[内容速览]旅游旺季临近，山西省大同市文物局的专家们因担心恒山悬空寺游人过多而大伤脑筋：这座历经千年、悬于半空的古寺是否能经得起每日3000于人的登踏？古建筑专家柴泽俊等人为此展开调查，结果大出意料！本片以悬空寺的“结构、位置”为线索，一步步破解悬空寺的悬挂、不朽、承重之迷，最终揭开了这座古寺“千古悬空”的迷团。
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它既不宏大，也不华丽，却超越了地球的引力，悬在空中。它的高度令人恐惧！１５００年来经历了无数次的山崩、地震、雨水侵蚀，它始终屹立不倒。
主持人：站在这个６０米高的悬崖上往下看，就好像是站在一个２０层楼的楼顶往下看一样，真的是感觉很玄呀！我想任何人到了那恐怕脚底下都会发软的。喜欢旅游的朋友可能已经看出来了，这个地方是一个我们国家非常出名的旅游景点，它就是山西大同浑源县的悬空寺。那么这座寺庙年代非常久远，据说喜爱它的人是越来越多。游人越来越多的话，恐怕这座千年古寺的保护工作就会越来越难。为什么这样说呢？因为悬空寺、悬空寺，顾名思义，它不仅仅是建造在距离地面６０多米高的悬崖上，而且它整个的建筑都是悬在半空的！
悬空寺有大小殿堂41间。令人难以置信的是，所有楼阁的底层似乎从悬崖的立面中凸了出来，看上去，楼阁就好像挂在悬崖上一样！那么，这样一个颇具规模的寺院是靠什么支撑在悬崖上呢？
恒山地区流传着这样的民谣：悬空寺，半天高，三根马尾空中吊。"马尾"就是指这些上接楼阁栈道、下至岩石的红色立木。这些立木总共有30根，被分成三组，每根长度大约十几米。分别被设置在两个楼阁和一条栈道下面，给人的第一感觉，悬空寺似乎就是靠这三组立木支撑在悬崖上。难道悬空寺就是靠这些立木支撑起来的呢？
常学文在悬空寺管理处工作了10多年，开始的时候，他也认为悬空寺是靠这些立木来支撑的，但是，一次偶然的发现，让他感到十分疑惑。
常学文大同浑源县文物局文物科长：这个地方，悬空寺的两个三层楼阁连起的一个古栈道，这个栈道的下面，我们大家从下面看这个柱子好像是一个支撑的作用，实际上它能晃。
这些能够晃动的立木十分细小，直径不超过十厘米。而上方的楼阁重达数十吨，这样纤细的立木，能起到支撑作用吗？更令人奇怪的是，查阅悬空寺的历史资料，人们都没有发现立木的踪迹。
北京民间艺术家协会会员赵思：90年代初我去的时候，在悬空寺的栈道上没有立柱，在两边的殿上也没有多少立柱，这样就看来说什么呢，没有立柱它照样悬空。
赵思敬曾多次对恒山悬空寺进行考察，在早期拍摄的照片中，他并没有发现有立木，因此他怀疑悬空寺下面的立木，根本就没有支撑作用。如果没有这些立柱，楼阁和栈道究竟靠什么支撑？
考古学家们发现，在所有悬空寺的楼阁和栈道下都埋有横梁：这些直径５０厘米左右的木材，好像是从岩石中长出来的一样。这些横梁露在外面的部分大约有一米左右，它的上面正好是用木板铺成的走廊。不仅走廊，整个楼阁的底座也直接压在这些横梁上。
专家统计，悬空寺共有这样的横梁27根，这些横梁很可能才是挑起整座楼阁的关键，但令人困惑的是，悬空寺周围都是高达百米的悬崖峭壁，这些横梁的架设，古人究竟是如何完成的呢？
上个世纪80年代，考古学家在峡谷南部陡峭的石壁上，无意中发现有两排方形石孔。有趣的是，这些石孔沿着山崖在河道上方一字排开，像是要把人引出山谷。这难道就是传说中的栈道？
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罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：诸葛亮叫明修栈道，暗渡陈仓，栈道就是过去运粮运兵，或者过去有运各种货物的。
