【未解之谜】美国教堂 神奇的螺旋楼梯

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今天扶摇来给大家介绍一个神奇的楼梯,拉瑞多教堂(Loretto Chapel)的螺旋楼梯,它因为奇特的建筑结构而被称为是神迹。

拉瑞多教堂位于美国新墨哥州的圣塔菲市,属于哥德复兴式建筑,同时又混合了来自法国的尖塔和花窗玻璃等特色,看上去就像是个小一号的的巴黎圣礼拜堂,美轮美奂。

整个教堂的建造花了差不多6年的时间来完成。1878年,在教堂即将完工时,工匠们忽然发现唱诗班的厢房没有楼梯可以上下。而不巧的是,设计师穆力先生已经去世了。

负责建造教堂的修女们找来了当地的木匠们商量。所有的木匠都认为,鉴于教堂内部空间狭小,配个楼梯容易喧宾夺主,影响格局,建议弄个梯子爬上去就行。可是厢房高达6.1米,也就是两层楼那麽高,唱诗班成员们提着长袍如何爬得上去呢,再说也不体面呀。教堂毕竟是个神圣的地方嘛。

怎么办呢?虔诚的修女们就开始向耶稣的养父圣约翰(St. Joseph)祈祷寻求帮助,因为约翰曾经是个木匠。修女们举行了高规格的9日敬礼仪式。到了第九天,也就是仪式的最后一天,有位远方的木匠骑着驴来了,随身带个小工具箱。

三个月后,木匠悄然离去,留下一个漂亮的螺旋楼梯,33阶踏板,暗合耶稣在人间的33岁寿辰,绕了两个360度的圈,从地面转到了厢房,不但占空间很小,而且整个设计很贴近教堂的风格,看着一点都不突兀。修女们说,这位木匠只用了极少的基本工具,就是方矩、锯子以及少许热水,也不需要别人帮忙。

拉瑞多教堂的螺旋楼梯因为奇特的建筑结构而被称为是神迹。(shutterstock)

教堂开放那天,大家都来参观,也包括那些曾经摇头的木匠们。所谓外行看热闹,内行看门道,木匠们一看就发现了这个楼梯与众不同的地方,螺旋楼梯一般得用一根中心柱来承受重量,就像房顶上得有根大梁一样,否则就会有坍塌的危险。而这个转了两圈的梯子却没有中心柱,也没有其它可借力的地方,就像是悬浮在那里一般。

更为神奇的是,它通体都找不到一颗钉子,整个楼梯浑然一体,仿佛就是从树里长出来的。有人上去走了一走,咦,还挺结实,除了走起来有点像踩在弹簧上以外,没有让人感觉不安全的地方。事实上,这个小小楼梯结实到超出人的想像。在这张老照片上可以看到,楼梯上一共站了12个人一起演唱,可它却一点事儿都没有。

之后许多建筑师,专业木匠都纷纷前来观摩,但没人能解释得通为什么缺乏中心柱,又没用钉子固定的楼梯能正常使用。拉瑞多教堂的螺旋楼梯慢慢就出了名,后来被列入世界未知之谜的名单里,称为“魔梯”。

不过如果让一位中国老木匠前去参观,说不定就能看出些端倪,这神奇的楼梯很可能是采用了榫卯结构来建造的。榫卯是传统木工中的一种接合构件的方式。其中凸出的部分称为榫,凹入部分则称为卯。

用榫卯结构做出来的木工活,最大的特点就是不论物件多大,哪怕是皇宫贵院,九层宝塔,或者过河桥梁,各个部件之间的结点都以榫卯吻合相连,不用一颗钉子,从上到下,从里到外都是纯木结构,但是却非常牢固。

为什么不用钉子反而牢固呢?咱先来看看榫卯结构长啥样。先来看个简单的抄手榫,用来固定一个直角。这个是用来固定圆弧的,再来个工艺要求高点的组合榫。

木制榫卯结构非常结实。(shutterstock)

从这些例子可以看出,榫卯结构的咬合部分都是有棱有角的,没有圆形的,因为这样契合之后才能限制木件扭动,从而使整个结构保持稳定不变形。而铁钉是圆形的,而且金属跟木材膨胀系数不一样。过几个春夏秋冬,各自热胀冷缩后,钉子就开始松动了,那木材就会很容易扭动,从而使整个结构变形。

还有金属容易锈蚀。用铁钉固定的话,很可能木质还完好,但由于钉子的锈蚀老化,整个结构可能很快就散架了。上好的木材可以用上几百年,铁钉可没那麽长寿,这不可惜了吗?

