◎周 乾

【博覽薈】

位於北京頤和園的十七孔橋，是建造於清乾隆年間的一座石橋。橋全長150米，寬8米，包含17gegongxingqiaodong。qidongxixiangkuaguokunminghu，liangduanfenbielianjiekuorutinghenanhudao，shiyiheyuanneidezuichangqiaoliang。shiqikongqiaobujinzaoxingyoumei，erqiezaimeiniandongzhiridebangwanshifen
，huichengxian“金光穿洞”的奇觀：觀眾站在橋的西北側
，可以看到金色的落日餘暉逐漸“穿過”橋洞
，猶如在橋洞內點滿明燈，仿佛打開了時空穿越之門。十七孔橋的“金光穿洞”景觀，與太陽高度角

、太陽方位角、太陽光散射
、橋體本身的建造藝術等因素密切相關。

傍晚時分的太陽高度角，為“金光穿洞”提供了適宜的光線高度。所謂太陽高度角，即太陽光入射方向和目標地平麵的夾角。研究表明，目標位置的太陽高度角與其所處的緯度、日期、時(shi)間(jian)等(deng)因(yin)素(su)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。在(zai)一(yi)年(nian)中(zhong)


，冬(dong)至(zhi)日(ri)的(de)太(tai)陽(yang)高(gao)度(du)角(jiao)最(zui)小(xiao)。而(er)在(zai)冬(dong)至(zhi)日(ri)，太(tai)陽(yang)高(gao)度(du)角(jiao)隨(sui)著(zhe)太(tai)陽(yang)的(de)東(dong)升(sheng)西(xi)落(luo)，呈(cheng)現(xian)由(you)小(xiao)到(dao)大(da)再(zai)到(dao)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)。在(zai)不(bu)同(tong)時(shi)間(jian)段(duan)，十(shi)七(qi)孔(kong)橋(qiao)處(chu)的(de)太(tai)陽(yang)高(gao)度(du)角(jiao)近(jin)似(si)值(zhi)分(fen)別(bie)為(wei)：上午8時
，4度；中午12時，27度，太陽高度角達到一天的最大值；傍晚16時，8度
，陽光略高於湖水麵
，之後繼續減小
，直至陽光落到地平麵以下。bunanfaxian，zaibangwanshifen，zhengshitaiyangxiluozhishi
，taiyanggaodujiaohenxiao

，yangguangzhaoshefangxiangjihuyuhumianpingxing，youliyuguangxianzhijiezhaoshedaoqiaodongneibishang，jinerchansheng“金光穿洞”的效果。

傍晚時分的太陽方位角
，為“金光穿洞”tigongleshiyidezhaoshejiaodu。suoweitaiyangfangweijiao，jitaiyangzhaoshefangweizaidimiantouyingdejiaodu。gaijiaoduyimubiaoweizhidezhengbeifangweiqishifangxiang，yitaiyangderushefangxiangweizhongzhifangxiang，anzhaoshunshizhenfangxiangzhujianzengda。yanjiubiaoming
，mubiaoweizhidetaiyangfangweijiaoyiyuqisuochudeweidu、日期、時間等因素密切相關。十七孔橋所處緯度約為北緯40度，在冬至日的不同時間段，太陽方位角近似值分別為：上午8時
，125度，太陽位於橋的東南側；中午12時，177度，太陽位於橋的南側；傍晚16時，即“金光穿洞”發生時刻，231度，太陽位於橋的西南側。且從早到晚
，太陽光線與橋的夾角
，呈現由小變大再變小的特點。

由於十七孔橋並非為完全東西向，而是東端略偏南、西(xi)端(duan)略(lve)偏(pian)北(bei)，這(zhe)使(shi)得(de)傍(bang)晚(wan)的(de)陽(yang)光(guang)並(bing)非(fei)完(wan)全(quan)穿(chuan)過(guo)橋(qiao)洞(dong)，部(bu)分(fen)光(guang)線(xian)照(zhao)射(she)到(dao)了(le)每(mei)個(ge)橋(qiao)洞(dong)的(de)東(dong)側(ce)內(nei)壁(bi)上(shang)。在(zai)該(gai)時(shi)段(duan)
，觀(guan)眾(zhong)站(zhan)在(zai)橋(qiao)的(de)西(xi)北(bei)側(ce)
，一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)橋(qiao)的(de)阻(zu)擋(dang)，避(bi)免(mian)了(le)陽(yang)光(guang)直(zhi)射(she)眼(yan)睛(jing)
；另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)觀(guan)眾(zhong)視(shi)線(xian)朝(chao)東(dong)南(nan)方(fang)向(xiang)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)橋(qiao)洞(dong)東(dong)側(ce)內(nei)壁(bi)的(de)金(jin)光(guang)。隨(sui)著(zhe)太(tai)陽(yang)繼(ji)續(xu)向(xiang)西(xi)相(xiang)對(dui)運(yun)動(dong)，太(tai)陽(yang)方(fang)位(wei)角(jiao)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)大(da)，使(shi)得(de)光(guang)線(xian)與(yu)橋(qiao)體(ti)夾(jia)角(jiao)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)。相(xiang)應(ying)的(de)
，照(zhao)射(she)到(dao)橋(qiao)洞(dong)東(dong)側(ce)內(nei)壁(bi)的(de)陽(yang)光(guang)量(liang)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)，進(jin)而(er)形(xing)成(cheng)陽(yang)光(guang)“穿”洞的視覺效果。

