记者 | 实习记者 左懋林 记者 潘文捷

编辑 | 黄月

5月18日国际博物馆日这一天，故宫博物院更新了官方网站，更新后的“云游故宫”栏目让紫禁城古建在疫情期间也“触手可及”。无论是精巧而庄重的大殿藻井，还是宏伟的城墙、中轴线布局，或许都与中国古典科学中的天文学、数学和力学相关。

在日前举行的三联·新知“古代营造制度中的天文与人文”主题大会上，故宫博物院研究馆员王军谈到，古人对天文的需要就像他们对食物的需要一样的急迫，天文观测与人文传统凝聚在中国古建筑的营造制度中。

观象授时：从天赋王权到居中而治

掌握时间是农业文明发展的前提条件，中国社会科学院考古所研究员冯时在会上谈到，数千年前，人们为了解决农时问题开始观测天象，逐渐发展起天文学。随着天文学的精确化发展，古人又引入了算术学。他说，农业的诞生使得人们开启了定居生活，力学在建筑房屋的过程中逐渐发展起来，人们逐渐有意识地用这些知识对空间与时间加以规划。

对时空的规划也有一个发展的过程。古人发现每天太阳的位置都会变化，人影的方向、长度也不同，于是通过观测太阳和影子的方位来测定时间。在谈到“观象授时”现象时，冯时指出，最早的测影工具正是人体自身，这一点在甲骨文文字中有所体现——“昃”（读音zè，太阳偏向西方时称为昃）在甲骨文中由一个太阳和一个斜着的人影组成，反映出了先民通过观测自己的影长以确定时间的传统。

中国古代天文学的产生为农业生产提供了精确的时间，观象者将播种时间告诉大众，人们照此耕作和收获。冯时称，人们认为观象之人了解天意，可以与天沟通，久而久之，观象授时的人在氏族中确立了统治地位，这就是中国古代王权的基础，也由此逐渐发展出了“君权天授”的政治思想。

天文学日渐精确化，古人开始关注日影毫厘之间的变化，也就是“表”，来替代人体测验。 他说，槷表的发明让古人可以通过立表侧影来确定时间，这个活动被商代古人称为“立中”。所谓“立中”，就是在天地之“中”来立表测量。那么，天地之中又位于何处？

通过夏至日立表测影，夏朝晚期古人认为今河南的嵩山正是“地中”。古人测影寻找“天地之中”的传统历经夏、商、周，逐渐形成了中国传统政治里“居中而治”的观念。当统治者获得了权力之后，首先考虑的就是其居住地点，即王廷建于何处。冯时解释说，王廷的建筑位置对应着授予君权的上天所居之处。上天居住在天的中央，即北极，而人君就应居住在地的中央。以“地中”为中心的“中域”“中土”“中国”及“中原”等政治地理概念也源于此。

谈到“居中而治”，冯时认为这一观念影响了中国历代王朝的统治者。元朝版图辽阔，统治者如果遵守传统的地中、将国都安放在今河南一带，则难以控制北方大面积的国土。元朝统治者定都今天的北京后，则面临着传统地中文脉的延续问题。他谈到，中国传统文脉在洛阳，距离新首都十分遥远。为了解决这一问题，忽必烈在大都的太史院建立了一个“灵台”，灵台上摆设郭守敬制造的天文仪器，随后还命令其展开全国性的大地测量，又下诏在传统地中附近的今河南登封市再建“观星台”。元朝统治者通过修建两个相互关照的天文台，延续了传统地中的文脉，表明自己继承了正统。

天圆地方：中国建筑的方圆之道

在观象授时、地理测影等规划时空的实践中，中国古人形成了关于空间布局的传统思想。这些传统思想也体现在中国传统古建筑中：北京天坛圜丘是皇帝举行冬至祭天大典的场所，与牛河梁红山文化遗址中祭天所用的祭坛结构相同。冯时指出，红山文化圜丘蕴含着“天圆地方”的“根号二”比例，后来逐渐成为了中国古代营造制度的基本范式。而祭地所用的方丘所蕴含的模数化网格设计也在历代古都规划和建筑布局中被不断传承。

