四川发现 | 木与杠杆 破解凉山大石墓之谜

木与杠杆  破解凉山大石墓之谜

李后强（四川省社会科学院教授）

凉山大石墓

在四川攀西大裂谷的安宁河，途经冕宁、西昌、德昌、米易，留下了一串冲积盆地。盆地是古人的乐土，是适合人类劳动生息的地方。就在安宁河畔，矗立着数百座巨石垒成的千年墓葬：这些古墓以重达数吨甚至20多吨的天然巨石作为墓壁和墓顶石，长度大多在10米以上，墓高2-3米。大石墓于1975年被发现，据称在全世界绝无仅有，是安宁河流域原住民独特的墓葬形式。墓葬主要集中在西昌、德昌、冕宁，又以德昌六所村居多。当地老乡称这种巨石砌成的坟墓为月鲁坟，而彝族老乡叫它们“濮苏乌乌”，说是彝族的祖先进入凉山前就居住在这里的一种矮人的石头房子。考古学家认为这是新石器时期的遗址。说法各异，其中的真相无人所知。我们以历史唯物主义为指导，用“还原法”思考大石墓这个难题，发现“滚木”和“杠杆”是揭开谜底的钥匙，大石墓的主人是古代邛人。“还原法”就是把思考场景回到当时生产力水平、自然条件。

凉山大石墓有什么特点？成群有序，内容丰富。大石墓均成群成组分布，一般3～10余座为一组，背山面水，昂然耸立，秩序井然，排列有序。大石墓的共同特点是用石块砌成墓室，顶部再以大石覆盖。据资料介绍，墓的结构又可分为四种：第一种，墓室为窄长方形，顶部只盖一块巨石，一般墓室长2.2米，宽0.8米，其旁有一祭祀坑。第二种，墓室呈长方形，三壁用长方形大石竖立而成，顶部盖以数块大石，墓底用碎石板镶嵌。第三种，这种墓的外表为圆丘形建筑，直径在13米左右，高约3米。圆丘的中部为长方形的墓穴所剖断，墓穴的顶部盖一列大石，5～7块不等。墓门开在前部，用碎石封闭。第四种，墓室呈狭长方形，墓门开在旁侧，门下有高约20厘米的台阶三级，墓壁、墓顶均用大石建成，墓底用碎石镶嵌，墓门也用碎石封闭。墓室一般长7～8米，宽2.5米，最显著的特点是墓门外竖立一块巨石作墓标。

在清除大石墓坑内的泥土时，首先看到的是一些砂红色的陶片、零散的骨架（人体的骨骼）。人体骨骼的出现，表明极有可能是古代墓葬。在考古学上，墓葬的种类有砖石墓、土坑墓、火葬墓、崖葬、石棺葬等，但这些墓是以大石为主要载体砌成，用大石来覆盖墓顶，因此叫做大石墓。

早在秦汉时期，凉山西昌就曾是中国西南地区的一个重要的政治和中心。作为川滇两省的结合部，它又是古代南方丝绸之路的必经之地。考古工作者发现，有些墓室内没有发现葬具，人骨堆积在墓底，男女老少都有，也无贫富贵贱之别。每座墓葬的人数不等，少则四五十人，多达一百多人。从骨殖错乱、随葬品没有多寡贫富之分的现象分析，这众多的同室而葬的死者，可能是以血缘关系为纽带的同一氏族的成员。

从这么多尸骨看，应该都是多次开启墓门入葬，目的是为了节约。入葬者都是二次丛葬，即殓骨入葬。殓骨入葬是在人死后，把尸体露于野外，待腐烂殆尽后，将骨殖收集起来，沿着墓顶部特意建造的入口葬入墓室。这种特殊的葬式被称为二次丛葬。

从大石墓中出土了许多文物，生活用具有深腹瓶、大口尊、平底罐、单耳罐、双耳罐、带流壶等，其中带流壶是较典型的器物。生产工具有陶纺轮、石镞、石凿、铜刀、铜镞等，饰品有铜手镯、铜发饰、铜铃、铁环、玛瑙珠等。有的墓里发现了稻壳的痕迹，有的墓里则发现了稻草的印痕，可见大石墓的主人已掌握了种植水稻的技术。早期的大石墓基本上没有铜器，就是瓷器和陶器；然后到中期，大量地出现青铜器，还有很多陶器。

到了晚期，就是西汉末到东汉初，大石墓里面就出现了汉代的东西，比如说，一些铁刀、铁器、铁削，还有就是钱币，还有一些漆器的产品和漆器的附件。

用什么方法把巨石运来？滚木运输、减少摩擦。“滚木法”是古代人受制于运输条件想出来的办法，工匠们运输巨石时采取在巨石下垫上圆木，利用圆木的滚动来运输和安装巨石，从而大大降低了搬运强度，提高了搬运效率。如果要将重达几吨甚至几十吨的巨石从螺髻山运来，即使对今天拥有各种现代化机械设备的人们来说，也是极其困难的。

可以想象，几千年前的邛人是应用物理学的“滚动代替平移”减少摩擦力来实现远距离运输巨石的，这种“圆形滚木运输法”在现代甚至今天的农村山区还在使用，并继续发挥神奇作用。

