建筑

星对于地面通讯和导航系统至关重要,但是发射卫星风险很大,而且需要花费巨」^资。通常卫星轨道的髙度为2.23万英里(3.57万千米),将卫星发射到这个高度需要推进力强劲的火箭及所有其他与航天发射有关的设备和技术知识。除了一些大国的政府和军队有能力发射卫星,其他组织很难筹集足够资金并掌握相应技术。\r 但是,如果能够建造一座通天高塔,从地球表面直接通往6.2万英里(10万千米)\r 尽管有些简陋,在1777—1778年,这些木屋为乔治.华盛顿和他率领的士兵提供 :!要G栖身之所,帮助他们度过了窃奇谷的寒冷^天。这足美国巧立战争的关键转折点,岱奇谷因此被昝为美国的革命荃地。(伊丽莎臼?柯克兰德)\r 高空,必然会改变现有卫星发射方式。这种高塔通常称为“太空升降机”,一旦建成将比地球上现有建筑高数千倍。这并非天方夜谭。太空升降机可以为价格昂贵的卫星发射提供另一种选择。无需火箭引擎推进,卫星可以乘坐升降机进人太空,并利用地球旋转和电磁力加速。\r 建造6.2万英里(10万千米)高塔的工程令人生畏。因为不仅需要解决涉及重力和旋转加速度的一系列工程问题,还需要找到合适的建筑材料。作用在太空升降机上的压力相当惊人,因而所用材料必须十分坚固。\r 延续了几千年的人类文明创造过形形色色的建筑形式。木料、石块和砖等最原始的建筑材料至今仍然使用广泛。混凝土和其他类似的混合材料出现较晚。随后,在19世纪初出现了钢框架结构的建筑物。这些材料各有所长,但是也都并非是全能的。尽管使用范围存在限制,人类还是利用这些材料建成了各式各样美观而实用的建筑。在将近4000年的时间中,胡夫金字塔(也被称为基奥普斯[胡夫的希腊名]金字塔或吉萨大金字塔)一直是世界上最高的建筑物。胡夫金字塔位于埃及首府开罗附近,有将近4500年历史,最初建成时的高度为480英尺(146米)。这座金字塔由200余万块巨石组成,石块平均重fl达2.5吨,大部分为石灰石或花岗岩。\r 金字塔作为人类建筑史上的里程碑,没有人确切地知道古埃及人是如何建成这个奇迹的。胡夫金字塔是最早被列为世界七大奇迹(最初由一位古希腊作家提出)之一的建筑,也是唯一一直榜上有名的建筑。其中一些大理石来自620英里(1000千米)之外的采石场,在没有卡车、火车或蒸汽轮船帮助运输的情况下,将这些巨石运送如此远的距离必然是一件非常困难的任务。抬升并固定巨石以建造146米高的建筑物同样并非易事。遗憾的是,参与建筑的工程师和工人没有留下太多关于建筑方法的文字记录。\r 以石块或砖块作为原料的建筑技术称为泥瓦工。这是一种古老的技艺,这些材料的应用具有悠久的历史。古代建筑者常常选用石块作为建筑材料,因为石块坚固耐用,可以承受天气、化学物质、火灾和战争的侵袭。石制建筑不仅不易损坏,而且可以给人以永恒的印象,这一点十分重要。古代工匠建造庙宇、纪念碑、墓碑或其他与宗教、民生有关的建筑时,希望确保这些建筑可以屹立很长时间,并且使其他人也能够相信这点。一些建筑物代表某种宗教信仰或政治观念,使用持久的石料建造这类建筑物\r 可以鼓舞人心,坚定人们的信仰。现在石料仍广泛用于建筑中,但是现今看似石制的建筑通常是由其他材料仿制的。例如,建筑物的表面可能是由廉价的陶瓷材料建成,但在颜色和形状上都酷似石材。\r 建筑中最常用的石料是花岗石、大理石和石灰石。花岗石根据所含矿物不同可以呈现不同颜色,其中以白色最为常见。大理石是古希腊、古罗马建筑师和艺术家钟爱的材料,因为大理石表面可以抛光得十分光滑明亮,极富魅力。石灰石是另一种深受人们喜爱的石材。这种石材易于切割成型,但是容易被酸腐蚀,而汽车尾气和工厂的排放物中通常都含有酸。\r 使用石材作为建筑材料的缺点从物理角度很容易阐明。重盘使石块坚固,但是同时也使得石制建筑的高度不可能非常高。尽管石材坚硬耐用,但是巨大的重量不仅意味着将石料提升到一定高度十分困难,也意味着建筑的地基必须非常牢固。古埃及人建造的金字塔几乎完全是实心的,内部只有少量通道和房间。这是因为支撑顶部石料的基底必须足够稳固,故而不能留有过多空隙,否则建筑物会由于不能承受自身重蛩而倒塌。\r 对于同样坚固而沉重的建筑材料——砖来说也是如此。砖是一种广义的陶瓷类物质,是最早的人造建筑材料之一,在5000年前即开始使用。将黏土和水混合,在窑中烧制一段时间便制成了砖。成品砖的颜色是由黏土的种类、成分和生产过程中添加的其他物质所决定的,也和烧制的温度有关。很多砖是红色的或呈现偏红的色调,这是因为其中含有铁。事实上,砖几乎可以呈现任何颜色。例如,添加铜的砖为绿色,添加钴的砖为蓝色。\r

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