国家文物局古建筑专家组组长罗哲文先生长期从事中国古建筑的研究工作，他从这些石孔的排列方式推断，这是木材的插孔，这很可能是一条古栈道的遗迹。
为了能通过绝壁运输物资，古人在悬崖上开凿石孔，然后将横梁插入其中，再用木板铺平，就建成了一条在山崖上通行的栈道。罗哲文认为，悬空寺的横梁也是插入了类似这样的石孔，起到支撑作用。
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：就是跟一样，完全一样，就是跟这个悬空寺，就是在山崖上打洞，把这个梁插进去。 om
从悬空寺现存的横梁来看，横梁的直径和这些石孔十分吻合。据测量，这些石孔的深度都在一米左右，因此有人推算，石孔的深度再加上横梁露出来的一米，悬空寺横梁的长度可能只有两米。
但悬空寺楼阁的重量远远超过栈道上木板的重量，两米长的横梁能支撑起巨大的楼阁吗？
罗哲文认为，悬空寺下方的横梁长度肯定不止两米，目前横梁露在外面的一米只是它本身的一小部分，大部分的横梁隐藏在山崖里。如果这些横梁只有两米，那么整个楼阁早就已经跌下深渊！
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：一根这个杠杆似的，一根梁它挑出来了，它挑出来，很长的后尾在山崖里头，很深的，能比挑出来这一部分，有三分之二。它就是保证了挑出来这一部分的安全。
主持人：我们就可以把这儿看成是恒山的山体，这个我们把它给看成这个横梁，单独的一根，这个小建筑就是把它当成悬空寺。我们用它来说明什么呢？我们假设这个横梁它是４米长，现在我们在山上开凿出来的这个岩洞，我指的是这一部分。这一部分的长度是一米。现在我把横梁给它打入这个石洞之中。这样一来呢？它就是横梁有一米长的距离被打入了石洞。但是，大家不要忘了，在横梁的下面，它还有一部分是３米长的这个岩石的基座，这样一来就变成了什么呢？变成了横梁它有３米都是紧紧地依靠在岩石之上的。只有一米是真正悬空的，这构成了一个杠杆，横梁本身是个杠杆。那么这个基座的尽头处就变成了这个支点。那么悬空寺的这些建筑呢，恰恰就是在这之上。但是，在这个外侧，还是有一米的距离，它是真正悬空的。而这个地方对于悬空寺来说，它恰恰又是一个走廊。那么游人们都会在上面穿行。所以有人就考虑，说如果这部分的游客要是站的人特别多的话，这个横梁还能承受得住吗？会不会喀嚓一下，出现危险呢！
专家们在对横梁进一步调查时发现，栈道下方的立木可以晃动，没有支撑的作用，但在楼阁下方的立木却完全不同，这些立柱正好顶住横梁，几乎无法移动，难道这些立木也起到了支撑的作用吗？
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：因为这个木料相对重了，所以它必须得下面有这个柱子顶着，这样它就安全了．过去我们俗话有一种说法叫墙倒屋不塌，墙到了，这个房子塌不下来。它为什么？它就靠这个柱子梁顶着。
悬空寺最高的建筑三官殿下，共架有22根立木。这些立柱上端支撑着横梁，下端牢牢地压在岩石上。正是这些立柱和横梁共同构成了一个有力的支撑体系，保证了楼阁的悬空和行人在走廊上的安全通行。罗哲文在多年的研究中发现，这种横梁加立柱的支撑方式，在古代建筑中应用十分广泛。
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：古时候有个叫有巢氏、有巢，巢就是鸟的那个巢呀。可能比神农氏还早，他就是在树上就像鸟儿搭窝似的，用枝子、树干把它搭成一个房子，这就是从这个来源。这个来源后来发展成为中国木结构体系。
中国古代的工匠很早就已掌握了这一技术，在皇宫、都城、桥梁、民居中大量应用，但要在恒山这样一个悬崖绝壁之上，建筑寺庙几乎超越任何人的想象。所以悬空寺一建成，就被视为一个奇迹。
