威海好吃的:永乐大钟的简介

追寻永乐大钟

■当彗星撞击木星的时候
■欢迎你，哈雷彗星
■当我们站起来之后
■「怪 坡」揭秘
■追寻永乐大钟
■我们应该长多高
■扬电视之长，放科技之光
■让科学的光辉映照山河
——充满生机的中国科学技术协会
■让科技之光照耀中国
■巴黎，我们捧回儒勒·凡尔纳奖

每当辞旧迎新和特殊庆典时刻，欢乐的中国人总忘不了隆重敲响那口最珍爱的永乐大钟。激越、磅礴、沉雄、嘹亮，带着恍来天外的神秘感和历史深处的沧桑感，一声声覆盖百里京华。这时候，四面八方的吉祥喜庆之声便有了庄严的领奏。

多么令人生敬又令人生畏的一口大钟。它诞生在岁月的另一端。五百八十多年前，以派遣郑和下西洋和编纂《永乐大典》而昭彰史册的明成祖朱棣，为炫耀自己的文治武功，并为迁都北京肇基定鼎，下令铸造了这口无与伦比的大钟。它既是朝钟，又是佛钟。遥想当年这座庞然大物轰然响起的时候，曾经以何等摄人心魄的威严，诏告着皇权显赫与皇恩浩荡，也宣示着神权至上和佛法无边。悠悠五个世纪过去了。今天，我们肃然仰望这个形貌苍古的明代孑遗，仍然仿佛看到一个巨大而苍莽的惊叹号，沉沉垂挂在天地之间！

对永乐大钟的关注和考察似乎一直是历史学家和诗人的事，后来才有不少科技工作者开始染指其间。诚然，永乐大钟是明代人文景象的直接映射和重要索引，但却更是十四世纪中国科学技术登峰造极的经典之作，是五百八十年前冶金、铸造、力学、声学等各项技术整体水平的真实物证。通过这口大钟展示的“谜面”，我们可以猜出五个世纪前科学技术发展状况的许多“谜底”。

通高6.75米；口外径3.3米；重46.5吨；上下各处厚度变化有致；洋洋23万字经文铸满了钟体内外。如此巨大的尺寸和重量，如此精美的质地和工艺，即使五百年后的当代铸造技术，面对美仑美奂的永乐大钟也不能不深深鞠躬。

经过反复研究和考证，科学工作者已经能清晰描述当年铸造大钟的方法和过程。这是初创于两千多年前商周时代的陶范法。到了明代能工巧匠手中早已成为驾轻就熟、炉火纯青的工艺。他们营造了一个壮观而宏大的场面：在地上挖出十米见方的深坑巨穴，先按设计好的大钟模型，分七节制出供铸造使用的外范，低温阴干，焙烧成陶。再根据钟体不同断面的半径和厚度设计车刮板模，做出大钟的内范。当七个陶制外圈依次对接如七级浮屠之状时，浑然一体的大钟外范便拼装成功了。

这是天衣无缝的操作，纤毫之隙，分厘之差便会引起“跑火”，招致全盘失败。为了承受浇铸的压力并确保足够的强度，外范四周无疑是用泥土填满并层层夯实的。钟钮旁边四处不易觉察的疤痕，泄露了四个浇铸口的准确位置。我们看到了最典型的雨淋式浇铸法：几十座熔炉沿四条槽道排开，炉内大火流金、铜汁鼎沸；地坑里内外模范同时高温预热。当蓄满炉膛的万斛金汤相率奔泻而出后，这口万钧大钟便一气呵成了。回望此情此景，五百年前的手工作坊式生产，分明已经透出了近代大工业的规模和气概。

冷却又是一道致命的工序。坑内是一团没有熄灭的地火和流焰，必须控制冷却速度防止钟体炸裂。世界著名的俄罗斯大钟就因冷却过程中的闪失出现裂纹，结果沦为一口哑钟。而孕育永乐大钟的地坑此时是一个天然的自动冷却系统。可以想象当年劳苦的工匠们付出了多少精心呵护，才能确保永乐大钟在平安降温中平安降生。

