應(yīng)縣木塔千年不倒藏有哪些玄機(jī)

○王海濱

近日，有意大利研究團(tuán)隊(duì)欲破解比薩斜塔不倒之謎。他們提出，斜塔之所以經(jīng)歷至少4次強(qiáng)烈地震仍然屹立不倒，是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)和塔下松軟土壤共同作用，改變了地震時(shí)的共振頻率。其實(shí)像比薩斜塔這樣的“塔堅(jiān)強(qiáng)”并非意大利獨(dú)有，我們國(guó)家也有一座。

約1000年前，我國(guó)工匠耗時(shí)140年，用10萬(wàn)塊木質(zhì)構(gòu)件，像搭積木一樣，建起了一座相當(dāng)于20層樓高的木塔。這就是位于山西省朔州市應(yīng)縣的佛宮寺釋迦塔，俗稱應(yīng)縣木塔。

山西省社科院旅游中心原主任楊曉國(guó)研究員說(shuō)：“應(yīng)縣木塔不用一顆鐵釘，3000噸木質(zhì)構(gòu)件互相咬合，構(gòu)成塔身，千年間歷經(jīng)地震雷劈、槍擊炮轟，卻至今屹立不倒，其中確實(shí)有諸多未解之謎。”

神奇木塔歷經(jīng)磨難屹立不倒

元大德九年（公元1305年）四月，距離木塔80公里的大同發(fā)生6.5級(jí)強(qiáng)烈地震；元順帝時(shí)，應(yīng)州大地震，塔旁房舍全部倒塌，唯木塔屹然不動(dòng)；明朝時(shí)，山西靈丘一帶發(fā)生9級(jí)強(qiáng)震，無(wú)數(shù)房屋倒塌，而120公里之外的木塔絲毫無(wú)損；之后，邢臺(tái)、唐山、大同一帶的幾次大地震均波及應(yīng)縣，木塔曾大幅度搖動(dòng)，風(fēng)鈴全部被震響，但強(qiáng)震過后木塔仍舊巍然挺立。

除天災(zāi)外，應(yīng)縣木塔還屢受戰(zhàn)禍侵?jǐn)_。據(jù)《應(yīng)縣木塔史話》記載，1926年，馮玉祥的軍隊(duì)與閻錫山的軍隊(duì)在此大戰(zhàn)。此次戰(zhàn)爭(zhēng)中，木塔共中彈200余發(fā)，大受創(chuàng)傷。1948年解放應(yīng)縣時(shí)，守城的國(guó)民黨軍隊(duì)以木塔為制高點(diǎn)設(shè)立了機(jī)槍陣地，木塔被12發(fā)炮彈擊中。奇怪的是，每發(fā)炮彈都穿塔而過，未在塔中爆炸。

據(jù)說(shuō)，應(yīng)縣還曾在塔內(nèi)召開“萬(wàn)人大會(huì)”，每層都安裝了喇叭，坐滿了人?？梢韵胂?，這座木塔要承受多大的重量。

雖然遭遇地震、戰(zhàn)火、大負(fù)荷承重，木塔卻至今安然無(wú)恙。

扛住地震全靠巧妙結(jié)構(gòu)？

據(jù)楊曉國(guó)介紹，木塔的塔基由石料砌成，僅深入地下的部分就達(dá)2米，總厚度更是超過6.4米，相當(dāng)于3到4個(gè)人的身高總和。塔基的地上部分分為上下兩層，上層為八邊形，下層為正方形；四面再各伸出月臺(tái)，形成一個(gè)穩(wěn)定的大十字結(jié)構(gòu)；塔基表面預(yù)留若干柱礎(chǔ)，用于承接木柱。

32根木柱分為3圈，被放置在柱礎(chǔ)之上，形成了一張八角形的柱網(wǎng)，柱子最高可達(dá)9米。柱與柱之間再通過枋、梁橫向互連，從建筑正上方俯視，它們共同構(gòu)成了一個(gè)“筒體”，大大提高了建筑的穩(wěn)定性。除此之外，柱網(wǎng)外圍還砌有2米厚的土墻，土墻將木柱緊緊包裹，使之更加堅(jiān)固。

