佘盡威　張　進

(中原工學院建筑工程學院，河南 鄭州　450000)

1　哥白尼的宇宙史貢獻和地位

亞里士多德的理論認為宇宙是以水和地球等元素為中心，恒星和行星都是正圓形狀的球體，它們的運行軌道也都是等速的圓周運動。托勒密的天才就在他建立一個復雜的宇宙系統(tǒng)，在其《天文學大成》中闡述地球是宇宙的中心，日、月行星和恒星都繞著它轉(zhuǎn)動。1543年波蘭科學家哥白尼，在他的《天地運行論》中提出，太陽而不是地球是宇宙的中心，該理論打破了長期以來日心說的宇宙體系(見圖1)。后來伽利略通過他的望遠鏡發(fā)現(xiàn)了并證實了哥白尼的日心說。德國天文學家開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三定律，英國物理學家牛頓更是站在了巨人的肩膀上，受哥白尼理論體系的影響發(fā)現(xiàn)了運動定律和萬有引力定律。其后德國物理學家愛因斯坦發(fā)明了相對論，他提供了一個全新的展望空間、時間和萬有引力，首次提出等效能量和質(zhì)量的概念。其廣義相對論中又提出了彎曲空間的理論，光束在萬有引力的作用下彎曲。

在過去的一百年中，人類關于宇宙、自然和人類自身的認知精確度已經(jīng)大大的提高，然而一個有足夠好奇心的人總是會對尚未解答的謎題感到好奇。哥白尼在五百多年前就開始本能的對待規(guī)范性、規(guī)律性的問題提出質(zhì)疑，并且對真理的追求永無止境，克服了人類的自滿，幾個世紀以來這種自滿使人類錯誤的相信他在整個宇宙中的神圣地位和中心優(yōu)勢。自從哥白尼以來，物理學天文學領域的科學已經(jīng)取得了巨大的進步，如伽利略、牛頓、愛因斯坦等等人類在探索真理的方向走上正確的發(fā)展軌道，他大膽的質(zhì)疑勇敢的追求真理，值得我們學習。

2　哥白尼紀念館項目的背景

1993年的克拉科夫世界建筑雙年展比賽，是為波蘭的克拉科夫市中心的空地設計一座建筑，競賽并沒有設置一定的主題，可以自由發(fā)揮，在對場地調(diào)研時，王弄極則發(fā)現(xiàn)這是一個閑置了半個多世紀的空地，周邊是古典的哥特式建筑風格，整個市中心仿佛被傳統(tǒng)建筑風格所主導。

縱觀哥白尼之前與之后的宇宙理論的發(fā)展，正是由于哥白尼的睿智和勇氣才能在“地心說”理論體系長期居于統(tǒng)治地位的年代敢于質(zhì)疑和提出不同的見解，從而確立“日心說”理論體系。歷史上這位科學家因其對宇宙理論的貢獻被稱為“哥白尼革命”，他的精神則被稱為超然精神，在波蘭廣為流傳。基于此，王弄極認為這樣一位科學家本應該被紀念，于是在該空地上確立了自己的特殊形態(tài)的建筑方案——哥白尼紀念館。

3　建筑表達宇宙觀

回顧哥白尼之前和之后的科學進展，特別是在物理學和宇宙學方面，建筑師們在最平凡、最超然的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)一種表達形式比擬宇宙理論，這就是幾何學形式。幾何學在探求宇宙終極真理過程中起著令人驚嘆的作用，甚至可以認為，宇宙的真相在幾何學附近。而這給建筑領域帶來的啟示則是用建筑的幾何形體表達宇宙觀，幾何學可以提供一個關鍵的紐帶，將宇宙中無形的秩序與建筑中有形的話語聯(lián)系起來，換句話說，在建筑學中應用特殊的幾何原理可以描述當時年代的宇宙觀。然而用幾何學描述宇宙理論也經(jīng)歷了一系列的歷史過程，如從歐幾里得幾何形體到黎曼幾何形體等等。

3.1　希臘宇宙理論下的幾何學

最初的宇宙理論是以人類自我為中心，憑自我感知開始的。亞里士多德的宇宙學體系借助的是較為直觀的方法，它的理論基于對世界的感受。圍繞著人類的身體是他們幾何學的起源，他們上下、前后和中心，決定了幾何的順序。希臘宇宙論的幾何尺度最初表現(xiàn)在寺廟結構中的柱式之中(見圖2)。其后建筑師維特魯威在維特魯威人像中形象的展示了希臘建筑中以人類為中心的方法，人類用圓形和方形的幾何學比例來衡量人體比例，建筑師運用這種簡單的幾何形體表達建筑，這種簡單的幾何學運用反過來又暗示了歐幾里得幾何學在希臘建筑中的主導力量(見圖3)。

