第三章 石纹的启示
,因为横梁的发明恰好是2000年前希腊人达到的最高成就,也是他们止步不前的所在。
帕埃斯图姆(Paestum)(1)位于意大利南部,曾是希腊的一个殖民地,那里的神庙比帕特浓神庙(Parthenon)更为古老:始建于大约公元前500年。现在,那里的河流早已淤塞,帕埃斯图姆隔着一片干涸的盐碱平原,与大海遥遥相望。但它昔日的风彩仍然蔚为壮观。尽管在9世纪时,这里曾遭萨拉森人(Saracen)海盗的洗劫,在11世纪时又经历了十字军骑士的枪掠,成为一片废墟,但是,帕埃斯图姆仍然是希腊建筑的一大奇观。
帕埃斯图姆兴起之时,正是希腊数学发端之日;毕达哥拉斯(Pytone)传授学问。正如2000年以后秘鲁数学的成果一样,这里的希腊神庙完全由直角和方形结构组成。希腊人当时也没有发明拱形结构,因此,在他们修建的神庙中,石柱拥挤,通道交道地错。在这些神庙成为废墟后,它们看上去显得空阔,但事实上它们是一些内部没有什么空间的纪念性建筑。这是因为,它们要靠一根一根的立往来支撑,而每根横梁所允许的跨度又受到其强度的限制。
如果我们用图像显示横跨两根立柱的横梁,电子计算机的分析表明,当立柱之间的距离拉开时,横梁的应力就会增加。横梁越长,其自身重量从上面产生的压力就越大,其底部产生的张力也就越大。石头所能承受的张力很小;如果只承受到压力,立柱尚不会倒塌,但如果张力过大,横梁就会断裂。除非立柱相互靠近,否则横梁就会从底部发生断裂。
希腊人真是足智多谋,为了使建筑物变得轻巧一些,他们使用了两层支柱。但这也不过是权宜之计;从根本上讲,石头的物理学上的局限性是无法克服的,除非有一种全新的发明创造。虽然希腊人热衷于几何学,但奇怪的是他们竟然没有构想出拱形建筑。事实上,拱是一种工程技术上的创新,或者更恰如其分地说,拱是一种比希腊文化和秘鲁文化都更具有实践意义、更世俗化的发现。
位于西班牙塞戈维亚(segovia)的高架水渠于大约公元1000年时由罗马人建成,其时正值图拉真(trajan)皇帝统治时期。这条水渠输送着从十英里以外的塞那纳高地流出的里奥弗里奥河水。水渠横跨谷地处长达半英里,有100多个双层圆拱,完全用粗糙凿成的花岗岩石块砌成,没用任何石灰或水泥之类的砌料。这项规模宏大、惊人的工程使此后生于更为迷信时代的西班牙人和摩尔人徒生敬畏之情。他们对此惊叹不已,把这一段高架水渠称为El puente del Diablo,意为“魔鬼之桥”(the devils bridge)。
在我们看来,这座建筑显得过于庞大,与其输水的功能不相称。但是,这不过是因为我们今天拧开水龙头就可以得到水,因此容易忘记当时所有城市文明所共同面临的供水问题。
每一种将有一技之长的人们集中在城市里的先进文化之所以存在,无不依赖于由塞戈维亚罗马水渠所体现的这种创造性和组织性。
罗马人最初并不是用石头创造出拱形建筑,而是用某种凝结物塑造而成。从结构上看,拱是一种使建筑构件在跨越空间时,其悬空部分负载与其它部分均等的方法;也就是一种使压力平均地分布开来的方法。正因为如此,整体的拱可以由各别的部分组成,即由各自承受压力的石块砌成。在这种意义上,拱的发明是人类理性方法的胜利。这种方法将自然物分割成块,再把它们重新组合起来,成为新的、更有力的组合物。
罗马人总是把拱做成半圆形;他们自有一种行之有效的现成数学方法,因此不愿再作新的尝试。阿拉伯国家在大兴土木时,也总是采用这种以圆形为基础的拱形结构。这在摩尔人的