赵思敬北京民间艺术家协会会员：《嘉庆重修一统制》上记载说，这个悬空寺是初创于北魏，到元代的时候是非常兴盛的。
悬空寺上现存最早的三尊石佛大约是公元500年的北魏时期雕刻的，因此悬空寺至少已经有1500年的历史。对于今人而言，1500年前的工匠既没有炸药，又没有今天复杂的施工机械，他们是如何在石壁上开凿石孔的呢？张守直是浑源县有名的石匠。至今还保留着祖辈传下来的凿石工具。
张守直：这个东西这是老辈传下来的，这叫喇叭，这个叫錾，古老的时候这个钢材缺，它这个把这个按上，这面磨，这面不磨。
专家们推断，当年的工匠仅凭这些简单的铁制工具，就足以开凿出用于放置横梁的２７个石孔。
如今当年古栈道的横梁已不复存在，但这些石孔打凿的痕迹却还清晰可见。那么，古人是怎样将横梁牢牢地插在石洞中呢？上个世纪９０年代，文物保护部门试图更换部分悬空寺的横梁，却发现无法将横梁从石孔中拔出，费尽周折之后，专家们发现，所有的横梁被作过独特的处理，插入石孔的一端打上了楔子，打入洞内，楔子会撑开横梁，牢牢卡在石壁上．它的作用类似今天的膨胀螺栓，打的越深，固定的就越紧密。
主持人：现在，我再给大家做一遍这个演示。现在我把楔子轻轻的先楔入到这里，楔入到横梁里，现在把横梁开始往石洞里插，外面不停地敲击。这个楔子已经完完全全的给它嵌入到了这个横梁当中，因此，它整个前面的这个头，就变的非常大，实际上就是膨胀的意思。这样果真这个横梁就拔不出来了，实际上大家想一想，换到悬空寺上，就是同样的。这个横梁，就可以非常稳固的被死死的卡在山崖之上了。这也就是悬空寺千年不坏的一个理由。因为那个时代的建筑材料，我们没有什么其他的选择，只能是选择木头。但是，木头大家都知道，它是有一定寿命期限的，它是会腐蚀的，悬空寺它毕竟是１５００多年前建造的，这些木质是否已经发生了一些变化呢？
据史书记载，悬空寺从建成至今的１５００年间，曾经历过多次大的维修。今天的悬空寺虽然结构和位置并没发生任何变化，但专家们从建筑的风格判断，现存的悬空寺建筑大部分在明朝时重建过。
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：从它建筑的法式，就是它这个结构，是明朝的。斗拱它是随着每一个时代的发展，它是变化的。
据寺内一块清同治年间的石碑记载，悬空寺木结构的维修最近一次据今已有140多年。虽然这些横梁已经开裂，却没有腐朽。横梁经得起百年风雨的侵蚀的关键，在于经过了一道特殊的处理。
赵思敬北京民间艺术家协会会员：由于用桐油泡过，或者说一遍一遍的刷漆过，又没有虫蚁的腐蚀，这样使它能够一千多年以来，仍然坚实的在这个岩石上。因为它用的木头是当地产的这种铁杉木，铁杉木在中国算是比较多的，这种木头，适合于建筑，造船，车辆都非常适合。
主持人：根据寺里石碑的记载说，在当时工人们首先是要先把这个横梁来给它布置完成，然后，再在山脚下，利用这些木材，制造出来每一个建筑上使用的木质构件。当把所有的构件都造完之后，把它们搬运到山顶上，到达山顶之后，再用绳索把工人和这些部件都放到山腰，然后，工人再把这些部件拼成每一个每一个单独的一些建筑。当所有个体的建筑都完成之后，这个工作还没有结束，还要再铺上栈道，把单个的建筑连接成整体，这样就便成了悬空寺。当然，这个用时是非常长的。那么古人当时有一句诗来形容悬空寺，叫做"飞阁丹崖上，白云几度封，蜃楼疑海上，鸟道没云中。"但是现在这座空中楼阁却面临着一种来自于地下的威胁！
上个世纪９０年代，一场危机降临悬空寺所在地金龙口山谷．
王霞悬空寺管理理处工作人员：中午1点48分，当时我们刚吃完中午饭，我们在接待室休息，正在休息时，突然外头轰隆声巨响，好多石头飞落下来，悬空寺是灰茫茫的什么都看不到，我当时特别害怕，以为悬空寺不在了，那么大的石头全部砸到里头了，很值得庆幸的是什么呢，悬空寺安然无恙，毫发无损。更高兴的是什么呢？当时我们接待一批42人的德国团，全部在寺院里头，也毫发无损。