如果把大钟看作一个瓜或者果，那么，这个称为蒲牢的东西便是它的蒂或者把了。蒲牢是佛教中的名称，原义是龙爪。它也的确像龙的爪子，一把将大钟紧紧抓住。蒲牢作为承重的钟钮，中间巧妙地加进了钢芯。它是事先用失蜡法铸好，放在内范外范之间预留的位置上，一起经过高温预热，然后浇进钟体的。它和大钟的融合看上去无缝无隙、浑然天成，胜过任何一种焊接。薄牢生根般的四个末端一律膨大成球状，确保大钟吊起后永远不会拔出和滑脱。

最为举世罕见和引人惊叹的奇迹，莫过于将23万多字的佛教经文和咒语上上下下、里里外外铸满了大钟的每一寸表面了。也许是对夺取皇位中杀伐过多生出了悔意，也许因战胜所有敌手后反倒厌倦了人间的纷争而皈依佛门，明成祖晚年潜心撰写《诸佛世尊如来菩萨尊者神僧名经》凡四十卷，二十万言。其中前二十卷十万字便刊登在永乐大钟不朽的版面上。钟上的铸字还有许多其它汉文佛经和梵文佛咒。有学者猜测，明成祖铸钟的初始动机便是为了给自己的呕心沥血之作寻找一个永恒的载体，以教化众生和流传百世。照这样看，经文和钟体便相当于灵与肉的关系了。也许这是最诘屈聱牙和枯燥乏味的文章，但23万字的版面，安排得如此匀称整齐，从头至尾绝无空白，又一字不多一字不少，真要经过一番精心的运筹和计算。据说是大书法家沈度率京中名士先在宣纸上把经文写就，然后用朱砂反印到钟模上，再由工匠雕刻成凹陷的阴文。剩下的事，便是以火为笔，以铜为墨，将这光洁挺秀、见棱见角的23万金字一挥而就了。

从大钟顶部一个微小的砂眼中取出一个微小的金属颗粒；从大钟底部不显眼的边缘刮掉一点金属粉末。化学定量分析结果表明，大钟上下部位的成份是均匀而一致的：铜80.54%；锡16.41%；铅1.12%；锌0.22%……也许为了提高身价、增添吉祥并加强抗锈蚀能力，大钟内还检出了0.03%的金和0.04%的银。青铜的机械性能曲线显示，当含锡量在15%至17%时，抗拉强度达最高值，声学性能也达到最佳状态。是谁为大钟的合金开出了这样高明的化学处方？几十只不同的熔炉如何让共同煎出的这副金属羹汤保持成份一致？我们不由陷入深深的遐想。

研究一下大钟的悬挂无疑是另一个有趣的课题。永乐大钟1420年前后从铸钟厂竣工，首先运到汉经厂，万历年间移至万寿寺，清乾隆年间又搬迁到觉生寺。可见古人在没有大型机械的年代，已经有足够的知识和办法对付万有引力了。此处，46.5吨的巨大重量是通过正反两个U型铜卡互相衔接交付给木质大梁来承担的。每当游人仰视这个感觉上最薄弱的环节，常常不免生出阵阵疑惑和担心：那根锁定两个铜卡的销钉何等纤细小巧，只有6.6公分宽，14.3公分高，怎能担负得了如此万钧之任呢？

还是科学家出面回答了这个问题。他们发现古代设计者为了既提高强度，又保持悬挂部位外观的色泽一致，在销钉中也横穿了一根钢芯。或者说，这是一根外面包了青铜的钢钉。根据所受剪应力计算，其安全系数为8.2，远远超过了当代飞机上材料强度的安全系数。有人还进一步作出动态计算，销钉可承受的钟体摆动速度为每秒15.4米。即使将大钟倒竖着举起，再任其自由落下做加速运动，也不会将销钉挣断。至于坚实的木梁和微微内倾的支柱，更是经过几百年多次强烈地震的严酷考验而纹丝不动。古人竟创造了这样简单廉价又万无一失的支撑系统！