3.2　牛頓宇宙理論下的幾何學

歐幾里得幾何學是希臘文明的產(chǎn)物，歐幾里得幾何認為空間是三維的，而三維之間的最短的距離是一條直線，圓形、方形和三角形是其代表的幾何形狀，牛頓的宇宙學在歐幾里得幾何學的指導下有了驚人的成就。在牛頓力學中，空間本身在天體的引力作用下是彎曲的，恒星的誕生、死亡都屬于基本的宇宙活動，此時，布雷設計的衣冠冢，牛頓紀念館以典型的歐幾里得的圓形球體來代表當時認為的宇宙，同時用幾何原理描述牛頓的宇宙理論(見圖4)。

3.3　愛因斯坦宇宙理論下的幾何學

當愛因斯坦介紹相對論和時空扭曲理論時，人類認識的理想宇宙開始扭曲，然而，愛因斯坦的關鍵突破是直到他發(fā)現(xiàn)了神奇的黎曼幾何，這是一種描述彎曲時空不可或缺的數(shù)學理論，它承認兩點之間最短的路徑可以是一條曲線，這種解決方案的提出完全超越了人類的感知能力和直觀認識，并且?guī)缀醭^了人類的想象，從而撼動了歐幾里得幾何學的傳統(tǒng)地位。如今，王弄極設計的哥白尼紀念館便是用黎曼幾何形體表達愛因斯坦的時空扭曲理論(見圖5)。

4　哥白尼紀念館表達宇宙觀

王弄極在為哥白尼設計一座紀念館，是一件非常有意義的事。這座紀念館不單單是一種精神的紀念碑，它代表所有人類創(chuàng)造活動的一種哥白尼革命，而且與幾何學的使用密切相關。王弄極在進一步了解哥白尼的靈性，了解其追求的宇宙真理之后認為哥白尼在當時超越了他所處的時代，因此在建筑表達中必須使用最能體現(xiàn)他對真理不懈追求的幾何學才能更好的表達他的超然精神，而在此，這樣的幾何圖形必須是一種革命性的東西，這樣設計出來的紀念館才能代表或者超越哥白尼對宇宙理論所做出的貢獻。王弄極認為只有用尖端的宇宙理論和建筑形態(tài)才能形象的表達哥白尼的這種勇于突破世俗、捍衛(wèi)真理的超然精神，而這在當時年代，尖端的宇宙理論就是愛因斯坦的時空扭曲理論，尖端的建筑形態(tài)則是黎曼幾何學的建筑形態(tài)。

在哥白尼紀念館的概念方案中，王弄極大膽的嘗試使用不規(guī)則流線型的幾何形體，與周圍古典建筑形態(tài)形成強烈對比，這本身也是一種“哥白尼革命”，象征著另外一種哥白尼的超然精神；此外其建筑形態(tài)正是基于黎曼幾何原理所拓撲出來的不規(guī)則的幾何形體，這包括不規(guī)則曲線、流動曲面的運用等等，用相對扭曲的空間紋理象征著愛因斯坦的時空扭曲理論。

但是在哥白尼建筑的處理手法中，例如在建筑的柱廊中的使用，參考了周圍受哥特式建筑風格影響的中心廣場，通過設計飛扶壁，融合周圍風格(見圖6)。建筑單體設計中，1層為展示哥白尼的貢獻的固定展廳，地下1層為臨時展廳，頂部為前來參觀的人設置一個星象館，用來探索宇宙的奧秘。

哥白尼紀念館是王弄極在參加1993年的世界建筑雙年展提供的競賽作品，王弄極在那個二維軟件還不發(fā)達的年代，能夠全憑借自己的想象力表達這么復雜的曲線形體，這在當代瑪雅、犀牛這些三維參數(shù)編輯軟件下表現(xiàn)的依舊毫不落伍，這充分證明了王弄極的非凡的想象力和手工表達能力，基于此作品最后獲得了國際建筑雙年展的榮譽獎。

5　結語

繼布雷依據(jù)歐幾里得幾何原理設計的牛頓紀念館之后，王弄極早期表達宇宙觀的代表作便是利用黎曼幾何原理設計的哥白尼紀念館，用來表達當今時代先進的時空扭曲理論。雖然年代過去的已經(jīng)相當久遠，但是其建筑表達宇宙觀的手法在今天看來依舊相當前衛(wèi)，值得后人學習和稱贊。