隐藏在圜丘坛的奥秘

  • 2022-09-28 16:28:00
  • 北京晚报

著名的文物古建专家罗哲文先生曾题词赞曰:“天坛是中国独一无二,世界独一无二的古典建筑杰作。”在天坛的众多建筑里,作为皇帝冬至祭天大典场所的圜丘坛,始终是游客们关注的焦点。

圜丘坛始建于嘉靖九年(1530),又称祭天坛,位于天坛南半部,坐北朝南,四周绕以红色坛墙,上饰绿色琉璃瓦。圜丘坛是嘉靖帝在“大礼议”事件后“更定祀典”时所建,数百年来,其所铺设的石板数量、“天心石”的声学等奥秘,吸引了众多的古建爱好者前去探究。

铺设石板暗藏玄机

圜丘坛坐落在祈谷坛之正南,是继建造大祀殿110年之后,于明朝嘉靖年间建立起来的专门用来祭天的建筑。之后经乾隆时代的改建,形成现在这样的规模。

圜丘坛两道坛墙的四面各有石棂星门三座,共24座,气势恢宏,分外壮观。特别是南面的三座棂星门,中间的门为神门,是供皇天上帝走的;左边的门为御门,是供皇帝走的;右边的门为王门,是王公大臣走的门。由于等级不同,所以三个门面的尺寸也不同:中间的门尺寸大,宽400厘米,左侧的门宽256厘米,右侧的门最小,宽245厘米,充分体现了封建社会严格的等级制度。

祭天台洁白无瑕,造型壮美,堪称世间一绝。其石栏板、石柱、石地板、石台阶等,都是9和9的倍数构成,匠心独具,奇妙无比。三层台面,从上往下数,第一层台面中间的圆石称作“天心石”,从星象角度观察,“天心石”是天皇大帝星的准确坐标。围绕天心石共有9块石板铺墁,第二圈是18块,以此类推,至第九圈是九九八十一块,9圈石板加上天心石,共406块。第二层台面的第一圈有90块石板,每圈递加9块,共1134块。第三层台面,从171开始,每圈递加9块,共计1863块。三层台面石板累计相加为3403块。但是由于四面出陛,二层陛下占压40块的位置,底层陛下占压72块。3403块减去占压的112块,实为3291块。这个数目除以9,为365.66,正好约为周天数(一个历年时间为365日5小时49分12秒)。真是太奇妙了!

祭坛采用高低对比的建筑艺术手法,将四周的栏杆和围墙压低,栏杆高1米,有两道内圆外方的矮墙,内壝垣高1.8米,外壝垣高2米,墙外是郁郁葱葱的古柏树林,衬托出祭台的崇高和圣洁。

天坛的总体布局,分为内外两坛,内坛由圜丘坛和祈谷坛两部分组成,北部是祈谷坛,南部是圜丘坛,两坛以一条360米长的丹陛桥连缀,形成南北轴线。主体建筑祈年殿,圜丘台,皇穹宇等主要建筑均为圆形,包括两道围墙北圆南方呈马蹄状,体现了中国古代天圆地方的理念。

值得一提的是,圜丘坛和祈谷坛,一南一北,一低一高。连接两坛的丹陛桥,南端高出地面一米,北端高出地面4米,从南向北逐次升高,如同天梯,在两侧古柏的映衬下,有一种超尘脱俗之感。圜丘坛中心点到祈谷坛中心点为750米,而圜丘台的高度仅仅是祈年殿的16%,相差悬殊。为了过渡,聪明的古代建筑大师从功能和艺术的角度出发,设计了一座建在高高的石台基础之上单檐圆形攒尖顶的建筑——皇穹宇,其高度为祈年殿高度减去圜丘的高度再折半,实测为19.05米。皇穹宇内外环列各八柱,以应“八柱承天”之说。这种设计构成了中轴线建筑起伏的变化,既满足了实用的功能,又使得景观更加优美。

天坛的中轴线,南起南坛墙,北至北坛墙,全长1820米,雄伟壮丽。如果人们站在圜丘台上北望,在蓝天白云之下,在绿色海洋的映衬下,有高远、深远、平远之境界。正如北宋郭熙《林泉高致·山水训》所言:“高远之色清明,深远之色重晦,平远之色有明有晦;高远之势突兀,深远之意重叠,平远之意冲融,而飘飘渺渺。”

天坛原有三处声学奥秘

天坛建筑的声学现象具有绝无仅有的奥妙,游客到了天坛,都要和同伴到回音壁前试一试。其实,在圜丘坛的这组建筑中,原来有3处声学现象,而不止回音壁一处。

回音壁是皇穹宇的砖质围墙,人们站在墙内距离较远的任意两点,贴着墙说话,出现如同打电话一样的效果。除了回音壁外,还有“三音石”。皇穹宇殿前甬道北面的三块石板分别是“一音石”(称为“天石”)、“二音石”(称为“地石”)、“三音石”(称为“人石”)。在大殿门打开的状态下,站在第三块“人石”上说话,即使声音很小,回声也很大,称之为“人间私语,天闻如雷”,意思是即使小声说话,“昊天上帝”也能听见。

第三个声学现象是圜丘台上的“天心石”。“天心石”就是圜丘台的中心石,直径80厘米,寓意太极,站在上面说话,声音效果如同使用扩大器一般瓮声瓮气,响亮浑厚,有立体声的感觉,十分神奇。因为回声是从四面传来,声波震动较大,所以听起来既洪亮悦耳,又连续不断,古时就把这种声学现象说成是“上天垂象”,指天下万民对于朝廷的无限归心与一致响应,同时赋予天心石“亿兆景从石”的美名,有亿万民众紧相随的意思。

这些声学现象,几百年来一直是个谜,不仅成为游客的重要打卡点,而且也成为科学研究的对象。

最早对天坛声学现象进行研究的,是汤定元先生。在他的科普文章《天坛中的几个建筑物声学问题》一文中,对天坛公园中回音壁、三音石、圜丘声学现象的形成机理提出了科学论断,从科学上解释了人们迷惑不解的天坛奇异声学问题。汤定元院士分析认为:“回音壁中,A处发出的声波,沿着光滑的围墙依次在1、2、3、4、5、6等处发生反射,由于反射时能量损失很小,到B点时还具有足够的能量引起耳膜的振动,因此,仍能听到很清楚;三音石位于皇穹宇的台阶下第三块石头处,这里恰好是回音壁的中心,声音往返于围墙之间,经过中心时,人们就能听到三次甚至更多次的回声;圜丘天心石位于圜丘中心,人站在天心石上讲话,四面八方的反射把能量送回来,并集中到台中央,于是使声音更强了。”

在1995年时,天坛公园为了验证汤定元先生对天坛声学现象的分析,与黑龙江大学合作,对天坛的声学现象进行科学的测定。通过科学测定,证实了汤定元先生对“回音壁”“三音石”“天心石”声学现象的论断是正确的。与此同时,天坛的工作人员和黑龙江大学的专家学者,在皇穹宇院子内发现了“对话石”。皇穹宇前面的甬道用18块大小不等的石板组成。当时发现的对话石,在该甬道的最南端的第18块石板。站在这块石板上,能清楚地听见东(或西)配殿后面东北角(或西北角)远端人的说话声。对话石与东(或西)配殿后面东北角(或西北角)远端人的说话处直线距离为36米,折线距离约50米,然而,声压级和自由声场约7米的声压级相当,也就是说,在对话石处听到36米处的说话声,相当于正常生活场景下7米处的声音。天坛对话石的发现,为这座古建筑又增添了几分神秘。(作者:景长顺)

  • 编辑: 邢爽
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