太陽光在空氣中的散射作用
，為“金光穿洞”提供了適宜的色彩來源。太陽光需要穿過大氣層才能到達地麵。期間
，大氣層對陽光具有散射作用。即在大氣中的氣體分子、懸浮微粒作用下，太陽光不能直線前進，而是四麵八方分散射開，產生散射現象。太陽光為複色光，由紅
、橙、黃
、綠、青、藍
、紫等7種單色光組成
，其頻率依次增大、波長依次減小。研究表明，波長越短的光，越容易散射；daqicenghouduyueda
，guangxianyuerongyisanshe。youshangkezhi，bangwandewendubibaitiandi
，daqicengbibaitiangenghou，yangguangchuanguohouhoudedaqicengdaodadiqiubiaomianshi，chanshenglefeichangmingxiandesanshe。

對於不同的單色光而言
，青
、藍、紫等波長較短的光在大氣中產生了散射，僅有紅、橙、黃等波長較長的光達照射到橋體。快到日落時，上述照射到拱橋的單色光，其混合色呈現金黃色
，使得橋體產生“金光穿洞”效果。而隨著溫度的降低，陽光所需穿透的大氣層厚度增加，橙、黃(huang)等(deng)單(dan)色(se)光(guang)亦(yi)產(chan)生(sheng)散(san)射(she)。到(dao)日(ri)落(luo)時(shi)分(fen)，照(zhao)射(she)到(dao)石(shi)拱(gong)橋(qiao)的(de)陽(yang)光(guang)則(ze)以(yi)紅(hong)色(se)光(guang)為(wei)主(zhu)，使(shi)得(de)橋(qiao)洞(dong)呈(cheng)現(xian)紅(hong)色(se)效(xiao)果(guo)。類(lei)似(si)光(guang)照(zhao)效(xiao)果(guo)
，可(ke)見(jian)唐(tang)代(dai)詩(shi)人(ren)白(bai)居(ju)易(yi)的(de)《登閶門閑望》：“閶閭城碧鋪秋草
，鳥鵲橋紅帶夕陽”。

十七孔橋的建造藝術，為“金光穿洞”提供了極佳的光線載體。從立麵看，石拱橋由橋麵、拱圈、橋(qiao)墩(dun)等(deng)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。其(qi)中(zhong)，橋(qiao)麵(mian)為(wei)優(you)雅(ya)的(de)拋(pao)物(wu)線(xian)形(xing)，猶(you)如(ru)湖(hu)麵(mian)上(shang)的(de)一(yi)道(dao)優(you)美(mei)曲(qu)線(xian)
，呈(cheng)現(xian)長(chang)虹(hong)臥(wo)波(bo)的(de)視(shi)覺(jiao)效(xiao)果(guo)。十(shi)七(qi)個(ge)拱(gong)圈(quan)呈(cheng)對(dui)稱(cheng)分(fen)布(bu)，洞(dong)口(kou)尺(chi)寸(cun)由(you)中(zhong)間(jian)向(xiang)兩(liang)邊(bian)稱(cheng)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)，產(chan)生(sheng)極(ji)強(qiang)的(de)韻(yun)律(lv)感(gan)。各(ge)拱(gong)圈(quan)通(tong)過(guo)石(shi)塊(kuai)的(de)堆(dui)疊(die)
，產(chan)生(sheng)側(ce)向(xiang)擠(ji)壓(ya)力(li)，不(bu)僅(jin)有(you)力(li)地(di)支(zhi)撐(cheng)橋(qiao)麵(mian)傳(chuan)來(lai)的(de)重(zhong)量(liang)，並(bing)將(jiang)該(gai)重(zhong)量(liang)傳(chuan)遞(di)給(gei)橋(qiao)墩(dun)，而(er)且(qie)圓(yuan)弧(hu)狀(zhuang)的(de)拱(gong)洞(dong)產(chan)生(sheng)柔(rou)和(he)圓(yuan)潤(run)之(zhi)感(gan)，凸(tu)顯(xian)拱(gong)圈(quan)的(de)曲(qu)線(xian)之(zhi)美(mei)。碩(shuo)大(da)的(de)方(fang)形(xing)橋(qiao)墩(dun)與(yu)柔(rou)美(mei)的(de)弧(hu)形(xing)拱(gong)圈(quan)和(he)諧(xie)一(yi)體(ti)，形(xing)成(cheng)力(li)與(yu)美(mei)的(de)巧(qiao)妙(miao)融(rong)合(he)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci)，橋(qiao)體(ti)為(wei)實(shi)，橋(qiao)洞(dong)為(wei)虛(xu)，金(jin)色(se)的(de)光(guang)芒(mang)穿(chuan)過(guo)橋(qiao)洞(dong)，照(zhao)射(she)在(zai)內(nei)壁(bi)上(shang)
，增(zeng)添(tian)了(le)橋(qiao)體(ti)如(ru)夢(meng)如(ru)幻(huan)的(de)意(yi)境(jing)，凸(tu)顯(xian)出(chu)十(shi)七(qi)孔(kong)橋(qiao)的(de)建(jian)築(zhu)之(zhi)美(mei)。

綜上可知
，頤和園十七孔橋“金光穿洞”的奇觀，是古代工匠的神來之筆
，是天文地理知識與營園造橋藝術的完美結合。

（作者係故宮博物院研究館員）