王弄极之哥白尼纪念馆表达宇宙观

佘尽威　张　进

(中原工学院建筑工程学院，河南 郑州　450000)

1　哥白尼的宇宙史贡献和地位

亚里士多德的理论认为宇宙是以水和地球等元素为中心，恒星和行星都是正圆形状的球体，它们的运行轨道也都是等速的圆周运动。托勒密的天才就在他建立一个复杂的宇宙系统，在其《天文学大成》中阐述地球是宇宙的中心，日、月行星和恒星都绕着它转动。1543年波兰科学家哥白尼，在他的《天地运行论》中提出，太阳而不是地球是宇宙的中心，该理论打破了长期以来日心说的宇宙体系(见图1)。后来伽利略通过他的望远镜发现了并证实了哥白尼的日心说。德国天文学家开普勒发现了行星运动的三定律，英国物理学家牛顿更是站在了巨人的肩膀上，受哥白尼理论体系的影响发现了运动定律和万有引力定律。其后德国物理学家爱因斯坦发明了相对论，他提供了一个全新的展望空间、时间和万有引力，首次提出等效能量和质量的概念。其广义相对论中又提出了弯曲空间的理论，光束在万有引力的作用下弯曲。

在过去的一百年中，人类关于宇宙、自然和人类自身的认知精确度已经大大的提高，然而一个有足够好奇心的人总是会对尚未解答的谜题感到好奇。哥白尼在五百多年前就开始本能的对待规范性、规律性的问题提出质疑，并且对真理的追求永无止境，克服了人类的自满，几个世纪以来这种自满使人类错误的相信他在整个宇宙中的神圣地位和中心优势。自从哥白尼以来，物理学天文学领域的科学已经取得了巨大的进步，如伽利略、牛顿、爱因斯坦等等人类在探索真理的方向走上正确的发展轨道，他大胆的质疑勇敢的追求真理，值得我们学习。

2　哥白尼纪念馆项目的背景

1993年的克拉科夫世界建筑双年展比赛，是为波兰的克拉科夫市中心的空地设计一座建筑，竞赛并没有设置一定的主题，可以自由发挥，在对场地调研时，王弄极则发现这是一个闲置了半个多世纪的空地，周边是古典的哥特式建筑风格，整个市中心仿佛被传统建筑风格所主导。

纵观哥白尼之前与之后的宇宙理论的发展，正是由于哥白尼的睿智和勇气才能在“地心说”理论体系长期居于统治地位的年代敢于质疑和提出不同的见解，从而确立“日心说”理论体系。历史上这位科学家因其对宇宙理论的贡献被称为“哥白尼革命”，他的精神则被称为超然精神，在波兰广为流传。基于此，王弄极认为这样一位科学家本应该被纪念，于是在该空地上确立了自己的特殊形态的建筑方案——哥白尼纪念馆。

3　建筑表达宇宙观

回顾哥白尼之前和之后的科学进展，特别是在物理学和宇宙学方面，建筑师们在最平凡、最超然的环境中发现一种表达形式比拟宇宙理论，这就是几何学形式。几何学在探求宇宙终极真理过程中起着令人惊叹的作用，甚至可以认为，宇宙的真相在几何学附近。而这给建筑领域带来的启示则是用建筑的几何形体表达宇宙观，几何学可以提供一个关键的纽带，将宇宙中无形的秩序与建筑中有形的话语联系起来，换句话说，在建筑学中应用特殊的几何原理可以描述当时年代的宇宙观。然而用几何学描述宇宙理论也经历了一系列的历史过程，如从欧几里得几何形体到黎曼几何形体等等。

3.1　希腊宇宙理论下的几何学

最初的宇宙理论是以人类自我为中心，凭自我感知开始的。亚里士多德的宇宙学体系借助的是较为直观的方法，它的理论基于对世界的感受。围绕着人类的身体是他们几何学的起源，他们上下、前后和中心，决定了几何的顺序。希腊宇宙论的几何尺度最初表现在寺庙结构中的柱式之中(见图2)。其后建筑师维特鲁威在维特鲁威人像中形象的展示了希腊建筑中以人类为中心的方法，人类用圆形和方形的几何学比例来衡量人体比例，建筑师运用这种简单的几何形体表达建筑，这种简单的几何学运用反过来又暗示了欧几里得几何学在希腊建筑中的主导力量(见图3)。