例如，重达百吨的人民英雄纪念碑石料，就来自千里之外的青岛崂山！“共和国第一碑”的建造，最主要的是选好碑心石，通过反复对比，最后选定了青岛浮山花岗岩石料。要从料石场运到青岛市最大的货运站（大港货运站）再运到北京，采用了最古老的办法“滚木”即“滚杠”法。大港货运站距浮山料石场大约有15公里的距离，这区间所经之地大多为丘陵，途中需要经过1座山岭、4个村落、十余处桥梁，以及青岛市内交通最为繁华的街道。以当时的运输条件，想搬运这块重达百吨的碑心石，几乎难于上青天。这块石料，长14.7米，宽2.92米，中间厚1米，两边厚0.8米，重量为102吨。1953年8月19日，大石料由山场起运，行程15公里，9月27日安全到达车站，15公里巨石走了30多天。10月13日抵达北京，一路平安。从北京火车站到天安门，在路上用钢管交替铺垫，滚动运输，花了三天时间把石料运到了纪念碑工地。当年这块碑心石从采石到运送到京，整个工程耗时7个月，动用人力7116名，成就运输史上的经典。

人民英雄纪念碑碑心石搬运过程

古人运输巨型石块的方法，主要都是滚木法。吴哥窟、金字塔、巨石阵、复活节岛雕像都是古代人在没有铲车、起重机、卡车等现代高科技运输工具的情况下建造的，他们用什么方法将巨大的石块从采石场运至施工地点，完成了这些堪比愚公移山的工程？

专家们总结称，古人使用的各种方法都有一个共同点，那就是巧妙地借助大自然的力量，让大自然为他们工作。凉山古人把当地丰富的巨树砍来做成圆形（已经有青铜刀具）木杆，多个圆木铺在卵石地面，并在木头与石头之间撒上石砂或凉水或垫冰块，把巨石用篾条（竹子）或树枝包裹，通过杠杆橇上滚木层，靠多个人力或者牲畜拉动圆木滚动前进，数日就可以运输到指定地方。研究发现，圆木在道路上滚动的摩擦系数为0.2——0.4，如果使用凉水或冰块，摩擦系数仅为0.02。

因此，需要撒沙子或泼水在滚木上。试验显示，沙子和水可以降低所需牵引力。修建北京故宫，也是这样运输巨石。明朝第三代皇帝朱棣，是朱元璋的第四个儿子。公元1402年，朱棣继承了皇帝之位后，下诏在北京城营建紫禁城。紫禁城占地72万平方米，包括宫殿楼在内的建筑共786种，是世界上最大的建筑群。紫禁城取紫微星居于天地中心之意，表示这里是世界的中心，“紫”是指居于中天的紫微星，在古代是天地的象征，另外皇宫戒备森严，又是禁地，所以称为紫禁城。故宫里使用的巨石多达数万块，其中最大的一块是摆放在保和殿后面的雕有九条游龙的大石雕，重约300吨。修筑埃及金字塔也是这样运输巨石。

用什么举措把巨石搬到墓葬顶部？斜坡移动、杠杆原理。这些大石墓却有着一个共同的特点，那就是墓冢平面呈“蝌蚪”形，前高后低，前宽后窄，从而形成了一个陡坡，陡坡后面拖着一条长长的“尾巴”，那么这个形似蝌蚪尾巴的墓尾又是起什么作用的呢？

这是为了搬动重达数吨的巨石，专门修筑的斜坡道路，减轻石头的重力，这是斜坡原理，也是杠杆原理。斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物的困难，省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力越大，但费距离。设斜面倾角为θ，物体自身重力为G，我们把重力分解成沿着斜面的垂线向下的力F1（F1=F支）和平行于斜面向下的力F2。当物体静止在斜面上时，F2=f。注意到这里的施力物体是地球，不是斜面上的物体。建立平行四边形后，我们可以看到重力边和F2的夹角为90-θ，此时物体受斜面的摩擦力（F静）和F2相等。我们还可推导出F1的大小：因此当力（途中的Fl）平行于斜面向上匀速拉动物体时，我们有（fm表示物体受的动摩擦力，μ是滑动摩擦系数）计算公式如下。可见拉力F1与G、θ和μ有关。

斜坡原理示意图

“给我一个支点，我就能撬动地球！”阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。

阿基米德（Archimedes , 公元前287年 --- 公元前212年 ）是古希腊时期伟大的物理学家、数学家、天文学家、哲学家、工程师和发明家。当时他从埃及农民提水用的吊杆和奴隶们撬石头用的撬棍受到启发,发现可以借助一种杠杆来达到省力的目的， 而且发现, 手握的地方到支点的这一段距离越长, 就越省力气。由此他提出了这样一个定理: 力臂和力 (重量) 的关系成反比例，这就是杠杆原理。

数学表述就是: 重量×重臂=力×力臂。为此, 他曾给当时的国王亥尼洛写信说: “我不费吹灰之力,，就可以随便移动任何重量的东西；只要给我一个支点, 给我一根足够长的杠杆， 我连地球都可以推动”。至今，在我国农村部分村庄灌溉扬水、水井提水，都是运用杠杆原理，滑轮也是杠杆原理的应用。古人就是用杠杆把巨石搬到墓顶。

杠杆原理示意图