情况来看是不太理想的。”

  陕西汉中市勉县博物馆馆长 郭清华:“开头可能不一定能成功,原因是啥呢?因为在这种实验和古人做法有一定的区别。”

  方孝文:“我们今天搞这个实验的话,我是比较乐观的,我相信古人的聪明智慧在我们这儿能得到验证,一定能成功。”

  现场演示:燃烧十分钟后。

  王大中:“现在这个温度达不到,因为风是散的,火力也是散的,它不集中。

  说起来这个实验也很简单,也就是准备些劈柴,堆在岩石上烧。也只能是这样了,因为参与实验的这几个专家谁也没有真正实验过,史料上的记载又非常有限,至于应该烧到什么时候,什么时候用水激,谁也说不准,只好是走一步说一步了。当然这个实验结果心里就更没底了。说到这里也许您会想,古人开凿这个石门隧道一定也是非常艰难的,那么为什么非要开凿这个石门呢,不开不行吗?这就说来话长了,还要从褒斜栈道的开始说起。

  烽火戏诸侯,这是一个家喻户晓的故事。考古证实,在距褒河谷口五公里处的地方有一个褒姒铺,就是那个美女褒姒的家乡。褒姒是古褒国之女,名字叫姒,所以称为褒姒。

  喜欢美色的周幽王见到褒姒后十分宠爱,但是不知什么缘故,褒姒却郁郁寡欢,始终不笑。为了博得美人一笑,周幽王竟然采纳一个奸臣的主意,下令点燃用于军情紧急时报警的烽火,结果各路诸侯急忙率大军赶到,见到的只是饮酒作乐的场面。褒姒果然笑了,但是两年之后真的有敌兵攻城时,被戏弄的诸侯却再也不愿出兵,周幽王被杀,褒姒被俘,西周王朝就此破灭。

  上述这个真实的故事发生在周幽王的都城镐京,距离褒河谷口也有千里之遥,这说明从那时候起关中和汉中已经有道路相通。

  关于褒斜道更早的记载出现在晋代的《华阳国志》:武王伐纣,蜀亦从行。最早的时候,褒斜道也许只是普通的山道,后来因为军事目的逐渐演变成了可通车马的栈道。


  《战国策》记载:“栈道千里,通于蜀汉,使天下皆畏秦。” 而《史记 货殖列传》这样写道:“栈道千里无所不通,唯褒斜绾毂其口。”这进一步说明了褒斜道是由秦入蜀的唯一通道。

  秦代以后,由关中进入蜀地又增加了多条道路,但在所有的入蜀道路中,只有褒斜道最为便捷。

  方孝文:“古代人非常聪明,他是沿着河道向上修的,沿着褒谷和斜谷,褒河上去然后经过秦岭的五里坡,沿斜水下去就到了斜峪关,全长235公里,而且不经过一座高山,顺着河谷上去,翻一个缓坡就一直下来,然后到达斜谷关。”

  竟然可以不翻过一座大山而穿越秦岭,这就是古人的智慧,即使在今天看来,古褒斜道的路线也是通过秦岭的最佳选择。

  方孝文:“以后的公路大致是根据古道的走向来修通的,比如说咱们316国道就是沿着连云栈道和褒斜道这条线开通的,后来的江眉公路完全是按照褒斜栈道的原址修通的,褒斜栈道的开通比其它栈道都近了很长的时间,大概要缩短100到200公里的路程。”

  正由于这个地理上的因素,褒斜栈道历来为各代朝廷所重视。到了东汉年间,汉林帝决定将褒斜栈道大规模整修。石刻记载,当时负责修路的是广汉,蜀郡,巴郡的官员,具体施工的是服刑役的犯人二千六百九十人,共修栈道二百五十八里,有桥阁六百二十三间,其中大桥五座,还有邮亭,驿馆以及褒中县的官衙等建筑六十四所。