3.2　牛顿宇宙理论下的几何学

欧几里得几何学是希腊文明的产物，欧几里得几何认为空间是三维的，而三维之间的最短的距离是一条直线，圆形、方形和三角形是其代表的几何形状，牛顿的宇宙学在欧几里得几何学的指导下有了惊人的成就。在牛顿力学中，空间本身在天体的引力作用下是弯曲的，恒星的诞生、死亡都属于基本的宇宙活动，此时，布雷设计的衣冠冢，牛顿纪念馆以典型的欧几里得的圆形球体来代表当时认为的宇宙，同时用几何原理描述牛顿的宇宙理论(见图4)。

3.3　爱因斯坦宇宙理论下的几何学

当爱因斯坦介绍相对论和时空扭曲理论时，人类认识的理想宇宙开始扭曲，然而，爱因斯坦的关键突破是直到他发现了神奇的黎曼几何，这是一种描述弯曲时空不可或缺的数学理论，它承认两点之间最短的路径可以是一条曲线，这种解决方案的提出完全超越了人类的感知能力和直观认识，并且几乎超过了人类的想象，从而撼动了欧几里得几何学的传统地位。如今，王弄极设计的哥白尼纪念馆便是用黎曼几何形体表达爱因斯坦的时空扭曲理论(见图5)。

4　哥白尼纪念馆表达宇宙观

王弄极在为哥白尼设计一座纪念馆，是一件非常有意义的事。这座纪念馆不单单是一种精神的纪念碑，它代表所有人类创造活动的一种哥白尼革命，而且与几何学的使用密切相关。王弄极在进一步了解哥白尼的灵性，了解其追求的宇宙真理之后认为哥白尼在当时超越了他所处的时代，因此在建筑表达中必须使用最能体现他对真理不懈追求的几何学才能更好的表达他的超然精神，而在此，这样的几何图形必须是一种革命性的东西，这样设计出来的纪念馆才能代表或者超越哥白尼对宇宙理论所做出的贡献。王弄极认为只有用尖端的宇宙理论和建筑形态才能形象的表达哥白尼的这种勇于突破世俗、捍卫真理的超然精神，而这在当时年代，尖端的宇宙理论就是爱因斯坦的时空扭曲理论，尖端的建筑形态则是黎曼几何学的建筑形态。

在哥白尼纪念馆的概念方案中，王弄极大胆的尝试使用不规则流线型的几何形体，与周围古典建筑形态形成强烈对比，这本身也是一种“哥白尼革命”，象征着另外一种哥白尼的超然精神；此外其建筑形态正是基于黎曼几何原理所拓扑出来的不规则的几何形体，这包括不规则曲线、流动曲面的运用等等，用相对扭曲的空间纹理象征着爱因斯坦的时空扭曲理论。

但是在哥白尼建筑的处理手法中，例如在建筑的柱廊中的使用，参考了周围受哥特式建筑风格影响的中心广场，通过设计飞扶壁，融合周围风格(见图6)。建筑单体设计中，1层为展示哥白尼的贡献的固定展厅，地下1层为临时展厅，顶部为前来参观的人设置一个星象馆，用来探索宇宙的奥秘。

哥白尼纪念馆是王弄极在参加1993年的世界建筑双年展提供的竞赛作品，王弄极在那个二维软件还不发达的年代，能够全凭借自己的想象力表达这么复杂的曲线形体，这在当代玛雅、犀牛这些三维参数编辑软件下表现的依旧毫不落伍，这充分证明了王弄极的非凡的想象力和手工表达能力，基于此作品最后获得了国际建筑双年展的荣誉奖。

5　结语

继布雷依据欧几里得几何原理设计的牛顿纪念馆之后，王弄极早期表达宇宙观的代表作便是利用黎曼几何原理设计的哥白尼纪念馆，用来表达当今时代先进的时空扭曲理论。虽然年代过去的已经相当久远，但是其建筑表达宇宙观的手法在今天看来依旧相当前卫，值得后人学习和称赞。