我们欣赏一颗钻石众多的棱面时，自然不会忘记它主面上熠熠的光芒。永乐大钟作为一个发声装置，它最根本的功能和终极的输出无疑是钟声。归根结底，应该以钟声的品质来鉴别技术成就的高低。在这方面，五百年间已有无数诗文对永乐大钟天下独美的音响作过精采描述。而科学工作者用的却是另一种语言。快速傅立叶变换法，旋转薄壳体有限元分析法，一记钟声如同一束白光通过牛顿的棱镜，频谱上出现了众多的分音。钟体在几何形状大致固定的情况下，单靠厚度的变化就能带来极为丰富的泛音。厚厚的钟唇是高音E3的主要震源，钟腰的厚度变化则送出了C3、A3分音。这是不同乐音奏出的和弦，是众多溪流汇成的洪波。永乐大钟铸成后，由于通体都是经文，根本不可能通过机械刮削来调音，但却一次性达到如此音响效果，这的确是俗手不办的事。由于差频现象和各分音在大气中衰减程度不一，便出现了钟声的抑扬起伏和各处听到的音调略有不同。重击一次，钟声持续时间可达三分钟之久。最后绕梁不绝的余音是最低的基音，难怪总带着庄严的嗡嗡之声了。

做一天和尚撞一天钟的成语，描述了中国古钟的鸣响不同于西方使用钟舌从内壁敲击，而是用钟杵从外壁碰撞。永乐大钟当年供六个僧人集体操作。一击之下，声闻数十里。钟口正下方八角形地槽既能提供仰观大钟内壁经文的方便，更具有今天舞台前面乐池的声学功能。这里处处都有匠心和巧思，正是诸多的智慧，共同将十四世纪东方的黄钟大吕之音塑造得无比和谐、圆满而丰盈。

至今还不断有研究者报告永乐大钟考察中的新发现和新问题。诸如机械能转化为声能的效率和声场分布状况如何；永乐大帝的《名经》不按正常顺序排版，却三进两出从外壁反复转到内壁，是否反映了古人独特的时空观念……永乐大钟作为五百年前一个庞大的存在，一定还会携带着许多尚未发现的信息，等待后人去诠释和破译。

我们也许不免带上了几分怀旧之情。五百八十年间，听过钟声的人们一代代谢世了。而大钟却顽健如初，钟声依旧。它有足够的寿命来和时间抗衡。这是跨越时空，轰鸣千古的不朽之音。它满载着一个时代蓬勃的生命信号，永远传递着人文的光辉和科学的火薪。

(本片荣获1998年法国巴黎第十五届世界科学与传媒大会杂志类科普奖；获1999年葡萄牙科技和医学电视节“银奖”；获1999年度联合国教科文组织国际电影电视及音像传媒匈牙利国家委员会奖)

