文 wyr
把迷人的文化重镇佛罗伦萨“firenze”译成“翡冷翠”，充满了徐志摩的诗意，让人不禁去想这是怎样一座浪漫的城市。除了肉眼可见的文化遗迹，与其悠悠千载历史相呼应的还有许多“藏”在我们眼皮底下的宝贵财产。
佛罗伦萨火车站南侧坐落着一所极为迷人的教堂：新圣母大殿（santa maria novella）。她耀眼的魅力可以用米开朗基罗的一句话概括——就像我美丽的新娘。同时她作为一所博物馆，向无数访问这里的参观者传达这样的信息：这里不仅是蜚声世界的艺术之都，也是先进科学文化的中心。
新圣母大殿教堂的外立面具有科学特征的地方，是分别在左右两侧墙面上的天文表盘和春分浑天仪。1572-1574 年，天文学家、数学家丹蒂 (dominican ignazio danti)在了解佛罗伦萨市的纬度（43° 40’）后，在新圣母大殿的正面安装了这些天文仪器，他的目的是对子午线进行一系列观测和相关研究。这些观测和相关研究对于准确测量回归年的长度和两个分点的时间是十分重要的：这是作为当时的历法改革和确定基督教节期的重要基本参考。
教堂外立面墙的西侧是春分浑天仪（l’armilla equinoziale）（图1），它横向环带平行于春分日那天的赤道平面。丹蒂将它倾斜放置后可以与佛罗伦萨的维度线对齐。垂直于墙壁的纵向环带是南北子午线（左图2）。只有每年春分之际，太阳光线垂直照射于赤道时，在正午时分春分浑天仪会在墙上投射出完美的十字形阴影（右图2）。
教堂外立面墙的东侧是装饰精美的“天文表盘”（图3），由带有六个日晷的小太阳表盘组成，每个表盘以六种不同的方式测量不同地区的时间，相当于今天的“世界时钟”。
包括“oriolo all'italiana”（意大利表盘）“oriolo boemico”（波西米亚表盘）“oriolo comune de' franzesi, tedeschi, spagnoli”（法国、德国和西班牙表盘）。
另外还有一个较为特殊的天文仪器。我们见到过的日晷通常都是在室外应用，晷针是一根杆子、一根柱子或一个方尖碑，利用被太阳照射的晷针投下的影子方向来测定并划分时刻。1574年丹蒂在新圣母大殿中设计了用于室内的日晷。由玫瑰花窗下的孔洞（图4）和教堂内地面上的青铜子午线（图5）构成，子午线从南到北长度约41米。
随着季节与时间的变化，光线沿着子午线移动。每当春分日时（图6），正午的阳光会驱散殿内的昏暗笔直的穿过孔洞，像一束亮闪闪的金线，不仅照亮了大殿，同时照射在子午线的一端——形成的光圈镀亮了青铜多米尼加太阳神像，增添了一抹神秘和崇高，令人无比的动容。
在丹蒂和新圣母大殿的修士们运用了这些天文仪器后，经过多次测量和计算，最让他们们吃惊的是，在精确的计算面前，春分日并不是在日历上的3月21日，而是在4月1日。这是因为在当时“儒略历”仍然有效——这是由凯撒大帝于公元前46年建立的时间历法，平均每年延迟11分钟，到了丹蒂生活的时代已经过去了漫长的16个世纪，共计延迟了十天之久。
丹蒂与其他学者一起向教皇格里高利十三世提出了对“儒略历”进行改革，最终在1582年教皇格里高利十三世宣布进行历法改革，推行“格里历”。恢复到正确的日期对教会十分重要，因为春分日是计算复活节日期的基础。改革宣布将当天的日期提前10天，教皇规定1582年10月4日星期四之后的第二天是1582年10月15日星期五，于是当人们第二天从睡梦中醒来时，就已经是10月15日了。新的历法形成了今日国际通用的公历，这也是丹蒂的重要贡献之一，在历史上起到了至关重要的作用。
在新圣母大殿中还有一处壮观的景象，位于教堂的中殿内左侧的第三个拱廊中，是意大利文艺复兴绘画的奠基人马萨乔（masaccio）创作于1427年的壁画《圣三位一体》。
每当春分之际，从主殿窗户进入的太阳光束会直接落在《圣三位一体》这幅壁画上（图7），可以看出，这束光应当不是随机的照耀在此，于是，我们发现了马萨乔同时也在运用光来绘制这幅壁画，并通过光来和观众“对话”。在上午9:30分左右，当太阳冉冉上升，昏暗的教堂里突然被一束光线照亮，逐渐投射在壁画中心耶稣基督的部分，他伸出的手臂作为直径画出的圆弧区域正是阳光投射形成的区域，无声的言说着神圣与崇高，在这一刻光明即将战胜黑暗，生命和希望都将开始生长。
但是在 1425-26 年的春分，儒略历在季节方面是交错的，因此，应当是那年的春分3月21日（对应今天的3月28日至 29 日），在壁画上发生了如此圣洁的奇观。
历史走到今天，是科学推动社会的经济和文化发展，为思想的解放提供了社会环境和更广阔的视野，而思想的解放和艺术的进步给科学家的研究提供了方向指导，激发了人们的求知欲。而科学反过来再次激发人文思想的进步，给技术手段的提高提供理论依据。它们相辅相成，互相推动，共同改造着我们的精神世界和客观世界。
下一期将分享新圣母大殿中的建筑、绘画与数学会碰撞出怎样的火花。
reference:
https://www.stamptoscana.it/lantico-fascino-dello-gnomone-nel-duomo-di-firenze/
https://expertflorenceguide.com/art-meets-astronomy-in-florence-the-tools-and-masterpieces-of-danti-and-masaccio/
https://www.researchgate.net/publication/317725370_principles_and_applications_of_geometric_proportions_in_architectural_design
https://www.smn.it/it/opere/
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