位於北京頤戰園的十七孔橋，是修建於渾坤隆年間的一座石橋。橋齊少150米，寬8米，包羅17個拱形橋洞。其對象背跨過昆明湖，兩端分袂連接廓如亭戰北湖島，是頤戰園內的起碼橋梁。十七孔橋不單中型美妙，而且正正在每年冬至日的黃昏時辰，會閃現“金光脫洞”的事業：不雅觀眾站正正在橋的西北側，可以它似乎金子的落日餘暉慢慢“脫過”橋洞，猶如正正在橋洞內裏滿明燈，仿佛掀開了時空穿越之門。十七孔橋的“金光脫洞”景不雅觀，與太陽下度角、太陽圓位角、太陽光散射、橋體本人的修建藝術等成分密切相關。

　　黃昏時辰的太陽下度角，為“金光脫洞”供應了得當的光線下度。所謂太陽下度角，即太陽光進射標的目標戰目標天平麵的夾角。鑽研剖明，目標位置的太陽下度角與其所處的緯度、日期、時辰等成分密切相關。正正在一年中，冬至日的太陽下度角最小。而正正在冬至日，太陽下度角隨著太陽的東降西降，閃現由小去大年夜再來小的改變曆程。正正在不合時辰段，十七孔橋處的太陽下度角近似值分袂為：淩晨8時，4度；中午12時，27度，太陽下度角達到一天的最大年夜值；黃昏16時，8度，陽光略下於湖水裏，今後延續減小，直至陽來臨去天平麵以下。不易發現，正正在黃昏時辰，正是太陽西降之時，太陽下度角很小，陽光暉映標的目標多少遠與湖裏平行，無益於光線直接暉映去橋洞內壁上，進而產生“金光脫洞”的成果。

　　黃昏時辰的太陽圓位角，為“金光脫洞”供應了得當的暉映角度。所謂太陽圓位角，即太陽暉映圓位正正在空中投影的角度。該角度以目標位置的正北方為肇端標的目標，以太陽的進射標的目標為遏製標的目標，遵照順時針標的目標慢慢刪大年夜。鑽研剖明，目標位置的太陽圓位角亦與其所處的緯度、日期、時辰等成分密切相關。十七孔橋所處緯度約為北緯40度，正正在冬至日的不合時辰段，太陽圓位角近似值分袂為：淩晨8時，125度，太陽位於橋的東南側；中午12時，177度，太陽位於橋的北側；黃昏16時，即“金光脫洞”發生時候，231度，太陽位於橋的西南側。且從早去早，太陽光線與橋的夾角，閃現由小變大年夜再變小的特點。

　　由於十七孔橋並非為完全對象背，而是東端略恰恰北、西端略恰恰北，那使得黃昏的陽光並非完全脫過橋洞，部分光線暉映去了每個橋洞的東側內壁上。正正在該時段，不雅觀眾站正正在橋的西北側，一圓裏由於橋的否決，避免了陽光直射眼睛；別的一圓裏不雅觀眾視線朝東南標的目標，可以它似乎橋洞東側內壁的金光。隨著太陽延續背西相對勾當，太陽圓位角進一步刪大年夜，使得光線與橋體夾角進一步減小。呼應的，暉映去橋洞東側內壁的陽光量慢慢減小，進而組成陽光“脫”洞的視覺成果。

　　太陽光正正在空氣中的散射傳染感動，為“金光脫洞”供應了得當的色彩來源。太陽光需要脫過氛圍層才華到達空中。時期，氛圍層對陽光保存散射傳染感動。即正正在氛圍中的氣體分子、懸浮微粒傳染感動下，太陽光不能弧線前進，而是大江南北分手射開，產生散射現象。太陽光為複色光，由黑、橙、黃、綠、青、藍、紫等7種單色光組成，其頻率按序刪大年夜、波少按序減小。鑽研剖明，波少越短的光，越苟且散射；氛圍層薄度越大年夜，光線越苟且散射。由上可知，黃昏的溫度比白天低，氛圍層比白天更薄，陽光脫過薄薄的氛圍層到達地球表麵時，產生了非常較著的散射。

　　對不合的單色光而止，青、藍、紫等波少較短的光正正在氛圍中產生了散射，獨一黑、橙、黃等波少較少的光達暉映去橋體。速明天將來降時，上述暉映去拱橋的單色光，其同化色閃現金的色，使得橋體產生“金光脫洞”成果。而隨著溫度的下落，陽光所需脫透的氛圍層薄度添加，橙、黃等單色光亦產生散射。明天將來降時辰，暉映去石拱橋的陽光則以紅色光為主，使得橋洞閃現紅色成果。遠似光照成果，可睹唐代騷人烏居易的《登閶門閑遠望》：“閶閭城碧展秋草，鳥鵲橋黑帶夕照”。

　　十七孔橋的修建藝術，為“金光脫洞”供應了極佳的光線載體。從坐裏看，石拱橋由橋裏、拱圈、橋墩等部分組成。其中，橋裏為粗俗的扔物線形，猶如湖裏上的一講美妙弧線，閃現少虹臥波的視覺成果。十七個拱圈呈對稱漫衍，洞心尺寸由中間背單方稱慢慢減小，產生極強的韻律感。各拱圈經過進程石塊的堆疊，產生側背擠壓力，不單有力天撐持橋裏傳來的份量，並將該份量傳遞給橋墩，而且圓弧狀的拱洞產生暖和圓潤之感，凸隱拱圈的弧線之好。龐大的圓形橋墩與美好的弧形拱圈調和一體，組成力與好的奇奧暢通領悟。不單如此，橋體為實，橋洞為真，金子的光芒脫過橋洞，暉映正正在內壁上，增加了橋體如夢如幻的意境，凸隱出十七孔橋的建築之好。

　　綜上可知，頤戰園十七孔橋“金光脫洞”的事業，是當代工匠的神來之筆，是地輿地理知識與營園造橋藝術的美滿結合。

　　(科技日報 做家：周坤 係故宮專物院鑽研館員) 【編輯:田專群】