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从单杆梯到电梯——人类登高工具的演进

从单杆梯到电梯——人类登高工具的演进

                                一

      在原始社会,为了采摘高处的果实,躲避地面的危险动物,原始人类开始利用自然界的材料,制造最简单的“梯子”。在我的想象和认知中,以为梯子一开始就是两根梯框,中间横装着若干踏棍。形状像若干H上下拼接着。2025年参观了北京市内的民族博物园,才发现和知晓,最原始最初的梯子,原来只有一根梯框,左右装着一些供脚踩手抓的木棍。这种“梯子”小孩儿和老人都不敢爬,很要有点胆量和力气的人才敢爬。

      而且,这种单杆梯中间是一根20多厘米粗的圆柱子,左右的踏棍还不是对应的,而是交错的。可惜我当时疏忽了,没有拍照。可能经过一段时间的发展,单杆梯发展成十字形梯,即若干个“十”字,上下拼接起,就成了新式的单杆梯。非洲发现的远古人类遗址中,也有单杆梯。

十字形单杆梯

    在距今约1万年前的新石器时代,人类开始用多根木棍绑扎成框架结构,后来或用钉子钉成框架结构,形成了最初的“框架梯”。这样梯子就基本成型了,成为梯子的正宗,沿用至今。只不过改进为打榫头榫眼,把踏棍插进梯框的榫眼中。材料除了木头外,南方也因地制宜用竹子。不过甲骨文、金文中尚无“梯”字,战国篆文才有,作

。《说文解字》释为“木阶”,表明其作为台阶的原始功能。这说明文献记载一般滞后于实践。而且,梯子的用途不仅是登高,也用于爬低。比如,笔者少年儿童时代到成都郊区牧马山的农民亲戚家耍住,他们家就有一些地窖,储藏红薯等。下地窖就要用小梯子爬下,办完事后,又爬梯子登上地面。还有,几千年以来至解放初期的淘井,也要用梯子爬下登上,等等。

H形正宗梯

     西方的梯子也有上万年的历史。在西班牙的瓦伦西亚比科尔镇(Bicorp )附近,有一个所谓蜘蛛洞(Spider Caves),洞里发现一幅中石器时代的岩画。画中描绘一个人用一架梯子靠着岩壁爬上,直到够得着野蜂巢以获取蜂蜜。梯子画得又长又弯曲柔韧,好像是用某种藤草制作的(“ladder·Historical usages”,https://en.wikipedia.org/wiki/Ladder)。这位采蜜人背负篮筐,手臂探入蜂巢(岩壁天然凹陷表现蜂巢口),周围有飞散的蜜蜂;梯子被描绘为细长、分段的线条软梯。

一万年前西班牙爬梯子的采蜜人(Wilson, Bee (2004). The Hive: The Story of the Honeybee. London: John Murray (Publishers).

公元前340年古希腊酒罐图画上的梯子,一个人从船上走梯子下到码头。

                           二

    中世纪是梯子发展的重要时期。随着城堡城市建筑的兴起和战争技术的发展,梯子在军事和建筑领域都得到了广泛应用。在军事领域,“云梯”成了攻城战中最重要的工具之一。中世纪的攻城云梯采用多层结构,底部装有铁制护板,顶部设有可伸缩的钩子,能够钩住城墙。这些云梯不仅帮助士兵攀登城墙,还成为了战场上决定胜负的关键装备之一。云梯本身也经历了长期的发展演变。古代云梯春秋时期由鲁班改良,战国时期配备车轮、梯身和钩具,唐代增设活动副梯,宋代改进为折叠结构并加装防盾、绞车等器具。

     北宋《武经总要》中的折叠式云梯

   不过,直到民国时期的各种战争,包括抗日战争等,攻城仍使用一般的H形框架梯,只不过很长。攻城时,士兵多人抬着长梯子猛冲,己方火力尽量压制着城墙上的敌人(火力)。到了城墙根就把梯子竖起来靠好,然后爬梯子攻上去,翻上城墙。爬梯子时最怕对方往下面扔手榴弹,炸死爬梯子的人和下面扶梯子的人。所以要尽量压制住对方墙头上的火力。

    大概在中世纪晚期,人们又发明了人字形框架梯(西方叫“A形梯),即用两架不太高的H形梯,一端把它绑在或固定在一起,下面支开,成了“人”字形。用于不太高的地方施工、取物等。材料有木头的,现代也有金属的。我家也买了一架金属的人字梯,经常都在用。

简易人字形梯

    在古代中世纪,除了常规的梯子,人们还发明了绳梯或软梯。也是东西方各自独立发明的。这种软梯或绳梯,中间的踏棍与普通梯子一样,两边框架不是硬的木杆、竹竿、金属杆等,而是软的有点粗的绳子。用于特殊用途,比如上下舰船,上下直升机,特种作战等。西周《诗经大雅皇矣》:“以尔钩援,与尔临冲,以伐崇墉”,“钩援”即带钩的软梯 / 绳梯,用于攀城。北宋《武经总要》前集卷十二守城(曾公亮,1044 年):“绳梯,以巨绳系横桄为软梯。凡登高,则用之。茅元仪《武备志》(1621 年)(水师登船用软梯):“凡舟师接战、登舰、越险,用软梯:以大绳为两栏,贯横木为桄,长数丈,悬而上下”。至今,绳梯/软梯还在军警和维修部门有限地使用。

    绳梯

                                          四

      到20世纪初,电力的发明发展普及使梯子的发展有了质变和飞跃,出现了电梯。电梯的出现使爬楼很简单轻松容易了。在办公楼住宅楼公共场所楼,人们既可以走楼梯上下,也可以乘电梯上下。如果楼层比较高,比如3层以上人们一般会选择乘电梯上下。

阶梯式倾斜电梯

     到了21世纪,电梯还有了很大的发展和变异。比如,大型公共场所除了有直上直下的电梯,还有斜的阶梯式的电梯。甚至还有斜的平面式的电梯。当然,平面式电梯的斜度或者坡度不能大了,否则人站不稳要往下滑。我为什么说电梯还有变异呢。因为如果把平面式的电梯一再放平,直到水平。人们站在上面不动,它就自动前进了。就使人能走得更快或比较省力省劲。比如在机场的候机楼水平式电梯就很普遍。不过,目的和性质就变了,水平电梯就不是帮人们登高爬下了,而是帮人们水平前进了。

     非机动的梯子和电梯我认为当下已经发展到顶了,不会有什么新的突破了。需要做的工作就是使电梯更加安全平稳智能。

     现代云梯汽车则起源于德国,运用范围最广的则是韩国。主要用于消防、搬家、工程维修等。

     当今很长的传统梯子仍在用。20世纪末我家封阳台装窗户时请来的师傅,就用了一种很长的梯子。它是两节或三节镶嵌在一起。需要的时候就推出来延长固定,不需要的时候,又把它缩回去收短。一般是用金属材质比如铝合金制作。

      所以,古老的梯子将长期伴随我们生活,直到永远。

   

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