中国古代建筑中,有很多奇妙的科技。在天津蓟州有座古寺,九十多年前才进入建筑学家的视野,但其实早就屹立了千年,经历了28次地震,依靠坚固巧妙的木结构,完好保存到了今天。
它就是独乐寺,著名建筑学家梁思成先生详细测绘过它,还写进了《中国古代建筑史》。
它用了哪些技术呢?首先,是标准化施工。
古代建筑并不是一群人率性而为的作品,像独乐寺就使用了宋代标准化的施工技术。宋代把建筑用材分为八个等级,不论长短,截面一样就是同一“材”。梁思成先生测绘时发现,寺院里观音阁的千百根梁枋,仅有六种规格。这说明,古代人们就已经有了标准化施工的意识和成熟技术了,通过这种简化的模块设计,提升了工程效率。
其次,你能在这儿看到木结构楼阁与泥塑佛像的完美结合。
独乐寺观音阁,是国内现存最古老的高层木结构楼阁。贯通它的,是一座高达十六米的观音像。按照常理来说,这样高大的佛像需要用坚固的石材来雕刻,才能稳定不倒塌。而这尊造像是木骨架的泥塑观音,依然稳稳留存至今,成为国内现存最大的彩色泥塑站像。其中蕴藏的技术,让人联想到现代的钢筋混凝土——宋辽金时期,泥塑工艺迅速发展,古代工匠在土中加入的砂和麻丝,不仅增强了泥土的耐久性,还改进了抗拉性能,让它更有韧性。现代修复时,专家用科学仪器分析原材料的配比,发现观音像的细泥层约含砂30%,而麻丝含量约是2.1% 。麻纤维使土的破坏模式由脆性破坏变成韧性破坏,实验室通过巴西劈裂实验,发现古人用到的居然是最优配比。工匠们用木骨架作为最里层,覆上混合了不同材料的粗泥层、细泥层,再加上最外的上色层,让人想惊呼:简直就像古代的“钢筋混凝土”!
最后,来看看光影的运用。
在观音阁中,这尊高大的观音像,不仅因为雄伟的尺度而让人敬畏,还因为光影的巧妙布局而更显庄严。观音阁共有三层,中层不采光,而第三层正对观音面部的位置开了门,在夏季阳光强烈的白天,光线透过顶层朝南的门照入,聚焦在观音胸前和面孔上,明暗对比强烈,当你抬头仰望,会深深地感受到造像的古典庄重。此外,如果你踏上山门台阶,跪在地上,能透过观音阁三层正中门窗,看到观音头部;而站在门槛处,恰好能看到观音的双眼。
是不是没想到,古代的建筑会这么讲究科学技术?
这座独乐寺究竟是什么时候建造的呢?根据梁思成先生的研究和推测,最迟可能是唐朝初期建的,后来又经历了大规模的重建。从寺院山门上的脊饰,就可以看出来:上半部分内卷的尾巴,是典型的唐代风格,而下半部分张嘴吞噬的造型,却属于明清时期的风格。这种独特的“过渡态”,默默地述说着独乐寺历尽千年的沧桑。它承载了大唐遗风,又启发了宋代以后的营造,见证了中国古建的一步步蜕变。而梁思成先生的考证,不仅还原了这座千年古寺的风采,也给建筑田野考察打了个样,引进现代科学方法,认识古老民族建筑。
所以,即使是年代久远的古建筑,也有满满的科技元素。
作者:希卡石板修复组
审核:北京交通大学建筑与艺术学院 副教授 刘捷
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司