圖為文明薪火永傳承——北京中軸線古代科技展現(xiàn)場(chǎng)。洪星 攝

日前，在國(guó)家科技傳播中心二層，一方古香古色的小天地精妙地匯聚并展現(xiàn)了“北京中軸線”上古代科技的風(fēng)采。在這里，參觀者可動(dòng)手拼插榫卯模型，品讀與“北京中軸線”相關(guān)的科學(xué)典獻(xiàn)，感受古人的智慧與匠心。

“近年來，有關(guān)‘北京中軸線’的展覽層出不窮，如文化展、歷史展。我們經(jīng)過調(diào)研走訪發(fā)現(xiàn)，關(guān)于古代科技方面的展覽內(nèi)容還存在空白，決定將‘北京中軸線’上的科技點(diǎn)進(jìn)行挖掘、展示。”文明薪火永傳承——北京中軸線古代科技展（以下簡(jiǎn)稱“科技展”）策展人、北京科學(xué)中心策展開發(fā)部副部長(zhǎng)宋男迪告訴科普時(shí)報(bào)記者?？萍颊构卜譃?個(gè)篇章：一是天人合一（天文篇），二是營(yíng)造之美（建筑篇），三是神工天巧（力學(xué)篇），四是金聲玉振（聲學(xué)篇）。

天文

站在科技展序廳前，一個(gè)巨大的“中”字映入眼簾?！笆紫?，我們要告訴公眾‘何以中國(guó)’？這個(gè)‘中’字是怎么來的？怎么找到‘中’?！笨萍颊共颊谷?、北京萬方榮輝文化發(fā)展有限公司策劃總監(jiān)羅奇向記者介紹，中國(guó)素來重視“擇中建國(guó)、擇中而治”的治國(guó)理念，而這種最古老的哲學(xué)觀和宇宙觀，不僅來源于天文觀測(cè)，也通過科學(xué)的手段加以驗(yàn)證落實(shí)。

建筑

“北京中軸線”全長(zhǎng)7.8公里，北起鐘鼓樓，向南經(jīng)過萬寧橋、景山、故宮、端門、天安門、外金水橋、天安門廣場(chǎng)及建筑群、正陽門、中軸線南段道路遺存，至南端永定門，包括太廟和社稷壇、天壇和先農(nóng)壇等東西對(duì)稱布局的建筑群，共計(jì)15處遺產(chǎn)點(diǎn)。

“中國(guó)古建筑其實(shí)蘊(yùn)含著大量數(shù)學(xué)知識(shí)，這些數(shù)學(xué)密碼造就了建筑美學(xué)。”羅奇講了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：故宮太和門庭院的深度130米，寬度200米，形成寬闊的平面，長(zhǎng)寬比為0.65，接近黃金分割率。

力學(xué)

榫卯連接、斗拱飛檐、明柱彩船、雕梁畫棟，能工巧匠的精妙設(shè)計(jì)，是古人將力學(xué)原理與建筑藝術(shù)的完美結(jié)合，讓古建筑既具有良好的抗震性能，又極具觀賞價(jià)值。

“不少古建筑歷經(jīng)千年依然屹立不倒，就是因?yàn)殚久投饭敖Y(jié)構(gòu)。如果我們把建筑物嚴(yán)絲合縫地粘連起來，由于材料會(huì)膨脹、變形，它反而容易倒塌。我國(guó)古人對(duì)膨脹系數(shù)有著很深刻的理解，他們?cè)谠O(shè)計(jì)榫卯結(jié)構(gòu)時(shí)，巧妙地預(yù)留了空間以應(yīng)對(duì)材料的變化。”羅奇說。

斗拱一般多用于古建筑的大屋檐之下，通常起著承托梁架和出挑屋檐的作用?！拔覀?cè)跈M梁下每增加一個(gè)斗拱，便會(huì)給橫梁一個(gè)托力。橫梁的重心會(huì)向前移，它的受力會(huì)越來越小?！彼文械细嬖V記者。

聲學(xué)

“北京中軸線”上的建筑不僅是視覺的盛宴，更是聽覺的享受。利用聲音的聚焦效應(yīng)，鐘鼓樓的暮鼓晨鐘，天壇的回音壁、三音石，讓響徹九天的天籟之音回蕩千年。

鐘樓就像一個(gè)巨大的計(jì)時(shí)器，記錄著日升月落、朝代更迭。羅奇告訴記者：“以前，古人在鐘樓和鼓樓上敲鐘，都城（今北京二環(huán)以內(nèi)）的市民都能聽到聲音。”為何聲音能傳播這么遠(yuǎn)？宋男迪解釋，鐘樓的一層、二層之間有一個(gè)天井，鐘聲除了從二層傳播，還能通過天井傳到一層的十字券洞。由于天井與十字券洞四壁光滑，聲波在此反射、散射、干涉，形成共鳴腔體，從而放大了音量。

回音壁，作為天壇的三大奇跡之一，以其獨(dú)特的聲學(xué)現(xiàn)象吸引著無數(shù)游客。“回音壁的墻面非常光滑，墻磚質(zhì)地細(xì)密，對(duì)聲波的吸收極少。聲音通過墻面反射之后，正好構(gòu)成圓的內(nèi)接正方形，所以在內(nèi)接正方形的1個(gè)點(diǎn)對(duì)著墻壁說話，其他3個(gè)點(diǎn)可以聽到比較清晰的聲音?！彼文械险f。（記者張英賢）