人工杰作还是自然巧合 沪宁两专家PK栖霞"玄光"

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“栖霞山的‘玄光’果然又出现了！”昨天下午，南京市民赵先生向本报记者报料。据了解，“玄光”从15点40分左右出现，整个过程持续了近半个小时，到16点06分结束。赵先生说，他看到本报相关报道，专家曾预测今年1月15日至18日之间“玄光”将还出现，他就留心了。昨天他终于看到了传说中的“玄光”。本报关于栖霞山三圣殿“玄光”的报道，也引起了不少专家学者的关注，“玄光”的出现究竟是自然巧合还是人工杰作？来自上海的黄曾新老师和南京大学建筑学院的吴蔚副教授提出了针锋相对的看法。
    吴蔚：“玄光现象”是古人的杰作
    吴蔚：香港中文大学建筑学系博士后，南京大学建筑学院副教授，是我国为数不多的几位从事建筑天然采光与日照方面研究的专业人士，撰写过《西方学校天然采光设计发展简史》、《天然光环境下的健康照明》等论文。
    吴蔚看到本报关于栖霞山玄光的报道后，非常感兴趣，立即利用计算机“光模拟”软件制作出栖霞山三圣殿的3D模型，并以此分析玄光出现的原因。她根据三圣殿采光洞的特殊构建分析，认为“玄光现象”肯定是古代某位懂得天文知识的建筑师设计出的杰作。
    现场考察：
    采光洞不是寻常窗口
    三圣殿上的采光洞是为了制造“玄光”而刻意设计的，对于这一点，吴教授显得很自信，她向记者透露了一个秘密——“三圣殿上面的采光洞位置和形状‘大有名堂’”——原来她看到本报的“玄光”报道后，曾与朋友一起去栖霞山实地考察，其中一位同伴在三圣殿里爬到与采光洞同一高度的位置近距离观察，发现了一个非常重要的现象：东西两个圆形采光洞的内口直径与外口直径大小不一样，内口直径比外口直径小很多！由于采光洞的进深很长，这就形成了一个具有“束光”作用的漏斗型采光洞。
    “从人类自己建造屋子居住开始，就开始研究如何利用自然光给室内提供变化多样的光线照明，从而产生了建筑的自然采光这门技术，束光便是技术之一。”吴教授说，建筑学中的“束光”，主要是利用窗子内外口径的差异，剔除入射光中的散射光，将光线“束”起来，从而形成光束的效果。一般情况下，需要墙体有一定的厚度，形成一个漏斗形，产生光束的效果会更加明显。而三圣殿采光洞的进深和墙壁厚度相同，达3米多，再加上内外口径一大一小，采光洞就像漏斗一般。这显然是设计者为了在三圣殿内形成光柱效果而刻意建造的。
    此外，采光洞不同于寻常的窗户，其特殊高度也说明了它是为制造“玄光”而刻意为之的。吴教授告诉记者，中国古人对待窗的态度和西方有很大的区别，西方开窗的主要目的就是采光，但中国古人除此之外，他们还把窗口看作是一个画框，把室外的景色框起来，从而具有相当强的装饰作用，如苏州园林中不同形状花窗、漏窗、空窗等。三圣殿上的采光洞口距地面十多米，不可能起到“取景”装饰的作用，而从采光照明来说，其漏斗形的设计也限制了其采光作用，使三圣殿内的自然光照不是很充足，可见其设计很不一般。
电脑推演：
    左右采光洞都有特定作用
    “玄光”是通过西边的采光洞而出现，但三圣殿共有三个采光洞，正中间呈n型的采光洞面积稍大，两边对称着稍小一点的o型采光洞，从远处看有点像两个眼睛和一个鼻子。吴教授表示，这样的设计不是简单地为了美观，被人们忽视的东边的采光洞也是有用的，那就是让阳光可以从东边的采光洞里射进来，“玄光”其实可能在上午就出现了。
    为了证明自己的观点，吴教授用专业计算机模拟软件Ecotect制作了“三圣殿”3D分析图，在电脑上再现了“玄光”的出现。昨天下午，记者在南京大学建筑学院吴教授的办公室里看到，只要将南京的地理位置输入电脑，电脑上就可以出现太阳在南京全年的运行轨迹，每天不同时间段，太阳可以照射到三圣殿的什么位置都可以显示出来。把时间调为11月22日的时候，上午10点左右，阳光的确可以通过右边的采光洞在佛像上形成“玄光”，和下午不一样的是，“玄光”的移动轨迹是自上而下的。
    但三圣殿的现实情况与吴教授所说的有些差别，从本报报道出现“玄光”以来，栖霞寺公园管理处就在三圣殿专职安排了一位观察员，定期去看“玄光”，每次都是下午才出现，这又是为什么呢？吴教授在现场观察后，给记者的答复是三圣殿东边的一棵大树，遮挡住了上午的阳光。如果移开大树，就能在上午观看到玄光。
    揭秘：
