李鑒

在意大利的首都羅馬，有一座屹立近2000年的古老神殿，這就是萬神殿（Pantheon）。作為迄今唯一一座完整保存的羅馬帝國時期建筑，萬神殿始建于公元前27——前25年，由羅馬帝國首任皇帝屋大維的女婿阿格里帕建造，用來供奉奧林匹亞山上的羅馬諸神，并紀(jì)念屋大維打敗安東尼和著名的埃及艷后克里奧帕特拉。公元80年，萬神殿的大部分毀于火災(zāi)。公元118——128年，當(dāng)時的羅馬皇帝哈德良在原址修復(fù)重建。將近2000年過去了，萬神殿依然屹立在羅馬城里，建筑內(nèi)的大理石飾面、拱門、穹頂還完整如初。

首開先河的“穹頂之眼”

萬神殿的主體建筑呈圓頂圓柱形，有點像一個大型蒙古包。它的頂部是一個巨大的穹頂，北側(cè)連接著一個頗具氣勢的科林斯柱式門廊，這里是神殿的入口。

走進(jìn)萬神殿，映入眼簾的是近6000平方米的寬闊空間，面積相當(dāng)于13個籃球場。由于獨特的穹頂設(shè)計，大殿里一根立柱都沒有，顯得格外宏偉。抬眼望去，就是令人驚嘆的巨大穹頂，它的跨度達(dá)到了43.3米。神殿的高度與穹頂直徑相同，相當(dāng)于14層樓高。穹頂內(nèi)部雕鑿出五層凹格，凹格的面積逐層縮小，更加襯托出穹頂?shù)木薮蠛透卟豢杉啊?/p>

這個穹頂是整座建筑的精華所在，米開朗基羅曾贊嘆它是“天使的設(shè)計”。在他設(shè)計建造圣彼得大教堂的穹頂時，不愿超越萬神殿的規(guī)模，以示敬意。事實上，直到1436年佛羅倫薩圣母百花大教堂建成跨度43.7米的穹頂之前，萬神殿穹頂一直是世界上最大的。

更令人稱奇的是，穹頂?shù)捻敳坑幸粋€直徑8.9米的圓形大洞，被稱為“穹頂之眼”。陽光從這里照射進(jìn)來，并隨著太陽的運動而緩緩移動，讓整個空間顯得神秘肅穆，充滿神圣莊嚴(yán)的氣氛。

文藝復(fù)興時期的建筑大師安德里亞·帕拉第奧受萬神殿的影響很大。他在復(fù)興古羅馬建筑對稱布局與和諧比例方面做出巨大貢獻(xiàn)，在后世有著不計其數(shù)的追隨者。所以我們在巴黎先賢祠、美國國會大廈、清華大學(xué)大禮堂、弗吉尼亞大學(xué)學(xué)術(shù)村等眾多知名建筑中，都能看到萬神殿的影子。

公元609年，萬神殿被贈予教皇，隨即成為天主教堂，有多尊圣骸保存于內(nèi)，并被更名為圣瑪麗亞教堂。后來，按照《拉特朗條約》，萬神殿成為意大利國立教堂。也正是這個原因，萬神殿才在后來幸存下來，沒有被視為異教建筑而遭致毀滅。

屹立千年的建筑奇跡

這座宏偉的穹頂建筑，櫛風(fēng)沐雨歷盡滄桑，屹立近2000年不倒，堪稱建筑史上的奇跡！

萬神殿的地基、墻壁和穹頂，從下往上結(jié)構(gòu)的厚度逐漸遞減。底部地基的厚度達(dá)到了7.3米，穹頂?shù)撞繅Ρ诘暮穸纫灿?米，它們都由堅固的玄武巖石磚建造。再往上的穹頂部分，則采用更輕的火山灰和石灰泥混合而成的混凝土制成。通過精確的配比，這種混凝土的強度和耐腐蝕性都十分優(yōu)異。穹頂從下往上也是逐漸變薄，到最頂部，厚度已經(jīng)減小到了1.5米。這樣就大大減輕了它的重量。

更加巧妙的是蜂窩式減重方法的應(yīng)用：萬神殿穹頂?shù)膬?nèi)壁被雕鑿成一個個凹陷的方格，減料減重而強度不受影響。這和現(xiàn)代人采用的蜂窩式結(jié)構(gòu)異曲同工，例如運載火箭整流罩的內(nèi)部就是蜂窩結(jié)構(gòu)。這些方格也經(jīng)過了精心的設(shè)計，整齊地劃分成5排，每排28格，每一格都由上而下雕鑿出凹陷的形狀，同時凹格的面積也逐層縮小。這樣的設(shè)計不僅使厚度的遞減更為合理，而且也具有非常好的視覺效果，讓整個穹頂看上去仿佛一幅充滿立體感的壁畫，十分美觀。