在回应冯时提到的中国古建经典比例时，清华大学中国营造学社纪念馆副馆长王南说，中国木结构建筑的屋檐、梁柱、斗拱中也存在着“根号二”的经典比例。他还补充了“计里画方”的例子。所谓“计里画方”，即中国古人依照比例尺缩放地图、图形尺寸绘出格网的方法，延续了方丘的模数化方法。

在中国古建中，模数化是标准化的一种形式。模数是统一构件尺度的最小基本单位，在建筑设计中表现为“模数化网格”，网格的尺寸单位通常就是基本模数。王南指出，这样的方法在古代建筑营造中十分常见，比如清末“样式雷”（主持皇家建筑设计的雷姓世家）的图纸中就大量出现了模数化网格。在“样式雷”的一系列建筑群总平面图里，建筑师广泛使用100尺的网格，这对应着风水中的“百尺为形，千尺为势”，是中国古代建筑群布局的重要手法。

圜丘和方丘所蕴含的的传统建筑智慧受到历代匠人的重视。王南举例说，在夏商时期的二里头遗址中，王庭所在地的一号宫殿总平面就呈“二分之根号三”比例的矩形。唐朝长安的宫城、皇城布局中也存在着同样的矩形，这种矩形十分特殊，内部包含着一个等边三角形。此外，王南还提到位于长安的汉代宫殿未央宫。宫殿看似不对称，可实际上南北和东西道路把建筑群的面宽和进深都巧妙地分成了“根号二”比例的两部分。从夏商时期的二里头遗址到汉、唐宫殿，这些经典比例的传统建筑范式历经千年一直延续下来。

除了楼宇宫殿，王南还谈到，即便是模仿自然的园林空间，也同样处在规矩方圆的控制当中。雍正时期，“样式雷”皇家建筑师所绘的圆明园总平面图中，以九州清晏为中轴线的区域和以福海为中心的区域，都呈经典比例的矩形状。“匠人自己画的图纸和标的尺寸都验证了中国古建经典比例的存在，”王南说，“我们可以反过来讲，‘虽似天开，实由人作。’尽管有着复杂的山水和成百上千的建筑群，但园林还是在规矩方圆这些人造的经典比例的控制当中。”

顺应天时：中国百姓的天文观念

活动上，北京师范大学社会学院副教授鞠熙谈到，生活于城市的普通人心目中同样存在着一套天文和人文的观念，体现在中国民俗的一个基本特征就是人们的生活起居力图顺应天时。

老北京居民在立春之日到东直门外“打春牛”，端午节去天坛采药，重阳节通常去天宁寺、香山等地登高。“传统北京市民一年之内的生活不仅仅是季节性的，同时也是方位性的。”鞠熙指出，北京城不仅在规划者眼中是天文和星辰在大地上的投影，在普通人眼中可能也是时间和空间相统一的整体。

鞠熙引用王军在《尧风舜雨：元大都规划思想与古代中国》中的话说，“北京城精确而艺术地承载着中国古代文化最为核心的知识和思想体系，它的规划设计将不同层级的空间安排同属于哲学意义上的道。”明清北京西北城墙有一缺角，北京城里的普通人通过传统天文观念理解这样的城市布局。“天倾西北，地不满东南”是中国古代深入人心的宇宙观，人们相信在西北方向上天地的距离最近，所以西北角历来被认为是天门之所在，因此西北城墙缺角正是顺应天时“开天门”的方向。

不仅是象征着国家权力和威严的城墙角楼，鞠熙指出，北京城里的平民建筑同样暗含天文的原则。北京的大部分寺庙一方面是供人们休息、游览的公园，另一方面又和现代意义上的公园有着显著差异，人们游访寺庙总是与特定的时间相配的，每座寺庙都有自己专属的时间和意义。鞠熙说，二月初是太阳的生日，人们要去太阳宫；三月三，人们一定要去蟠桃宫，因为这是祭祀西王母的日子；四月初一则一定要登妙峰山。清末《燕京岁时记》中提到，“各处游览多有定期，亦与岁时相表里。”她借此指出，人们的时间是由空间来决定的，反过来人的空间也是由时间赋予意义。人们什么时间到什么庙去拜什么神并非偶然，这套规则体现出了普通人生活中顺应四季天时的时空观念。