西方古建筑的天文學(xué)價值研究

劉洋

隨著介紹世界知名古建筑與天文科技相關(guān)聯(lián)的研究成果的陸續(xù)出現(xiàn)，這些從特殊角度觀察古代建筑文明的方式引起了國內(nèi)外學(xué)者的注意，在理論的支撐下，世界各地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了與天文相關(guān)的古代建筑，這些建筑的深入研究豐富了人們的視野，古代建筑潛在的價值進(jìn)一步提升，它們所蘊(yùn)含的科技內(nèi)容成為人們發(fā)掘古代科技，研究人類文明起源的重要依據(jù)。

通過本文，我們將通過對西方古建筑的天文學(xué)價值實(shí)例的梳理與分析，展開了解古建筑所呈現(xiàn)的天文學(xué)特征和種種表現(xiàn)。從同類型建筑或單體個案角度深入分析建筑天文學(xué)特征和規(guī)律。

現(xiàn)如今，人們將古代建筑看成是滿足使用功能的物質(zhì)產(chǎn)品或具有觀賞價值的藝術(shù)品，鮮有人關(guān)注到其所富含的科學(xué)內(nèi)容。然而建筑的產(chǎn)生和發(fā)展卻不僅限于此。 當(dāng)科技迅速發(fā)展，人類社會分工越來越細(xì)，建筑的多元功能逐漸變化，科學(xué)觀測的任務(wù)不再由建筑充當(dāng)，而被先進(jìn)的科學(xué)儀器所取代，人們甚至不再思考建筑是否曾經(jīng)與天文學(xué)有過關(guān)聯(lián)，古代建筑重要的天文學(xué)價值幾乎被忽略了。

天文學(xué)是最古老的科學(xué)之一，天文學(xué)影響著人類建筑活動的始終，離開天文學(xué)的影響談古建筑，將不能全面的認(rèn)識古建筑的價值所在。

在西方，建筑與天文學(xué)聯(lián)系的研究已有兩百多年的歷史。出于文化背景的不同和語言的障礙，關(guān)注亞洲的成果相對較少。而目前在中國此類研究成果還并不豐富。1740年英國考古學(xué)家william stukeley對英國巨石陣的研究，奠定了建筑與天文學(xué)學(xué)科研究的基礎(chǔ)，這也促進(jìn)了20世紀(jì)初天文考古的深入開展，并在20世紀(jì)60年代獲得了廣泛關(guān)注。

研究初期，人們較多關(guān)注巨石陣，金字塔，瑪雅建筑等具有天文爭議的古代遺址，之后，天文考古學(xué)者的研究范圍漸漸擴(kuò)大，一些重要古代建筑的天文特征逐漸被揭示，羅馬萬神廟被專家認(rèn)定其天窗是巨大的時間指針，哥特大教堂被科學(xué)家證實(shí)是有濃厚天文科技的“科學(xué)的儀器”。

20世紀(jì)末，研究天文學(xué)因素在古建筑中的價值在西方國家進(jìn)入了成熟期，研究方法也從初期的現(xiàn)場實(shí)測進(jìn)入到了計算機(jī)輔助模擬階段。古代建筑與天文學(xué)的研究技術(shù)手段逐漸成熟并完善。

為了具體感受一下古建筑中存在的天文學(xué)要素的魅力。以下我們具體看幾個實(shí)例分析。首先我想提到的是“穹頂”。

自古以來，人們對宇宙的認(rèn)識達(dá)成了一個共識，即天空宇宙是圓形或球形的。不論在中國還是西方，正由于“天是圓的”這一結(jié)論成為早期人類社會普遍認(rèn)可的真理，為表達(dá)人們對天空的崇敬之情各國的建筑趨于一種朝向：即模擬天空造型來建造建筑。這種做法在古代中國，印度，埃及等地廣泛出現(xiàn)。

建造穹頂是古代歐洲建筑一直追求的建造理想，簡單來說，穹頂即代表著宇宙。代表著自然。這種建造理想自古羅馬萬神廟開始，之后又有拜占庭時期的穹頂以及文藝復(fù)興時期聞名遐邇的佛羅倫薩主教堂穹頂和圣彼得大教堂穹頂。

當(dāng)我們看到歐洲人設(shè)計半球形穹頂?shù)臅r候，可能大多數(shù)時候并沒有想到天文層面的意義。更關(guān)心的也許是它是如何建造的，特別是大型建筑的空間，它是如何支撐起來的？