所以呀,用榫卯结构来解释这个螺旋楼梯的神奇之处,就很容易了。比如说,用这个简单的燕尾榫就可以做出楼梯踏板了,不用钉子。

人类很早就开始使用榫卯结构了。最早的发现在这座古井遗址,位于德国莱比锡,距今已有7,000年的历史。从图上可以清晰地看出,红圈中的契形凹槽形成卯,放上木条嵌入其中就构成一个简单的榫卯结构。

而在中国,我们现在看到的这些设计精巧的榫卯结构啊,早在2,600年前鲁班所在的春秋时期就基本定型, 并且广泛应用了。让人惊奇的是古代工匠们没学过立体几何,更没有建筑物理学概念,是怎样设计出来这么符合力学原理的结构的呢?我们不得而知,只能说是,老祖宗的智慧啊,确实不是我们现在能够想像的。

如果中西对比来看,中国古代建筑大部分都是木质框架,因此中式榫卯技术更加高超,含而不露,契合儒家含蓄内敛的风格;内蕴阴阳,以制为衡,又暗含道家相生相克之理,寻求的是“天人合一”的境界;而西方建筑以石材为主,木工仅仅负责房顶和家具部分,所以西式传统榫卯则相对简单,不过在旋木雕花和曲木方面独树一帜。

所以你看,这位神奇的西方木匠就用高超的曲木技术把楼梯设计成了一根弹簧,利用弹簧的特性,也就是被拉伸或压缩之时会产生恢复力,从而抵消人踏上之时产生的压力,以另一种方式起到了中心柱的作用。这也是榫卯结构另一个神奇的地方。就是它会赋予建筑一定的弹性。这样建筑会在受外力冲击的时候,以小幅度的变形进行缓冲,削减压力,从而保护整体结构不至于受损。

比如说,中国最具代表性的榫卯结构建筑,北京的故宫,自建成六百多年以来,光是地震就经历过大大小小二百多次。但每一次地震过后故宫都安然无恙。在英国的一部关于故宫的纪录片中,专家们按1:5的比例复制出一栋故宫模型,并对它进行了地震模拟测试:当震级达到10.1级,也就是比2011年日本地震还高一级时,模型依然挺立。可见榫卯结构的强大。

还有就是与法国埃菲尔铁塔、意大利比萨斜塔齐名,“世界三大奇塔”之一的山西应县木塔,是世界上最古老的木塔,共5层,高达67米,也就是差不多20层楼那麽高,却只由54种斗拱榫卯组合而成,一根钉子都没用。塔建于1056年,到现在快1,000年了,中间经历过多次大地震,1926年还挨过炮击,但塔身从未倾倒。这简直不可思议。

在凡事讲求长远的古代,榫卯结构在建筑和家具业中都占有重要的地位。而工匠们手艺也很高明,可以把精度控制在0.01厘米以内,做出来的东西严丝合缝,给人一种“天衣无缝”的美感,而且坚固结实,可以传家。但要达到这样的境界,需要长时间的磨练,在快餐文化当道的今天,已经很少有人愿意承传了。

可能有的朋友在看我们这期节目前,说不定连“榫卯”两字都没听说过了吧,是不是?不过您家里有没有当年老祖母陪嫁的樟木箱?或者老家堂屋里的那张八仙桌?又或者外婆家的小板凳,小时候坐着剥过毛豆,还当马骑过的那个?这些几十年的老物件,您得空摸一摸,看一看,是不是一根钉子都找不着?是不是圆润浑厚,给人一种很踏实的感觉?

人们都说现在科技发达呀,生活越来越便利,日新月异呀,得跟上潮流。房子住个30年就可以推倒重建了。家具能凑活用个10年8年就成,回头好买新的。质量差不多就行,不必求长远。只是当我们周围的一切因为这种便利而都不再长久的时候,我们的心是否也随着这个社会的浮躁,而不再安定了呢?而心若不安,快乐又从何而来?

好了,拉瑞多教堂螺旋楼梯之谜就了解到这儿。不管是谁建了这个楼梯,他都是一个精通榫卯结构的木艺大师,可惜这份手艺在北美大地没能传承下来,只留下了这份巧夺天工的木工活留待后人欣赏。

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责任编辑:李维真#

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