刚才的一幕是由地震引发的悬崖滚石。浑源县的历史上曾经有多次地震的记载，最近40年发生了两次六级以上地震，其中一次使浑源县城三分之一的房屋倒塌，造成很大损失。悬空寺安然无恙！ 是什么原因使这个空中楼阁没有垮掉呢？悬空寺是一个典型的古代木结构建筑,不但悬空的楼阁靠木材支撑在悬崖上，楼阁本身的框架结构也是由木质的梁柱组成，形成一个榫卯结构。
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：横梁立柱它结合的叫榫卯，这个榫铆结构，它最大的特点，就是能防震，它能够吸收震能，我说它叫弹性结构。
榫卯结构就是一根木头凸出的部分插入另一根木头相同尺寸的凹洞里，这种结构的建筑在受到巨大外力作用时，部件彼此错动，当外力消失时又能恢复原状，所以不会遭到彻底破坏。这一结构的特性正是悬空寺在历次地震中能够幸免于难的主要原因。
悬空寺的头顶是翠屏峰200多米高的悬崖，200米高空坠下的巨石为什么却奈何不得一个小小的寺院呢？
从侧面看，翠屏峰的立面是一个凹进去的弧形，悬空寺所在的位置恰好是翠屏峰的最凹处，所以从山上滚落的岩石只会从悬空寺的前面直接落在地下，根本砸不到悬空寺。
赵思敬北京民间艺术家协会会员：悬空寺之所以能够1400多年以来，没有什么变化，也没有什么塌落，这个和它所选择的环境是有关系的，我们看悬空寺，它所在的那个位置是一个锅底，在山上说是一个锅底，这个锅底上面，它可以在雨季时候挡住雨。
赵思敬北京民间艺术家协会会员：在这个日照的时候呢，它只有上午能够照几个小时。
悬空寺所在的翠屏峰俯瞰是一个内收的弧形，对面的横山主峰也是一个内收的弧形。两座山的山峰就象两只手一样包拢着悬空寺，使悬空寺的日照时间很短，避免了暴晒引起木材风化，恰恰是极短的日照时间，为欣赏悬空寺独特的夜景创造了条件。
考古专家还发现这个峡谷有些异常：浑源河从悬空寺脚下流过，而峡谷一侧的悬空寺却是干燥异常；这个峡谷的谷底风很大，但悬崖上的悬空寺的风却非常小。
原来，两山之间的金龙口峡谷的出口十分狭小，不管多大的风吹进谷底，到了悬崖的凹处就会变小，大风吹走了浑源河的水气，反而保证了悬空寺通风干燥。
罗哲文国家文物局古建筑专家组组长：山有突出来的地方，或者是有变化的地方，就把它用梁子或者桥结合起来，这样就变成了一个仙山楼阁式的组合的一组艺术，价值很高的，的确有音乐式的，有起伏昂扬的这种，我觉得从这方面来说，悬空寺体现的非常非常的好。
今天再次行走在悬空寺的楼阁和栈道上，时间仿佛已经停止，只有奔流不息的浑源河和山谷的风声提示我们，这座建筑早已和山谷浑然一体。时光流转，正是１５００前的工匠的智慧，在悬崖峭壁之上，创造出了这样一个不可思议的伟大建筑。
主持人：据说当年唐代的大诗人李白游历到此，见到悬空寺，此情此景，让他诗性大发，不过当时他没写诗，反而是挥笔留下了两个字叫＂壮观＂。这很难得，李白的诗不少，但是留下来的字并不常见。后来到了晚明时代的时候，著名的地理学家徐霞客也到了这个地方，欣然挥笔写下了“天下巨观”，以此来形容古代建筑史上的一个伟大奇迹。悬空寺它建造的那个年代，我们的那些古代的祖先们，他们没有我们现代化的生产工具，没有我们现在这么好的建筑材料，他们只是简单地利用一些木材，几根绳索，还有就是几把凿子，巧妙的利用了恒山的地形地势，居然就建造出了这样一座宏伟的建筑，的确是很让人佩服。不过说到底，悬空寺它毕竟是一个木质结构的建筑，现在我们后人要做的就是应该想方设法地延长它的寿命，让它能够永远的屹立在恒山。好，感谢大家收看今天的《走近科学》，下期节目我们再见。
