标准螺丝如何破解一个173年的建筑谜团

历史学家和研究人员终于解开了维多利亚时代英格兰标志性建筑奇迹背后的一个长期谜团。答案？简单、标准化的螺母和螺栓。这在今天听起来可能不太令人兴奋，但在1851年，这项发明使工程师能够以以前难以想象的速度建造水晶宫。

1851年的大展览通过一系列展品展示了英国最先进的、备受赞誉的工业能力，但这场为期五个月的活动的核心亮点无疑来自建筑师约瑟夫·帕克斯顿。水晶宫长达1827英尺，是当时世界上最大的建筑，其巨大的玻璃屋顶由3300根铸铁柱支撑。然而，近175年来，一个谜团一直让历史学家们困惑不解——帕克斯顿的工人们是如何在短短190天内完成建筑的呢？

《国际工程与技术史杂志》上发表的一项研究现已解开了这个谜团。根据安格利亚鲁斯金大学（ARU）英国文学教授约翰·加德纳的说法，水晶宫依靠的是一位名叫约瑟夫·惠特沃思的人设计的革命性螺纹。

在惠特沃斯提出标准化概念之前，每个螺钉和螺栓都是独一无二的，没有标准化的尺寸。这意味着丢失的螺钉或断裂的螺栓很容易使建筑项目陷入停滞，至少直到有人制作出新的替代品为止。鉴于其巨大的规模和复杂性，水晶宫本身需要3万个螺母和螺栓——然而，需要这么多部件却并没有阻碍建筑的施工。

“水晶宫建筑中所使用的螺纹形式在任何现存图纸中都没有记录，”加德纳和他的合著者肯·基斯在他们的论文中写道。“此外，直到现在，现存的罕见螺栓螺纹都没有被测量、记录和发表。”

原螺栓之所以罕见，原因是水晶宫在1854年海德公园拆除后，于伦敦南部重建，但于1936年被烧毁。不过，作为水晶宫博物馆的馆长，基斯从该建筑原址的一根柱子上挖掘出了最后一根已知螺栓，以及当时为宫殿喷泉供电而建造的一座附近水塔上的螺栓。随后，基斯将这些考古文物交给了加德纳进行分析。

加德纳发现，水晶宫柱螺栓的规格与惠特沃斯的测量结果完全吻合，而惠特沃斯的测量结果是在其被称为英国标准惠特沃斯（BSW）即世界上第一个此类国家规范之前多年就制定的。在将水塔的螺母和螺栓浸泡在油中后，加德纳又通过加热、施力和锤击的组合方式，发现了可测量的螺纹，这些螺纹也符合BSW规范。为了进一步证明他的理论，加德纳制造了完全符合BSW螺纹的全新螺栓，这些螺栓与原始螺母完美匹配。

根据这项研究的合著者表示，采用惠特沃斯的新标准化选项使得建筑工人能够在相对较短的时间内完成这一宏伟工程。最终，在1851年5月至10月期间，约有600万游客参观了大展览。但至于为何这一细节几十年来一直被忽视，加德纳指出，这归因于当时革命性技术变革的速度。

“在维多利亚时代，英国各地的车间都发生了令人难以置信的创新，这些创新正在帮助改变世界，”加德纳在一份附随声明中说。“事实上，进步的速度如此之快，以至于某些突破在当时可能并未得到充分的认识，水晶宫的情况就是这样。”

就像水晶宫本身一样，确切的BSW规格现在并不常用——但它的遗产影响了许多现代变体，这些变体并没有偏离原始尺寸太远。同样地，虽然水晶宫早已不复存在，但它为数十年来的现代建筑提供了灵感。

ANDREWPAUL