穹顶之眼惊艳千年
万神殿的主体建筑呈圆顶圆柱形,有点像一个大型的蒙古包。它的北侧连接着一个颇具气势的科林斯柱式门廊,这里是神殿的入口。走进万神殿殿内,映入眼帘的是近6000平方米的宽阔空间,抬眼望去,便是令人惊叹的巨大穹顶。穹顶跨度达到了43.3米,让全体大殿显得格外宏伟。而更加引人瞩目的是,穹顶的顶部有一个直径8.9米的圆形大洞,称为“穹顶之眼”。
从万神殿 “穹顶之眼”射入的阳光,一直地随着太阳的运动而缓缓变幻,让全体空间显得神秘肃穆
自古以来,这个独特的“穹顶之眼”设计一贯让人们大惑不解。有人从力学构造上剖析,说它减轻了穹顶的重量,从而降落了倒塌的风险。有人认为其紧张功能是为了照明,由于它是全体大殿唯一的自然采光孔。还有人认为,它是为了在夏日炎炎的罗马,给整座建筑降温。
现在人们创造,万神殿很可能是按照太阳的周年运行规律设计的,整座神殿可以看作一个巨大的日晷!
“穹顶之眼”便是阳光的入射通道。
和常见的古建筑不同,万神殿的入口位于北边而不是南边。中午的阳光会通过“穹顶之眼”照射到北边的入口附近,这样的设计,是为了在某些特定的日子举行一些主要仪式。
我们知道,一年之中的中午时候,太阳的高度随日期不同而有所变革。冬季太阳高度低,阳光入射(与水平线的夹角)角度小,只能照在穹顶上。夏季中午时太阳高度大,阳光的入射角度也大,可以照在神殿的地板上。根据中午时候阳光照射点的位置,人们可以知道当天是什么日期,这和中国古代的圭臬标准有异曲同工之妙。
天文内涵独领风骚
在3月的春分日和9月的秋分日,中午时的阳光恰好照在拱门的上方,这两个时候对罗马人具有主要意义,正是天子被认为最靠近天国和神明的时候。尤其特殊的是罗马建城纪念日——4月21日,中午时分的阳光会恰好照在拱门的入口处。天子在此时步着迷殿,刺目耀眼的阳光中庸之道地聚拢在他的身上,万众瞩目。在这个时候举行一些仪式,不仅能强化他的神圣和威权,同时也强化了罗马的光彩。
万神殿的穹顶尺寸、穹顶之眼的大小、入口拱门的高度和宽度,都符合这一设计理念。在罗马,春/秋分日以及4月21日中午时分的阳光入射角分别是48度和60度。
从上至下依次为:冬至、春秋/分、4月21日夏至的中午时分,通过穹顶之眼入射的阳光角度示意图
由于门廊的高度大约为13米,要想让阳光以这两个角度入射到门口,则合理的穹顶直径就必须在44米旁边。穹顶之眼的孔径则是根据入口的宽度来确定的。迢遥的太阳光照射到地球上,基本上是平行光,以是开孔的大小就和入口门廊的宽度相称,这样能担保中午的阳光恰好照射出一个和门洞差不多宽的光斑。
万神殿内景剖面图。它的内部尺寸恰好可以容得下一个整圆,有一种和谐、完美的寓意
万神殿在几何造型上力求完美,它的剖面恰好可以容得下一个整圆,有一种和谐、完美的寓意,内部墙面分为两层,并且比例靠近于黄金分割。而按照太阳运行规律设计的建筑构造,更为它注入了深刻的科学内涵。它不仅是一处宝贵的文化宝贝,同时也是一座精彩的科学殿堂。
本文来自《知识便是力量》杂志,原标题《万神殿里的天文学》,作者李鉴,有编削,原创作品转载请注明来源。