万神殿里的天文学

李鉴

穹顶之眼惊艳千年

万神殿的主体建筑呈圆顶圆柱形，有点像一个大型的蒙古包。它的北侧连接着一个颇具气势的科林斯柱式门廊，这里是神殿的入口。走进万神殿殿内，映入眼帘的是近6000平方米的宽阔空间，抬眼望去，就是令人惊叹的巨大穹顶。穹顶跨度达到了43.3米，让整个大殿显得格外宏伟。而更加引人注目的是，穹顶的顶部有一个直径8.9米的圆形大洞，称为“穹顶之眼”。

自古以来，这个独特的“穹顶之眼”设计一直让人们大惑不解。有人从力学结构上分析，说它减轻了穹顶的重量，从而降低了倒塌的风险。有人认为其主要功能是为了照明，因为它是整个大殿唯一的自然采光孔。还有人认为，它是为了在夏日炎炎的罗马，给整座建筑降温。

现在人们发现，万神殿很可能是按照太阳的周年运行规律设计的，整座神殿可以看作一个巨大的日晷！“穹顶之眼”就是阳光的入射通道。

和常见的古建筑不同，万神殿的入口位于北边而不是南边。正午的阳光会通过“穹顶之眼”照射到北边的入口附近，这样的设计，是为了在某些特定的日子举行一些重要仪式。

我们知道，一年之中的正午时刻，太阳的高度随日期不同而有所变化。冬季太阳高度低，阳光入射（与水平线的夹角）角度小，只能照在穹顶上。夏季正午时太阳高度大，阳光的入射角度也大，可以照在神殿的地板上。根据正午时刻阳光照射点的位置，人们可以知道当天是什么日期，这和中国古代的圭表有异曲同工之妙。

天文内涵独领风骚

在3月的春分日和9月的秋分日，正午时的阳光恰好照在拱门的上方，这两个时刻对罗马人具有重要意义，正是皇帝被认为最接近天堂和神明的时候。尤其特别的是罗马建城纪念日——4月21日，正午时分的阳光会恰好照在拱门的入口处。皇帝在此时步入神殿，耀眼的阳光不偏不倚地聚集在他的身上，万众瞩目。在这个时刻举行一些仪式，不仅能强化他的神圣和威权，同时也强化了罗马的荣耀。

万神殿的穹顶尺寸、穹顶之眼的大小、入口拱門的高度和宽度，都符合这一设计理念。在罗马，春/秋分日以及4月21日正午时分的阳光入射角分别是48度和60度。由于门廊的高度大约为13米，要想让阳光以这两个角度入射到门口，则合理的穹顶直径就必须在44米左右。穹顶之眼的孔径则是根据入口的宽度来确定的。遥远的太阳光照射到地球上，基本上是平行光，所以开孔的大小就和入口门廊的宽度相当，这样能保证正午的阳光恰好照射出一个和门洞差不多宽的光斑。

万神殿在几何造型上力求完美，它的剖面恰好可以容得下一个整圆，有一种和谐、完美的寓意，内部墙面分为两层，并且比例接近于黄金分割。而按照太阳运行规律设计的建筑结构，更为它注入了深刻的科学内涵。它不仅是一处珍贵的文化瑰宝，同时也是一座杰出的科学殿堂。