應(yīng)縣木塔共使用斗拱54種、480朵，數(shù)量為中國(guó)現(xiàn)存古建筑之最。斗拱由多個(gè)小型木塊鋪疊而成，可以承上啟下，連接各層柱、梁、枋，也可以懸挑屋檐。當(dāng)大風(fēng)、地震來(lái)臨時(shí)，斗拱就像一個(gè)可松可緊的彈簧，可以吸收動(dòng)能，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。

此外，應(yīng)縣木塔的每一層都有由支撐木構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被屋檐遮擋，從外部無(wú)法看出，形成暗層。4層暗層有如4道金箍，可以有效約束塔身，防止位移變形?；蛟S正是因?yàn)檫@樣的結(jié)構(gòu)，應(yīng)縣木塔才扛住了地震的巨大沖擊。

不遭蟲蛀全憑麻燕守護(hù)？

木建結(jié)構(gòu)都怕蟲蛀，為什么應(yīng)縣木塔屹立千年之久卻不遭蟲蛀呢？

游客到應(yīng)縣木塔觀光，可以看到這樣一派景觀：每年清明前后以及立秋之后的幾天，木塔周圍都會(huì)有成群的麻燕環(huán)繞飛翔。

當(dāng)?shù)厝硕加H切地稱這些麻燕為“木塔的守護(hù)神”。原來(lái)應(yīng)縣木塔的木材中會(huì)生一種蟲，剛好這種蟲是麻燕的最愛。麻燕是一種比普通燕子稍微大一些的候鳥，清明前后來(lái)北方，立秋之后再飛回南方。

但是有人指出，這一解釋并不完美，在木塔底部和內(nèi)部那些麻燕不能到達(dá)的地方，為什么也沒有蟲蛀發(fā)生呢？山西省古建筑保護(hù)研究所所長(zhǎng)任毅敏說(shuō)，木塔所用木材主要是油松，本身不易被蟲蛀，另外這可能也與當(dāng)?shù)夭焕谙x子生長(zhǎng)的干燥氣候有關(guān)。

躲過雷擊因有避雷裝置？

中國(guó)古代的木塔數(shù)以千計(jì)，鮮有保存至今者，它們多數(shù)毀于火災(zāi)，而雷擊是引起火災(zāi)的一個(gè)重要因素。

應(yīng)縣木塔為何能躲過千年里大大小小的雷擊呢？難道是老天特別眷顧，讓它躲過了每一次雷擊嗎？事實(shí)并非如此，雷雨天氣時(shí)木塔四周常有雷擊現(xiàn)象。僅20世紀(jì)50年代，在離塔100米左右的地方就受到2次雷擊，但木塔安然無(wú)恙。

一般的避雷裝置由接閃器、引下線和接地體三部分組成，應(yīng)縣木塔上有高達(dá)10米的金屬塔剎，塔剎全由鐵件制成，中心有鐵軸一根，插入梁架之內(nèi)，就像是避雷針（接閃器）；四周的8根鐵索正是引雷的引下線。有專家稱，這高達(dá)10米的塔剎為“法拉第籠”的上蓋，是典型的現(xiàn)代避雷器，起到了避雷的作用。

20世紀(jì)80年代，由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)批準(zhǔn)資助的“應(yīng)縣木塔避雷機(jī)制研究”課題組在反復(fù)試驗(yàn)和討論后得出結(jié)論：應(yīng)縣木塔存在“絕緣避雷”機(jī)制。

然而，任毅敏認(rèn)為，塔頂雖有鐵制塔剎，但并沒有金屬接地體連接至地面，不能有效避雷。因此，木塔究竟為什么能夠避雷，還是一個(gè)待解之謎。