科技文艺复兴：文艺复兴时期的技术与科学

 文艺复兴时期的技术与科学
The Technique and Science in Renaissance
戴吾三

近几十年来，史学界对文艺复兴有了较前代更深入的研究，明确这一时期不仅有光芒四射的文学、艺术，有集艺术与科学于一身的巨擘，也有可圈可点的专业技术与科学。文艺复兴时期的技术成就主要表现在建筑设计、铅活字印刷和矿冶技术方面；科学成就主要表现在博物学、天文学、医学方面，这些成就或有革命性的意义，或有承前启后的价值，在人类文明史上留下不可磨灭的印记。

一、文艺复兴时期的技术
从后世的眼光看，文艺复兴时期的建筑放射异彩；铅活字印刷加快了西方文明进程；矿冶技术承前启后，富有特色。
1.建筑设计
文艺复兴时期的建筑特点，从文艺复兴建筑运动的先驱菲利波•布鲁内莱斯基（Filippo Brunelleschi，1377-1446）的杰作中可得到体现。
布鲁内莱斯基熟悉古罗马建筑，在对古建筑遗迹的考察中，他深悟古建筑中所遵循的几何关系，在此基础上，他发展了表达这些几何关系的一整套规则，并运用到新建筑中。而由布鲁内莱斯基确立的规则又为后继者继承。
文艺复兴建筑形式讲究明确显露建筑物的几何外观，建筑物采用诸如立方体或平行六面体等简洁的几何造型。在长、宽、高之间都依据简单明确的比例关系，使之一目了然。
分析布鲁内莱斯设计的佛罗伦萨圣灵教堂（San Spirito）可见，其内部空间（参见图1）以重复的单元构成，具有一种明快的、恬静的均称感。平面图和立视图揭示了这座建筑的结构，中堂与耳堂交叉形成的正方形提供了作为整座建筑基础的模数。中堂的高度等于这一正方形的边长，而侧堂的宽度、中堂拱的宽度均为这一正方形边长的一半，使正方形的侧廊开间的面积等于这一正方形面积的四分之一。在立视图上，中堂连拱廊的高度等于上方的墙高。总之，这种比例关系（1:1:1:2）简单到了极限。1
在圣灵教堂设计中也体现了透视画法的应用。文艺复兴时期，透视画法受到普遍的重视，是布鲁内莱斯基把这一技法首次在建筑上进行了示范。透视画法提供了一种技术，能把空间物体按科学定则表现于纸上。这一便利条件使建筑师能对正在进行的工作实行有效的控制，并能保证他雇用的工人拥有精确复制他所设计的建筑物的手段。
文艺复兴时期的教堂建筑造型，不管什么平面设计，均讲究在中心之上建有圆穹顶。其结构支撑多采用筒形穹顶，而不是中世纪的交叉穹窿，不仅更符合外观和结构的要求，而相应的施工技术也有创新。以佛罗伦萨大教堂（Basilica di Santa Maria del Fiore，亦称圣母百花大教堂）穹顶为例，该教堂的主体部分于13世纪末动工，其后因爆发黑死病迫使工程中断。1418年佛罗伦萨市政府公开征集建造穹顶的方案，最后确定由布鲁内莱斯基担任总建筑师。

图1 佛罗伦萨圣灵教堂内景

图2从透视的角度看，佛罗伦萨圣灵教堂内的所有基线都明显地汇聚于一个中心点。