山西應(yīng)縣木塔屹立千年的秘密
最近，一個(gè)意大利研究團(tuán)隊(duì)想要解決斜塔的謎團(tuán)，他們提出斜塔經(jīng)歷了至少四次強(qiáng)烈的地震，但仍然站著，因?yàn)樾彼Y(jié)構(gòu)和軟土的配合改變了地震的共振頻率。事實(shí)上，像斜塔這樣的強(qiáng)塔并不是意大利獨(dú)有的，我國也有一座。
1000多年前，中國工匠花了140年時(shí)間建造了一座相當(dāng)于20層樓高的木塔，就像積木一樣。這是山西省朔州市應(yīng)縣佛寺釋迦牟尼塔，俗稱應(yīng)縣木塔。
山西省社會(huì)科學(xué)院旅游中心前主任楊曉國說：應(yīng)縣木塔不需要釘子，3000噸木構(gòu)件，相互咬合形成塔體。幾千年來，經(jīng)過地震雷擊和槍擊，它仍然屹立不倒。確實(shí)有很多未解之謎。
神奇木塔歷經(jīng)磨難屹立不倒
元大德9年4月，距木塔80公里的大同發(fā)生6.5級強(qiáng)烈地震；元順帝時(shí)，應(yīng)州大地震，塔旁的房屋倒塌，但木塔靜止不動(dòng)；350年前明朝，山西靈丘發(fā)生9級強(qiáng)震，房屋倒塌，120公里外的木塔無損；近代，邢臺(tái)、唐山、大同地區(qū)的幾次大地震都影響了應(yīng)縣。木塔大幅擺動(dòng)，風(fēng)鈴全部起，但強(qiáng)震過后依然屹立不倒。
除了自然災(zāi)害，應(yīng)縣的木塔也多次受到戰(zhàn)爭災(zāi)害的干擾。根據(jù)應(yīng)縣木塔的歷史記載，1926年，馮玉祥的軍隊(duì)與閻錫山的軍隊(duì)進(jìn)行了戰(zhàn)爭。在這場戰(zhàn)爭中，木塔有200多枚中彈，造成了巨大的創(chuàng)傷。1948年解放應(yīng)縣時(shí)，守城國民黨軍隊(duì)以木塔為制高點(diǎn)設(shè)立了機(jī)槍陣地，木塔被12枚炮彈擊中。奇怪的是，所有的炮彈都穿過塔，沒有在塔里爆炸。
據(jù)說應(yīng)縣還在塔內(nèi)召開了萬人大會(huì)，每層都安裝了喇叭，擠滿了人。可想而知，這座木塔重量。
木塔雖然遭遇地震、戰(zhàn)火、大承重，但至今安然無恙。
巧妙地承受地震取決于結(jié)構(gòu)？
據(jù)楊曉國介紹，木塔的塔基是由石頭制成的，僅深入地下部分就達(dá)到2米，總厚度超過6.4米，相當(dāng)于3-4人的身高。塔基的地上部分為上下兩層，上層為八邊形，下層為正方形，四面伸出平臺(tái)，形成穩(wěn)定的大交叉結(jié)構(gòu)，塔基表面預(yù)留多個(gè)柱基礎(chǔ)承擔(dān)木柱。
32根木柱分為3圈，放置在柱的基礎(chǔ)上，形成一個(gè)最高可達(dá)9米的八角形柱網(wǎng)。柱與柱之間通過方和梁水平連接，從建筑的頂部俯瞰，共同形成氣缸，大大提高了建筑的穩(wěn)定性。此外，柱網(wǎng)周圍還有一堵2米厚的土墻，它緊緊地包裹著木柱，使它更堅(jiān)固。
英縣木塔共使用54種和480種斗拱，是中國最現(xiàn)存的古建筑。斗拱由多個(gè)小木塊鋪成，可連接各層柱、梁、方，也可懸掛屋檐。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)和地震來臨時(shí)，斗拱就像一個(gè)松緊的彈簧，可以吸收動(dòng)能，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受侵犯。
此外，應(yīng)縣木塔的每一層都有一個(gè)由支撐木組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，被屋檐遮擋，從外面看不到，形成暗層。四個(gè)暗層，如四個(gè)金箍，能有效約束塔體，防止位移變形。也許正是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)，應(yīng)縣木塔承受了巨大的地震沖擊。
不被蟲蛀全靠麻燕守護(hù)？
木結(jié)構(gòu)怕蟲蛀。為什么應(yīng)縣木塔站了幾千年卻沒有蟲蛀？
許多游客去應(yīng)縣木塔可以看到一道景觀：每年清明前后和秋初后幾天，木塔周圍都會(huì)有成群的麻燕。
當(dāng)?shù)厝擞H切地稱這些麻燕為木塔的守護(hù)神。原來應(yīng)縣木塔的木材里會(huì)有一種蟲子，正好是麻燕的最愛。麻燕是一種比燕子大一點(diǎn)的候鳥。清明前后北方，秋初后飛回南方。
但有人指出，這種解釋并不完美。為什么木塔底部和內(nèi)部沒有蟲蛀？山西古建筑保護(hù)研究所所長任一敏表示，木塔使用的木材主要是油松，不易被昆蟲吃掉。此外，這也可能與當(dāng)?shù)馗稍餁夂虿焕诶ハx的生長有關(guān)。
有避雷裝置躲避雷擊？
中國古代建造了數(shù)千座木塔，但到目前為止，大多數(shù)木塔都被火災(zāi)摧毀，雷擊是火災(zāi)的重要原因。
那么，應(yīng)縣木塔為什么能避免這千年來的大大小小的雷擊呢？上帝是否特別關(guān)心它，以至于它從未遇到過雷擊？事實(shí)并非如此。雷雨天木塔周圍經(jīng)常發(fā)生雷擊。僅在20世紀(jì)50年代，離塔約100米的地方就有兩次雷擊，但木塔是安全的。
原來，一般的避雷裝置由三部分組成：閃光器、引線和接地體。木塔上有10米高的金屬塔制動(dòng)器。塔制動(dòng)器都是由鐵制成的。中心有一個(gè)鐵軸，插入梁架，就像避雷針（閃光器）一樣。周圍有8根電纜，即引雷線。一些專家說，10米以上的塔制動(dòng)器是法拉第籠的上蓋，是典型的現(xiàn)代避雷器，起著避雷的作用。
20世紀(jì)80年代，經(jīng)國家自然科學(xué)基金委員會(huì)批準(zhǔn)資助的應(yīng)縣木塔避雷機(jī)制研究研究小組反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：應(yīng)縣木塔存在絕緣避雷機(jī)制。
但任一敏認(rèn)為，塔頂雖然有鐵塔剎車，但沒有金屬連接到地面，不能成為避雷設(shè)施。因此，木塔避雷的真正原因尚未得到令人信服的解釋，似乎應(yīng)縣木塔的神秘仍有待解決。
