为什么古代中国没有其它文明那么多大型石砌建筑?
因为任何大型建筑本质上就是两门科学“物理和数学”的应用。
物理学上讲,
中国古代人无法把向下的力转化为水平的力,不准确的大白话讲,就是无法平衡侧推力。
中国古建的结构思想不考虑侧向力。垂直受力梁柱结构当然是懂的,但是侧向就弄不明白,为了解决这个问题,中国古人选择了“斗拱”。斗拱的效果是增加出檐,把垂直受力传到柱子上,是层层叠叠搞上去,但侧向就不稳定了。
说白了,斗拱就是为了解决一个问题,又制造了一个问题。最后不知道怎么解决,只好做小点。中国古代斗拱发展是倒着来的,宋比唐小,清比宋小,看起来是越来越简单了,但实际上是越来越实用了。
从结构上来说,斗拱结构的承重力是个硬伤,这点解释起来其实非常简单,一根木头,你往下压,比起往两边拉,哪种方式木头更容易断?显然是往下压。
只要懂这一点,就明白了中国的古建两根柱子之间不能隔得太远,所以中国古代并没有真正意义上的大跨度单体建筑,因为中国建筑斗拱结构所有承重都是往下压的力,中国古代以来从未发展出类似西方把向下的力转化为水平的力的能力。西方的拱券、穹顶的核心,是把竖向荷载转化为水平推力,再通过拱脚、扶壁或环向约束来消解。
西方是怎么解决侧推力问题的,其实很简单,分两种,东边的拜占庭方案,采用是帆拱 + 十字拱,类似于把一个大锅盖扣在四方凳上(粗略至极的比喻),然后用拱层层抵消;西边的哥特式方案,用肋骨架 + 飞扶壁,肋骨架减轻重量,飞扶壁化解侧推力,什么是飞扶壁呢,就类似于把柱子挪到外边,用飞劵连接。
如果用石头但仍是“梁柱直压”,也无法实现大跨。如果用木材但造出真正的拱,也可以跨大空间。
举个最简单的例子,吴哥窟见过吧,100%全石制的,虽然精美绝伦,但跟中国古建筑是同样的问题,外面看着气势恢宏,但内部空间狭小,跨度不行。

这是 1393 年的英国 Westminster Hall, 1393,也是木质的结构。对应的中国元朝。Westminster Hall 的木锤梁桁架实现 21 米的跨度。

这是完工于 1299 年的 Palazzo Vecchio,内部是木桁架屋顶大厅,跨度 22 米。

这是紫禁城太和殿,修建时间远晚于以上两个建筑,可以很直观的看到上面两个西方建筑,因为采用了木桁架,锤梁桁等“混合结构”,即便都是木质屋顶,跨度也远大于采用了“单一框架结构”太和殿。

这跟建筑材料是木材还是石头,根本没有关系,无论材料是木制还是石头制,重要的是建筑结构。结构的硬伤是无法单纯的靠材料堆积就能解决的。 建筑的受力逻辑、荷载传递路径、抗弯与抗剪设计这些东西如果本身出了问题,再强的材料也意义不大。
举个例子,这就好比无烟煤再怎么充分燃烧,它也赶不上核燃料,这不是燃料本身的问题, 而是反应体系的不同。
目前的几个最高赞在不停地在纠结木材和石头的区别,完全就是缘木求鱼,不清楚“框架结构与混合结构的区别”罢了。

经常有人说中古建筑选择木材,是因为木制建筑抗震,这是基本的地理常识不顾。实际上地中海沿岸均位于地中海 - 喜马拉雅地震带上,华北平原的地震频率是远低于地中海沿岸的。
更具体的解释可以看我的另外一个回答。
都说中国木构建筑无法造出一个无柱的内部空间,那为什么不把传统古建里的藻井放大以达到穹顶的效果?
数学上讲,
数学思想可以指导工程组织。一个大型石砌建筑,化为数学模型,它一定是收敛的,所以其结构才能稳定并长久存用于世。
调和级数 1+12+13+14...1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4}...1+21+31+41... 是比例和解析何背后的基础之一。如果把它类比为“堆石头”:每一项像一块石头,越往后越小,但永远不会完全消失。这反映了结构累积的可能性:不断叠加,趋向无限。
在建筑学里,这种思想能对应“分力传递”,比如石拱结构把竖向力逐层分散出去,永远不会在单点集中到极限。
买一本数学家 Morris Kline《古今数学思想》吧,序言里指明了不光是中国,整个东亚对古代数学的发展可以忽略不计。几何学是工程的语言 —— 只有在掌握了平面与立体几何的系统化推理工具后,人类才可能在建筑、力学、天文学等工程问题上达到理论层面的突破。

Morris Kline 的书中,指明了没有数学理论的进步支撑,东亚文明虽能产生经验性的水利工程、城墙、木构建筑,却在理论指导的极端工程(如大跨度石砌拱券、穹顶结构、超大型的精密工程建筑)方面落后。
一个数学理论落后,又从来没有诞生过“平面几何”思想的地方,是不可能有高超的工程水平的。
现代建筑的本质建筑设计中的复杂曲面、自由形态都是解析几何。解析几何不过就是连接代数和几何,把“形”与“数”统一罢了。


底下不断有人强调“古代西方建筑不做受力分析”,没人会疯批到觉得古代西方建筑要做受力分析,这种回复可笑程度堪比要求最早建造飞机的怀特兄弟要懂“流体力学”和“空气动力学”。当时并没有完整的“流体力学”公式体系,但是并不影响他们通过实践,已经掌握了流体力学的使用核心。如果你用“现代流体力学”的标准(边界层理论、湍流模型、Navier–Stokes 方程),答案是不懂。但如果从“工程空气动力学应用”的角度看,他们通过风洞和实验建立了自己的应用体系,等于是独立掌握了一套实用的空气动力学使用实践方法。
这是同样的道理。
西方古代建筑主虽然还是一种师徒相传的技艺体系,多靠口传心授、实地操作来积累,类似行会(guild)制度,但这并不意味着没有力学和数学的基础——只是理论更多是经验总结,而不是系统数学公式化罢了。
这是一个不断发展的过程,古代西方建筑的核心还是工匠经验 + 几何作图 + 数学基础的综合。