科学万象 榫卯

在中国古老的建筑艺术中，有一种巧夺天工的结构技术。它看似简单，却蕴含深厚智慧，不仅展现了中国古代工匠的非凡创造力，更是对自然法则的深刻理解和尊重。今天的科学万象，将带您感受榫卯结构带给我们的启示，探索它的原理，解开它牢固结实的秘密，一同见证这项技术如何在故宫的宏伟之中、应县木塔的坚固之上，乃至于无数中国传统建筑之美中，发挥的至关重要的作用。

它 藏尽中国天机将世间美好环环相扣

榫卯

鲁班锁，也叫八卦锁、孔明锁、六子联方。传说春秋时代鲁国工匠鲁班，为了测试儿子是否聪明，用6根木条制作一件可拼可拆的玩具。它内部榫卯咬合，易拆难装，十分巧妙。广泛流传于中国民间，被称为“中国人自己的魔方”。

中国建筑鼻祖鲁班，一生钻研木工和建筑结构。“来来往往一首诗，鲁班门前弄大斧。”梅之焕的诗句，奠定了鲁班在世人心中的地位。而他为儿子设计的玩具鲁班锁，因为可以开发大脑，灵活手指，成为了自古代就流行的益智玩具。经过数千年的演变，已经发展出了各种各样的变形版本，包括鲁班球、三通、大小菠萝、智力魔盒、十二金钗等等。然而，如此巧夺天工的鲁班锁，起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构。

故宫，世界上现存最大规模的木质结构群，不用一颗铁钉，仅靠榫卯工艺，便可做到扣合严密、间不容发、天衣无缝，600年来一共经历了超过200次地震依旧坚固美丽，岿然不动，这归功于运用了丰富的斗拱连接的榫卯结构。

古人云：“榫卯万年牢”。榫卯结构在我国建筑史上起到了至关重要的作用，在紫禁城、祈年殿、应县木塔等古建筑，在明式家具中，处处可见榫卯的影子。千百年来，它使古桥不断、宫殿不倒、家具不散。那到底什么是榫卯呢?

榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫(或榫头);凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)，榫和卯咬合，起到连接作用。

简单来说，榫卯就是采用木头凹凸拼接的形式，将家具、建筑物的各个构件结合在一起，避免了使用金属钉子对木材的破坏，而且十分稳固和牢靠。

最为常见的榫卯结构有33种之多，明清家具的制作几乎用到了所有的榫卯种类。作为一种巅峰技艺，榫卯结构组合的家具比用铁钉连接的家具更加结实耐用。

在山东省科技馆建筑艺术展区，建筑中的科学密码让我们了解到应县木塔这一榫卯结构的古建筑。作为“世界三大奇塔”之一，相比于另外两位——比萨斜塔和埃菲尔铁塔，应县木塔体现了中国建筑的神奇与玄妙。

应县木塔是我国现存最古老的木构塔式建筑，也是唯一一座木结构楼阁式塔，更是世界上现存最高的木结构古建。它采用全木结构搭建，不用一颗铁钉，3000吨木制构件，互相咬合构成塔身可以同时容1500人登上木塔。它长期经受风雨侵蚀，还遭受过军阀的炮击，甚至经历了多次强烈地震，虽然有轻微倾斜，但仍然巍然屹立不倒。

那么，榫卯为什么会如此牢固?

从物理性质方面来讲，木质材料由纵向纤维构成，只在纵向上具备强度和韧性，横向容易折断。榫卯通过变换其受力方式，使受力点作用于纵向，避弱就强，成就了结构上的刚柔并济。木质材料受温度、湿度的影响比较大。榫卯同质同构的链接方式下，使得连接的两端共同收缩或舒张，整体结构更加牢固。

榫卯，是中国建筑之魂，古典家具之魂。一榫一卯之间，一转一折之际，凝结着中国几千年的民族记忆，体现了匠人对完美工艺的极致追求。