　　觉生寺的大钟是明代永乐年间铸造的，所以叫“永乐大钟”。铜钟悬挂在大钟楼中央巨架上，通体褚黄，高6.75米，直径3.7米，重46.5吨。钟唇厚18.5匣米，钟体光洁，无一处裂缝，内外铸有经文230184字，无一字遗漏，铸造工艺精美，为佛教文化和书法艺术的珍品。撞击之，音色好，衰减慢、传播远。轻撞，声音清脆优扬，回荡不绝达一分钟。重撞，声音雄浑响亮，尾音长达2分钟以上，方圆5o公里皆闻其音。据冶金部门分析，该钟配方科学，钟体强度达最佳值，故受撞五百多年，仍完好如初。此钟的悬挂方法符合力学原理，悬钟木架采用八根斜柱支撑，合力向心，受力均匀，大钟悬挂在主梁上，全靠一根长一米、高14厘米、宽6.5匣米的铜穿钉，穿钉虽承受几十多吨的剪应力而安然无恙。钟体内外皆铸有经文，外面为《诸佛如来菩萨尊者神僧名经》、《弥陀经》和《十二因缘咒》，里面为《妙法莲花经》，钟唇为《金刚股若经》，蒲牢(钟纽)处刻《楞严咒》等，计有经咒17种，皆汉字楷书，字体工整，古朴道劲，匀称地分布在钟体各处，相传是明初书法家沈度的手笔。当初明成祖铸造这么多佛经於钟上，为的是弘扬佛法，使佛经传诸久远。二十三万多字的佛经铸在钟上，击钟一下，字字皆声，等於诵读一遍经文，自然是功德无量。15世纪初叶，明成祖朱棣迁都北京后，营建京师有三大工程，即故官、天坛、永乐大钟。明成祖铸造大钟，是为宣扬“壮举”。大钟铸好后，先挂在宫中，明万历年间移置万寿寺，清雍正十一年移置觉生寺。钟身内外铸满阳文楷书佛教经咒，是明初馆阁体书法艺术代表作。大钟所铸经文，几百年来误传是《华严厉经》，故有“华严钟”的叫法。近年查明钟上所铸乃以明永乐帝御制的《诸佛世尊如来菩萨尊者神僧名经》和以《法华经》为主的八种经，并无《华严经》。大钟铸造精致，钟形弧度多变，周身无磨削加工痕迹，充分显示铸造工艺高超，奇妙独特。

　　明永乐大钟是采用泥范法(中国的三大传统铸造工艺－泥范法、铁范法和失蜡法之一)铸造。先在地上挖一个大坑，用草木和三合土做好内壁，上面涂上细泥，把写好经的宣纸反贴在细泥上，刻好阴字，加热烧成陶范，然后再一圈圈做好外范。铸时，几十座熔炉同时开炉，炉火纯青，火焰冲天，金花飞溅，铜汁涌流，金属液沿泥作的槽注入陶范，一次铸成。永乐钟铜质精良，致密坚固，合金纯度考究。大钟含铜80.5%,含锡16%，还有铅、锌、铁、硅、镁等元素。这种成分配比，与《考工记》中的“六齐”项下的“钟鼎之齐”的记载极其近似。钟壁薄而经得起重击，音质音色驰名天下。大钟铸好后，待到冬天，先每隔一里挖一口井，再沿路挖沟引水，泼水结冰，然后开始搬运;大钟在路上步步滑行几十里才至宫中。再滑到冰土堆上，然后建钟楼，钟挂於楼顶，春天解冻后取土而钟悬。大钟支架四臂八叉，钟纽分上下两节，中间用穿钉固定於横梁上，用木杵轻轻一撞，便发出震心惊魂的钟声。永乐大钟是在德胜门内铸钟厂铸造的。铸好后存放在汉经厂(遗址在产今嵩祝寺一带)，直到万历三十五年(1607年)才被移到西直门外万寿寺悬挂起来，并为它专门建了一座方形钟楼，每天由六个和尚专司撞钟之职。据明人蒋一葵记述:“昼夜撞击，闻声数十里，其声谹谹，时远时近，有异它钟。”