萬神殿下部支撐穹頂?shù)暮窈駢Ρ谏希_辟了7個凹室作為祭龕。祭龕里原來放置的可能是神像，現(xiàn)在則是一些名人的墓室，包括意大利統(tǒng)一后的第一任國王維克托·伊曼紐爾二世、文藝復(fù)興三杰之一——偉大的畫家拉斐爾等。神殿的地面由大理石鋪成，設(shè)有22個巧妙隱藏的小孔，可以排走透過“穹頂之眼”降落的雨水。

除了精巧的力學(xué)結(jié)構(gòu)，在幾何造型上，萬神殿的剖面恰好可以容得下一個整圓，有一種和諧、完美的寓意。它的內(nèi)部墻面分為兩層，并且比例接近于黃金分割。諸如此類的眾多特點，使它成為通過幾何形式達(dá)到構(gòu)圖和諧的古代建筑典范。

“穹頂之眼”的天文內(nèi)涵

萬神殿獨特的“穹頂之眼”設(shè)計一直讓人們大惑不解。有人從力學(xué)結(jié)構(gòu)上分析，說它減輕了穹頂?shù)闹亓?，從而降低了倒塌的風(fēng)險；有人認(rèn)為其主要功能是為了照明，因為它是整個大殿唯一的自然采光孔；還有人認(rèn)為，它是為了在炎炎夏日給整座建筑降溫。

現(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn)，萬神殿很可能是按照太陽的周年運行規(guī)律設(shè)計的，整座神殿可以看作一個巨大的日晷！穹頂之眼就是陽光的入射通道。

和常見的古建筑不同，萬神殿的入口位于北邊而不是南邊。正午的陽光會通過穹頂之眼照射到北邊的入口附近，這樣的設(shè)計，是為了在某些特定的日子舉行一些重要儀式。

我們知道，一年之中的正午時刻，太陽的高度隨日期不同而有所變化。冬季太陽高度低，陽光入射（與水平線的夾角）角度小，只能照在穹頂上。夏季正午時太陽高度大，陽光的入射角度也大，可以照在神殿的地板上。根據(jù)正午時刻陽光照射點的位置，人們可以知道當(dāng)天是什么日期，這和我國古代的圭表有異曲同工之妙。

在3月的春分日和9月的秋分日，正午時的陽光恰好照在拱門的上方，這兩個時刻對羅馬人具有重要意義——被認(rèn)為是最能接近天堂和神明的時刻。尤其是4月21日，這天正是羅馬建城紀(jì)念日，正午時分的陽光恰好照在拱門的入口處。皇帝在此時步入神殿，耀眼的陽光不偏不倚地聚集在他的身上，萬眾矚目。在這個時刻舉行一些儀式，不僅能強化他的神圣和威權(quán)，同時也強化了羅馬的榮耀。

萬神殿的穹頂尺寸、穹頂之眼的大小、入口拱門的高度和寬度，都符合這一設(shè)計理念。在羅馬，春/秋分日以及4月21日正午時分的陽光入射角分別是48°和60° 。由于門廊的高度大約為13米，要想讓陽光以這兩個角度入射到門口，則合理的穹頂直徑就必須在44米左右。穹頂之眼的孔徑則是根據(jù)入口的寬度來確定的。遙遠(yuǎn)的太陽光照射到地球上，基本上是平行光，所以穹頂之眼的大小就和入口門廊的寬度差不多，這樣能保證正午的陽光恰好照射出一個和門洞差不多寬的光斑。

這一論斷還有更多的佐證。例如，用開孔的半球做日晷，在古羅馬是早有先例的。在西班牙南部古羅馬時代的古城Baelo Claudia就出土過一個這種形制的日晷。它是一個由石膏鑄造的空心半球，頂部有一個洞，根據(jù)從洞口入射的陽光，能從球體里的刻度上讀出時間。萬神殿的穹頂設(shè)計和它可謂如出一轍。

萬神殿的設(shè)計和建造，以天文學(xué)為綱，融合了幾何、力學(xué)、建筑學(xué)、工程學(xué)等諸多科學(xué)和技術(shù)。它不僅是一處珍貴的文化瑰寶，同時也是一座杰出的科學(xué)殿堂。