  汉唐时期褒斜栈道不仅规模宏大,而且华丽壮观,“五里一邮,十里一亭,三十里一驿。”这些凌空飞架的栈道蜿蜒于崇山峻岭之间,成了古代的国家级“高速公路”。

  方孝文:“这一段栈道是古褒斜道遗留下来的,在武官河这个地方,遗存下来的几个栈孔。这个栈孔的深大概90公分左右,它这个高,宽40公分左右,是个正方形。它的下方还留有一个小槽,这个槽是用来排水的。古代把平梁立柱的方式打进去以后,它里面很深,他考虑到水的腐蚀,它把水排出来,以保证这个栈道能够保存的时间完美和时间比较长。咱们下面有几个孔,这几个孔它是一个多层平梁支撑式的,下边还有一层方孔,大概18公分左右的一个方孔,这个方孔通过平梁支栈,然后下边还有一个立柱,然后它这是双层的,支撑起来,然后这个平梁打下去,然后两层通过支撑起来,上边就可以通行车马。”

  在崖壁上凿孔,在水中立柱,甚至要多层支撑。古人就是这样不畏艰难年复一年的整修栈道。但是,就在这条高速公路修到褒河谷口的时候,就再也修不下去了。

  这里两山对峙,壁立千仞,转弯处山石突兀,下边是激流深潭,栈道根本无法架设。以往人们为了绕过这处险关,要翻过整个七盘山,就是这十几米的距离,要多走十几公里的山路。

  郭荣章:“没开石门以前,那你必须翻七盘山,因为这一条道是关中进至中原,包括河南这些地方通向大西南,首先是通向四川天府之国的通道,因此这是个咽喉所在地,这个门就不是一个地方的门了,这是两个地域之间的必经之道,咽喉所在地。”

  公元61年,汉林帝下诏要开通石门,奇怪的是,等到施工开始却是在两年之后的公元63年,到了公元66年,记载说石门已经开通,至于开通石门用了多长工时,就无从得知了。


  郭荣章:“我想它不是几个月完成的,也不是一年完成的,它要付出更多的劳力,应更长的时间。”

  火烧水激这个办法听上去很简单,但是仔细推敲起来却不那么容易。怎样才能让岩石达到所需要的温度呢?假如风向不对,火力不集中怎么办?是不是还要有鼓风设备呢?究竟燃烧到什么时候用水激呢?这些问题在场的人员一时都难以确定。

  燃烧二十分钟后。

  记者:什么时候采用水激呢?

  郭荣章:现在基本上受热达到一定的限度了,再来水激,这个时候正在烧呢。再等一会儿看看。

  方孝文:我想至少要半个小时。

  王大中:最少要把这堆柴完全烧完,就是现在架上面这堆柴,全部让它的烧完,另外我感觉到如果没有鼓风设备的话,火力还是不够。古代的时候应该有风箱,木制的风箱给它鼓风。

  方孝文:到时候用水泼。

  郭清华:必须要烧够一定的时候,火力的灼热点一定要达到温度,否则你激也没用。

  燃烧二十八分钟后。

  现在,木材已经燃烧了将近半个小时,差不多已经烧完了,研究小组决定立即开始水激。

  郭荣章:“我们的实验尽管是初步的,是成功的。”

  王大中:“那么按照今天我们实验的这个速度,古人用三年的时间开通这个石门是,估计问题不大。”

  古人火烧水激之法终于得到了验证,那么为什么石门洞内的石刻会非常光滑平整呢?直到现在为止还没有一个合理的解释,因为毕竟这只是一个实验,只能说明这个办法是可行的,至于古人在施工中的具体细节我们就无法考证了。

  方孝文:“古人烧了以后人家剩下的岩体就像切豆腐一样,我们还没达到那个效果。”

  郭清华:“今天这个实验看起来是成功的,但是它烧的是表面,如果再往纵深突破,那里面问题就出来了,烟怎么办?虽然说它的着热更好,但是还有个回风问题,所以这无形中里面的工程量越大,那么问题就是越复杂,困难越多。”

  火烧水激之法可以说是古人的一大发明,据说一直到清代,已经有炸药了,开山凿路还是要用到这个老办法。也许古人把这个办法已经运用得熟练自如了,但是他们到底怎样做的今人还是不太清楚,或许是用柴草烧,或许用了炭,也可能有鼓风机什么的设备,他们一开始用水激,后来发现用醋更有效,总之,具体细节可能根据具体情况各不一样,我们在猜测的同时也只能是对古人的智慧表示钦佩了。

责编:走近科学

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