第一個已知，有文字記載的以半球體形式出現(xiàn)的并以天象為裝飾的西方建筑是公元前一世紀(jì)由意大利人Marcus Terentius Varro（公元前116年--公元前27年）構(gòu)思的建筑，它在一本農(nóng)業(yè)著作中被描述，大家并沒有真的找到這一建筑。但學(xué)者們被這一文章所吸引，并試圖重現(xiàn)它?？上?，描述遠(yuǎn)不能反映現(xiàn)實(shí)，在沒有考古遺跡的前提下。公元前47年重現(xiàn)工作以失敗告終。在一幅手稿中，可以看到對它的描述，一條兩邊是池塘的通道通向這個建筑，它在一個池塘的中心，它10.9米高。建筑的穹頂下有圓形宴會廳。穹頂內(nèi)側(cè)標(biāo)記了太陽，星辰等元素，他這一穹頂設(shè)想雖然沒有成功，但從此開啟了人類對建筑融入天文學(xué)元素的歷史。

到了公元1世紀(jì)，古羅馬用萬神廟造就了人類歷史上穹頂建筑的輝煌。萬神廟位于意大利首都羅馬圓形廣場的北部，是古羅馬建筑的代表作之一。也是整個建筑的唯一采光口。

從萬神廟開始，西方的宗教建筑開始標(biāo)榜大的穹頂。之后教堂、法院、議會等重要建筑都開始追求建造大的穹頂。文藝復(fù)興時期，由于人們掌握了良好的材料和技術(shù)以后，突破了穹頂側(cè)推力的技術(shù)難題，從而在穹頂造型上愈來愈趨于成熟。

盡管以天文元素為背景的球體建筑可以追溯到羅馬帝國和中東，它并沒有真正的在西方出現(xiàn)和傳播，直到17世紀(jì)，主要在大城市如巴黎，倫敦，芝加哥，紐約，波士頓得到擴(kuò)大。比如，巴黎瑪?shù)律徑烫茫私ㄖ冀ㄓ?8世紀(jì)末，拿破侖時期，政府決定將他建為贊美法蘭西陸軍榮耀的紀(jì)念堂。 整個教堂沒有一扇窗。教堂唯一的自然光線來源是頭上三個圓形穹頂上的圓孔，這一點(diǎn)也是仿照了萬神廟的設(shè)計。

下面我們再來看一下教堂“子午線”。

公元325年基督教確立了復(fù)活節(jié)的日期，但為了能夠提前獲得這個日期，以便充分的準(zhǔn)備慶祝，必須投入較多的人力和精力來承擔(dān)觀測任務(wù)。為了擺脫這種狀況，16世紀(jì)教會接納了建筑設(shè)計師丹提（Danti）的建議，經(jīng)過周密的計算，在教皇的獲準(zhǔn)下，于1582年在古老的圣瑪利亞（Santa Maria Novella）教堂南部墻面上鑿開一個小孔，用事實(shí)記載了天主教向天文學(xué)敞開大門的時刻。以最精確的方式測量這個周期，并在教堂的南北軸線上打下一個“子午線”，從南面的墻面上開鑿一個小洞口，被稱作“針孔”，常年接受來自陽光的照射，僧侶或神職人員認(rèn)真觀察每天中午太陽在經(jīng)絡(luò)上投下的斑點(diǎn)，就可以得出這個數(shù)值，從而計算出準(zhǔn)確的復(fù)活節(jié)的日期。

由于大教堂十分黑暗，太陽的光斑經(jīng)過針孔后在地上的斑點(diǎn)清晰可見，這大大節(jié)省了往日繁瑣的計算方法和觀察的不便，子午線并非一條簡單的銅線，在不同長度位置有不同國家城市的刻度。斑點(diǎn)在地上的投影顯示在不同刻度上還可以指示其他信息，另外，一些子午線上刻錄 12 生肖或星座符號，讓正在研讀子午線的人在觀察正午光斑的同時了解當(dāng)前所在的時間與月份。人們從此可以從每日仰頭觀日的復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)到僅關(guān)注地上亮斑的簡單行為中。

羅馬教會在天文探索中走在了其他教會的前列，分布在各地的教會紛紛效仿，致使一部分教堂出現(xiàn)了子午線和針孔。這是教會在進(jìn)行天文觀測和科學(xué)探索中邁出的重要一步，也是天文學(xué)在古建筑中的價值和應(yīng)用。

提到子午線，非常聞名的建筑----法國的圣敘爾皮斯教堂一定要提到。它位于巴黎的拉丁區(qū)，電影《達(dá)芬奇密碼》就在此取景。這個建于1646年的教堂里最有標(biāo)志性的就是一條金色的線，它橫貫整個教堂，并直指到教堂北側(cè)的一座漢白玉方尖碑上，陽光通過窗戶照在這條金屬線上的不同位置，作用類似于我國的日晷。