　　永乐大钟在万寿寺悬挂了20年左右，到明末，人们看到它已经躺在地上了。到了满清八关，清雍正十一年(1733年)经过朝臣们的一番争论，根据阴阳五行生克之说，认为大钟属金，北方属水，金水相生，因此，应该把它放在京城之北。于是雍正皇帝最后决定，将此钟置放在地处“京城之乾方，圆明园之日方”的风水宝地觉生寺。移钟工程直到乾隆八年(1743年)才完成。乾隆帝题“华严觉海”大匾高悬於钟楼之上。为了悬挂这口大钟，特地在寺后设计了一座两层钟楼，上层圆形，下层方形，楼内有梯盘旋而上。钟楼上各面都有窗，因之里面光线充足，能见度良好，可以清楚地看到钟纽和钟身顶部。悬钟的架子，是用粗大的木梁制成，它的四柱顶部内倾以散力，结构合理，所以经过二百多年毫无倾斜、歪闪的迹象。为了减低钟架的高度，在钟的下方挖了一个深70公分的八角形坑穴，人们可以在坑里观看大钟内壁的字迹。据专家们概括，永乐大钟有“五绝”。第一绝是形大量重、历史悠久。第二绝，永乐大钟是世界上铭文字数最多的一口大钟。大钟奇妙优美的音响是第三绝，有位声学界的权威人士给永乐大钟的钟声下了八个字的评语:“幽雅感人、益寿廷年”。科学的力学结构是永乐大钟的第四绝。永乐大钟的悬挂纽是靠一根与钟体相比显得很小的铜穿钉连接的。别看穿钉很小，却恰恰在它所能承受四十多吨的剪应力范围之内。永乐大钟第五绝是高超的铸造工艺。

　　在中国历史上，古钟具有独特的地位和作用，它的历史甚至比文字的历史远古老。远在原始社会末期，我国已有钟出现，或以木制，或以竹制，或以陶制，是一种简单的打击乐器，起到聆音欢娱的作用。随着人类社会的发展，人们对音阶与音律的认识渐趋完善，商周时期出现了青铜制作的铙、鎛钟、甬钟、编钟等演奏乐器。“钟鸣鼎食”，日益成为贵族统治者权势地位的标志。悬挂编钟，要严格按照礼乐制度规定的名位等级，天子宫悬(四面悬钟)、诸侯轩悬(三面悬钟)、卿大夫判悬(二面悬钟)、士特悬(一面悬钟)。制礼作乐成为当时治国安邦的大事。战国时代的伟大诗人屈原有“黄钟毁弃，瓦釜雷鸣，馋人高张，贤士无名”的诗句传诵於世。它除了反映当时礼崩乐坏社会局面外，也说明古钟已成为人们心中崇高、公正、贤明、美好的华夏文明象徵。到了秦朝，又出现了象徵中央集权的巨型铜钟——朝钟。由於中国是钟的故乡，随着印度佛教渐次传入中国，中国的佛教僧人又创造了具有中国特色的法器——佛钟。以后历代都竞相铸造各种朝钟、佛钟、道钟、乐钟。而今天珍藏在大钟寺的永乐大钟，可以说是一口集我国各类古钟之大成的巨钟。明、清两朝，每逢辞旧迎新之际，大钟寺的和尚都要敲钟108下。据说一是因为一年有l2个月、24个节气、72个侯;二是因为佛教认为人有108种烦恼，敲108下钟，人听了钟声便可消忧解愁。如今，为了保护永乐大钟，同时又能使广大游人欣赏钟王美妙之声，大钟寺古钟博物馆实行每年正月初一到初三每天敲钟三次，每次敲钟三下。每敲一下钟声可在殿中回荡7o秒钟。

　　过去大钟寺曾是皇帝祈雨、佛教徒做佛事，人们朝拜和游览的场所。北京市人民政府已於1957年公布大钟寺为重点文物保护单位。1986年已建成一座古钟博物馆，现已收集历代古钟一百八十多口。大部分是明、清两代的古钟，花纹造型精美。其中一口原始社会末期制作的陶钟，据说已有约四千年的历史。大钟寺古钟博物馆陈列的各种古钟，不仅对研究我国的礼乐制度、思想史、音乐史、断代史等专史有重要价值，而且由於它们荟萃了我国古代工艺技巧之精华，代表了当时的铸造、声学、乐律学、力学的高超技术水平，也是研究我国传统科学技术的宝贵资料。

　　http://www.whtv.com.cn/dswk/jsc-5.htm
　　追寻永乐大钟
　　……那口最珍爱的永乐大钟。激越、磅礴、沉雄、嘹亮，带着恍来天外的神秘感和历史深处的沧桑感，一声声覆盖百里京华。这时候，四面八方的吉祥喜庆之声便有了庄严的领奏。……