    古人通过“棒影”研究太阳
    吴教授告诉记者，利用“太阳光”营造奇幻效果在建筑界有很多案例。法国建筑大师勒·柯布西耶是现代建筑设计师中用光线营造氛围的高手，他设计的朗香教堂也有类似三圣殿采光洞一样的采光口设计。朗香教堂南墙上面分布了各种大小不一的漏斗型采光口，当阳光透过朗香教堂镶着彩色玻璃的大大小小的窗洞投射下来，营造出一种神秘、诗意的氛围。
    事实上，像三圣殿这样利用太阳光营造特殊视觉效果的建筑方式，在中国古代建筑中也有体现。吴教授说，北京故宫在乾清门、太和门这两个用来上早朝的地方，每当太阳升起的时候，第一束阳光总会先照射到皇上坐的金漆宝座上，“这显然也是自然采光在建筑学中的运用”。
    吴教授告诉记者，虽然中国古人没有高科技的帮助，但是依靠“棒影”测算方法，即根据地球表面某观测点上一个单位长度的垂直棒和在阳光下棒影端点的移动轨迹，他们便能测算出当地太阳的高度和位置，用来研究建筑物遮挡、朝向及室内日照时间等。东汉时期的天文学家张衡甚至能制作出浑天仪，可见古人对于太阳的研究很早便达到了相当的高度。因此，1000多年前就能通过仔细计算和设计制造出玄妙的“玄光现象”，并不奇怪，只是说明了当年建造三圣殿的古人技术是很高超的。
    黄曾新：自然巧合产生“玄光”
    黄曾新：上海向明中学的老师，同时也是世界发明家联合会中国青少年创新基地副秘书长、中国创造协会理事。
    本报刊登了栖霞山神奇“玄光”的报道之后，今年62岁的黄曾新，这位充满好奇心的老人，先后4次从上海赶到南京栖霞山实地考察，并模拟现场环境制作了多个模型再现“玄光”，为的就是能揭开这一神奇现象的原委。黄老师表示，玄光现象的出现，与三圣殿上的采光洞有关，有专家认为三圣殿上的采光洞，是古人为了制造“玄光”而刻意设计，但据他分析并非如此，三圣殿出现“玄光”完全是一种自然巧合。
    上午没有出现玄光
    并非因为树影遮挡
    为了解开“玄光”之谜，黄曾新曾多次到栖霞山三圣殿进行实地考察，了解栖霞山三圣殿特殊的地理位置、三圣殿周围环境、内部状况以及对“玄光”现象进行调查，并通过模型模拟三圣殿原有建筑结构状况下，用实验方法演绎“玄光”出现的过程。
    据观察，“玄光”的出现，主要是太阳光下午通过三圣殿上西边采光洞射进殿内而形成的。其实，三圣殿上面的采光洞共有三个，东西两边的采光洞呈对称性分布。按常理，上午阳光如果能通过东边的采光洞射进来，同样也可以产生玄光，但现实的情况却是：三圣殿上午没有出现过“玄光”。
    有专家曾猜测，之所以上午不能出现“玄光”现象，主要是由于三圣殿外面生长的大树遮挡了阳光，使光线射不进来。对此说法，黄老师予以否定。他说，他多次到栖霞山考察，都是冬季，三圣殿前的大树早已是枯枝败叶，树上的叶子稀稀疏疏，根本不足以遮挡阳光的通过。
    黄老师认为，上午之所以不能出现“玄光”，最主要的原因就在于阳光根本不能通过东边的采光洞进入殿内。
    三圣殿的朝向
    存在“先天不足”
    阳光不能通过东边的采光洞进入三圣殿，黄老师认为首先是三圣殿的朝向有问题。他告诉记者，一般房屋都是朝南的，但三圣殿的朝向却稍有不同，它的朝向并不是正南，而是西南，大约南偏西20度左右，阳光要想从这里进入三圣殿，在条件上存在“先天不足”，因为相对太阳一天的运行轨迹来说，阳光要想对准东边的采光洞要等到下午1时半，而此时太阳已经在很高的位置，仅能有少量的光通过采光孔射在右面颊上，上午出现“玄光”就不太可能了。
    黄老师表示，根据古人掌握的知识，在建造三圣殿时要想将其朝向确定为正南，并不是特别困难的事情。三圣殿的西南朝向，在一定程度上说明了古人在建造时并没有考虑到制造“玄光”现象。
    东边的采光洞
    开凿时没有“特别设计”
    当然，即使在三圣殿的朝向是西南的情况下，如果东边的采光洞进行些特殊设计，比如将东边采光洞的口径稍稍放大一点，还是可以把阳光“引”进三圣殿的。黄老师表示，如果说西边的采光洞是为了制造“玄光”而特别设计的，那么当年的设计师完全可以通过同样的原理，对东边的采光洞也进行一番设计，从而将太阳光成功地“引”进三圣殿，使得“玄光”现象在上午也能出现，但事实上却没有这样做。由此可知，三圣殿东西两个采光洞在开凿时，并没有为了制造“玄光”而特别设计，西边的采光洞之所以能在某一时间段出现“玄光”，只能算是无心而为，自然巧合，同时又恰好被人们发现罢了。