參考天體的形態(tài)或運(yùn)用天文學(xué)知識來建造建筑在古時是十分普遍的事情。古建筑最初建造的目的并非僅為遮風(fēng)避雨，從一開始就與天文學(xué)形影不離。到后來的發(fā)展中，建筑雖然朝向更為美觀的形態(tài)轉(zhuǎn)化，但深刻的天文知識卻漸漸巧妙地運(yùn)用到建筑中。

最后一個我們要提到的建筑，他并沒有真的被實(shí)現(xiàn)，但他的名氣非常大。他就是法國建筑理論家布雷 （Etienne-Louis Boullée） 為紀(jì)念艾薩克·牛頓（Sir Isaac Newton） 設(shè)計的紀(jì)念堂，它預(yù)示著建筑設(shè)計的現(xiàn)代概念開始。18世紀(jì)末，布雷只是在他的論文“Architecture， essai sur lart”中發(fā)表過。

盡管未建成，但布雷的設(shè)計圖紙令人印象深刻并廣泛傳播。他的論文遺贈給法國國家圖書館，在《建筑制圖的藝術(shù)：想象和技術(shù)》中，美國建筑師托馬斯·沙勒 （Thomas Wells Shaller） 稱牛頓紀(jì)念堂為“令人震驚的作品”，它“完美地闡釋了那個時代和人類”。布雷以及他們同時期建筑師的作品對19世紀(jì)中期和晚期的法國美術(shù)學(xué)院產(chǎn)生了深刻影響。

可見，正是由于有了古人對天文因素的研究探索和考量，才讓我們今天有機(jī)會能看到如此嚴(yán)謹(jǐn)，壯美的古建筑。所以如果當(dāng)我們站在這些古建筑前只是了解了他的名字，建筑時期，建筑風(fēng)格，它的材料，他的施工技術(shù)等，就認(rèn)為已經(jīng)全面了解了這個建筑，進(jìn)而準(zhǔn)備轉(zhuǎn)身離去，那么它背后更多的故事，那么多人所付出過的心血，智慧就被埋沒了。

通過以上我們對古建筑實(shí)例的分析和了解，可以看出研究天文學(xué)在古建筑中的價值和意義是：

一、豐富理論研究

在當(dāng)今中國的理論界，雖對建筑在“象天法地”，“天人合一”等哲學(xué)內(nèi)容有過論述，但研究成果普遍過于概括，而古建筑與天文學(xué)內(nèi)在的科學(xué)聯(lián)系遠(yuǎn)未得到充分認(rèn)識。而該方向在國內(nèi)的理論研究資料也寥寥無幾，以至于人們對古建筑的認(rèn)識不夠全面。

二、提升古代建筑科學(xué)價值

在研究建筑史的過程中，古代參考天體的形態(tài)，運(yùn)行方位或運(yùn)用天文學(xué)知識來建造建筑是十分普遍的事情。然而在當(dāng)前的理論界，人們經(jīng)常將建筑視為“藝術(shù)品”。人們并未認(rèn)識到建筑內(nèi)在的天文學(xué)價值，本文以古代建筑的天文學(xué)特征為研究對象，將建筑內(nèi)在的科學(xué)價值更多的展現(xiàn)出來。

三、深化中外建筑歷史與理論

該研究成果將拓寬和深化中外建筑歷史與理論，使人們對古代建筑有全新了解，激發(fā)人們對傳統(tǒng)文化的深挖掘與思考。

我想引用劉松茯教授書中的一段文字：他認(rèn)為建筑史始終要關(guān)注兩個重要的宗旨：其一是拿過來，其二是放回去。拿過來是看，看建筑，看看它們都是什么。放回去是將這些建筑放回到他們所存在的自然和人文環(huán)境中進(jìn)行研究。拿過來是看史實(shí)，放回去是做理論。拿過來看史實(shí)容易，放回去做理論很難。但是學(xué)無止境，要不斷地加強(qiáng)自己的專業(yè)修養(yǎng)。

從有人類文明活動的三萬多年前到今天，人類把居住空間從洞窟發(fā)展為智能化居所，變化之快，每時每刻都有新的風(fēng)格涌現(xiàn)出來，昨天的風(fēng)格今天就顯得過時了，我們?yōu)槭裁催€要去學(xué)歷史，去學(xué)那些已經(jīng)過時的風(fēng)格？世界確實(shí)在飛速發(fā)展，但是就像牛頓說的那樣，我們今天所取得的成就都是建立在前人的基礎(chǔ)之上。前人總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)我們要吸取，前人的智慧我們要借鑒，只有這樣我們才有可能研究出更有靈魂的成果，才能走得比前人更遠(yuǎn)。