作用|故宫红墙上不光有“宫女魅影”还有“科学倩影” 江米|故宫|科学|白矾|红色|红土

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故宫是明清时期的皇家宫殿， “红墙黄瓦”是故宫给人们留下的经典印象。其中，红墙是指故宫内的宫墙，其外表多饰以红色。红色有着阳光、温暖、热情、喜庆等多种美好寓意，是中华民族偏爱的颜色，因而又被称为中国红。故宫红墙呈现出壮丽、恢宏的美学意境，有着独特的视觉美。不仅如此，故宫红墙的色彩运用、施工技法，甚至关于红墙本身的传说等，均包含了较为丰富的科学内容。
从光学角度而言，在可见光谱中，红色波长最长，这就意味着它的衍射能力最强，即使在能见度较低的环境条件下也能被注意到，而故宫大面积的红墙极容易成为显著的标识。不仅如此，红色波长的特征使得这种色彩在视网膜上成像时，可产生比其他颜色同尺寸物体要大的视觉效果。另有科学研究表明，人体视网膜中对于红色敏感的锥形感光细胞数量很多，因而红色就成为人很容易辨认的颜色。因此，故宫红墙的颜色就会给人们留下深刻印象。
故宫红墙的选材与施工也具有科学性。从构造角度讲，故宫宫墙主要由砖墙芯、底层灰（浆）、罩面灰（浆）组成。我们看到的中国红就属于罩面灰。雍正朝《大清会典二》卷之九十五载有“殿门墙外用红土，内用石灰” ，可说明红墙的底层灰以石灰为主要成分，罩面灰以红土为主要成分。清工部编纂的《工程做法》卷五十三对红墙罩面灰的材料组成有了更为明确的规定：“提刷红浆，每折见方一丈用头号红土十觔，江米四合，白矾捌俩” 。其中， “头号红土”为颗粒较细、颜色较深的红土， “觔”通“斤” ， “江米”即糯米， “合”为容积单位， 1合等于0.1升。上述3种材料的实际工程配比一般为头号红土、江米、白矾按100∶7.5∶5的重量比例混合，兑水后抹在宫墙上，作为宫墙的面层。
科学研究表明，故宫红墙的红土主要成分为氧化铁（Fe2O3），这种材料有很强的着色能力，在大气和日光中较稳定，有较好的耐腐蚀，耐高温性能。为了使中国红较为稳固地附在宫墙面层，聪明的古代工匠在红墙中掺入了江米和白矾。江米主要成分为淀粉，它能形成吸引力很大的空间网格，对石灰底层的大小和形貌有较好的调控作用，有利于结晶体的致密，因而有利于红土黏结在底层灰上。白矾别名明矾、矾石等，由硫酸铝钾类矿物明矾石加工提炼而成。白矾与石灰混合后，形成钙矾石，其固相体积膨胀对灰浆的干燥收缩起了一定补偿作用，因而有利于提高灰浆的抗压强度、耐水性能和耐冻融性能。江米、白矾等材料与头号红土的巧妙运用，使得故宫红墙呈现出中国红的优美色彩，并且可保持数年不掉落。

作用|故宫红墙上 不光有“宫女魅影”还有“科学倩影”

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