Công nghệ hơn 2.000 năm tuổi giúp Tử Cấm Thành “đi trước” khoa học hiện đại mà không cần 1 cây đinh

Một công nghệ cổ sinh ra từ nhu cầu sinh tồn

Đấu củng không phải sản phẩm của tham vọng thẩm mỹ, mà là lời giải cho bài toán kỹ thuật mà người Trung Hoa cổ đại buộc phải đối mặt. Phần lớn lãnh thổ Trung Quốc nằm trong vùng có hoạt động địa chấn, khí hậu khắc nghiệt với biên độ nhiệt lớn, trong khi vật liệu xây dựng chủ đạo lại là gỗ. Xây cao thì dễ sập, xây nặng thì gãy kết cấu, xây cứng thì không chịu nổi rung chấn.

Câu trả lời của họ là không chống lại chuyển động, mà cho phép công trình chuyển động một cách có kiểm soát.

Đấu củng ra đời trong bối cảnh đó, manh nha từ thời Tây Chu, phát triển qua Chiến Quốc – Hán, và được hoàn thiện, chuẩn hóa dưới thời Đường – Tống. Đến thời Minh – Thanh, khi Tử Cấm Thành được xây dựng, công nghệ này đã đạt đến độ tinh vi cao nhất.

Về hình thức, đấu củng là hệ thống các khối gỗ xếp chồng lên nhau giữa cột và mái. Nhưng về bản chất, đây là một bộ phân phối và tiêu tán lực.

Thay vì truyền toàn bộ tải trọng mái ngói nặng hàng trăm tấn xuống một cột duy nhất, đấu củng chia nhỏ lực, lan tỏa dần ra nhiều phương. Các khối gỗ được ghép bằng mộng – rãnh, không cố định cứng, cho phép trượt vi mô khi chịu rung động.

Chính sự “lỏng có kiểm soát” này giúp kết cấu: Hấp thụ năng lượng địa chấn; Tránh gãy đột ngột như kết cấu cứng; Tự điều chỉnh theo giãn nở nhiệt và độ ẩm. Trong ngôn ngữ kỹ thuật hiện đại, đấu củng hoạt động gần giống một hệ giảm chấn và cách chấn thụ động – thứ mà khoa học xây dựng chỉ bắt đầu phát triển mạnh từ thế kỷ 20.

Tử Cấm Thành : Đỉnh cao công nghệ xây dựng Trung Quốc cổ

Tử Cấm Thành không chỉ sử dụng đấu củng mà còn đẩy công nghệ này đến giới hạn cao nhất. Các điện chính như Thái Hòa điện dùng hệ đấu củng nhiều tầng, vươn xa, chịu tải mái nặng nhất. Công trình phụ dùng đấu củng đơn giản hơn.

Điều đáng chú ý là số tầng đấu củng, độ vươn và mật độ không chỉ là bài toán kỹ thuật, mà còn phản ánh thứ bậc quyền lực. Ở đây, công nghệ trở thành ngôn ngữ chính trị: quyền lực càng cao, kết cấu càng phức tạp.

Nhờ hệ đấu củng, Tử Cấm Thành không cần gia cố kim loại. Khi một bộ phận xuống cấp, thợ có thể tháo rời, thay thế từng khối gỗ mà không ảnh hưởng toàn bộ công trình. Đây là tư duy bảo trì vòng đời mà kiến trúc hiện đại đang cố gắng quay lại sau hàng thế kỷ xây rồi phá.

Ngoài ra, phương pháp này còn được mô tả là “đi trước” công nghệ hiện đại ở 3 điểm chính. Thứ nhất, đấu củng đi trước ở tư duy động lực học. Trong khi kiến trúc châu Âu cổ đại ưu tiên sự bất động và vững chãi, đấu củng chấp nhận chuyển động như một phần của giải pháp an toàn.

Thứ hai, nó đi trước ở tính mô-đun. Mỗi bộ đấu củng là một đơn vị độc lập, có thể tháo – lắp – thay thế. Đây là nguyên lý cốt lõi của xây dựng công nghiệp hóa hiện đại.

Thứ ba, đấu củng đi trước ở tính bền vững vật liệu. Gỗ – nếu được chọn đúng và xử lý đúng – có khả năng tự phục hồi, nhẹ hơn, phát thải thấp hơn thép và bê tông. Trong bối cảnh khủng hoảng khí hậu, tư duy này đang được tái đánh giá.

Điều khiến đấu củng đặc biệt là nó được phát triển không cần toán học hiện đại, không cần mô phỏng máy tính, mà dựa trên hàng thế kỷ thử nghiệm thực tế. Người xưa còn chuẩn hoá và biên soạn công nghệ này thành sách với tỷ lệ, module và quy cách rõ ràng – một dạng “giáo trình kỹ thuật” sớm hiếm thấy trong lịch sử nhân loại.

Tử Cấm Thành tồn tại không phải vì nó bất biến mà vì nó được thiết kế để thay đổi, để uốn mình trước lực tự nhiên thay vì đối đầu. Đấu củng, xét cho cùng, không phải phép màu cổ đại, mà là minh chứng rằng khoa học không chỉ tiến về phía trước, đôi khi nó quay lại để học từ quá khứ.

Khi các kỹ sư hiện đại nói về nhà chống động đất, kết cấu đàn hồi hay thiết kế bền vững, họ đang chạm tới những nguyên lý mà các thợ mộc Trung Hoa cổ đại đã áp dụng từ hơn hai thiên niên kỷ trước — bằng gỗ, hình học và sự kiên nhẫn.

Nguồn: Tổng hợp