| [內容速覽]北京南北中軸線是北京古都風貌的重要標誌之一，但這條中軸線真正起源點在哪？依據什麼來劃定始終是一個謎！人們一直以為中軸線就是子午線，可翻開北京交通圖人們會發現，北京的中軸線與子午線並不在一條線上，從永定門開始就開始有一個偏角，越向北偏得越厲害，也就是説，元明清三十即位皇帝的寶座都是歪的！專家調查發現中軸線向北延伸直指內蒙古的神秘元代遺址開平古城，中軸線與子午線確實偏離2至3度，這是古人有意為之還是另有原因？ |
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主持人：朋友們，大家好！歡迎大家收看今天的走近科學。説到我們國家的首都北京，一談到它的建築規劃，大家恐怕都會想到中軸線這個最重要的建築特徵之一了，那麼中軸線，北京城的中軸線，它的南邊的起始點是從永定門，那麼往北經過正陽門、紫禁城、景山、鐘樓、鼓樓，全長大概是7.8公里。但實際上這個中軸線並不是説是一條非常具體的線，它還是相對比較抽象的，只不過在它上面有了一些非常獨特的建築形致，而才讓它從地圖上給我們看了形跡。我們知道，在我們國家的很多城市都有中軸線，這個中軸線往往和子午線相一致的。子午線是什麼？子午線就是我們平時所説的經線，也就是在地球儀上看到的，能夠連接南北兩極的那條線，當然這個線是人為劃分的。在上個世紀50年代北京城的一次施工當中，人們就無意當中發現了兩件石刻，這兩件石刻分別是兩種動物，一個是老鼠，一個是馬。那麼，在天干地支我國古代的記年記時的方法當中，子代表老鼠，而午代表馬，因此中軸線也就是子午線，也就是我們現在所説的經線。
那麼北京城是一個帝都，元、明、清三代有33個皇帝都在這裡而南背北當皇上，但是，有一位老先生經過非常認真的研究之後卻發現，北京城的中軸線並不是和子午線完全吻合的。那麼，這麼一看33位皇帝他們的寶座有可能都坐歪了！而北京城也就不是正南正北的了。那麼他的這個理論到底有沒有道理？事情是否真的如此呢？我們接著往下看。
完成于明朝的北京舊城中軸線，南起永定門，北至鐘樓，全長7．8公里，以紫禁城為中心，貫穿城市南北，從而成為當時連接南北城的主線。時至今日這條中軸線，仍就起著脊梁的作用。
對於在北京生活了幾十年的夔中羽來説，觀察北京的變化、從遙感、航空影像的角度發現北京的美，是他工作之餘的愛好，再加上一直從事遙感以及測繪工作，使得他對地物目標有著濃厚的興趣。
夔中羽中國測繪科學研究院研究員：大約是5、6年前，我想拍一下北京的全景，用自己做的那個相機拍一張鳥瞰圖，由哪兒拍呢？由空中拍，那對著哪兒呢？就對著南北的正中那條線，那麼，拍的時候必須在地圖上規劃一下，我就找了一個辦公室裏有一張，挂了好大一張圖，是一張航空影像圖。
航空影像圖是航空攝影的像片經過處理，鑲嵌起來的一張俯視圖，面對高清晰的圖像，夔中羽琢磨應當選擇一個拍攝點，這時他開始關注起了北京城中的直通南北那條中軸線。
夔中羽中國測繪科學研究院研究員：當我看這條線由南向北延伸的時候，我就不知不覺的我的頭就有點歪，我把身體站正了，還不行，第二次看的時候又歪了，這才發現這條線不是正南正北的，和這個正南正北的線有一個夾角。
後來夔中羽又找來了北京的衛星影像圖，他發現在衛星影像上，這條中軸線也是偏的，夔中羽知道地圖完全是按照地理坐標嚴格控制繪製的，那為什麼中軸線會是偏的呢？
夔中羽中國測繪科學研究院研究員：買了好多版本的北京市地圖，當中包括北京交通遊覽圖，北京各種樣的大比例尺、小比例尺的地圖全買到了，結果一看，都偏一點，那就證明了這條線確實與子午線有一個偏角，並且方向是向逆時針方向偏了一點點。
中軸線偏離是一件很值得琢磨的事情，北京的這條南北中軸線到底是什麼時候形成的又是什麼時候偏的呢？
主持人：大家現在看，我們這兒給大家準備了一張北京地圖，這個方方正正的這個部分就是指的是過去的元大都。那麼當時元大都的中軸線最南端叫麗正門，也就是我們現在所説的天安門。那麼過了100多年之後，當明朝的永樂帝，他在北京建都時，沒有完完全全繼承元大都這個城市的整個部分。北京城當時由內外兩城組成的。如果從元朝的時候，北京城的中軸線就和子午線完全吻合的話，它就應該是現在這個樣子。可是，我們剛才已經談到了，那個時代，就已經發生了偏差，因此，這才是我們現在看到的真正的北京城的中軸線。那麼從這兒，我們就可以很輕鬆地看到，這個中軸線和子午線之間有一定的偏差，也就是説，其實並不是明清兩代時發生了偏差，這個偏差應該是元朝建設元大都時就已經出現了。
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夔中羽考慮，既然從地圖上發現北京的中軸線有一定的偏離，那這個角度到底有多少呢？於是夔中羽決定對永定門進行一次實地測量。
比起老北京的內城城樓，永定門的城樓要小得多。永定門不僅僅表示是老中軸線的南端點，更重要的是它是中軸線上一個標誌性的建築。它留給人們的不光是雄姿光彩的一面，還留給人們歷史的回憶。
為了保證這項測量工作的精確性，夔中羽來到了國家測繪局衛星觀測站，他們一起，根據世界時分區、當地時間差和當日時差等多種因素推算，確定太陽經過永定門正午的時間。2004年冬季的一天，夔中羽他們在永定門城樓下向北的甬路上，開始了立竿見影試驗。
甬路中央的桿子代表子午線，黑膠帶表示中軸線。當太陽經過永定門時，桿子的影子就是永定門子午線，影子與黑膠帶之間的夾角就是子午線與中軸線的夾角了。經測量和計算，北京中軸線偏離子午線2度多。那麼這個計算結果是否正確呢？
夔中羽又在地形圖上選擇了永定門、鐘樓和地安門三個點，算出偏角為2度10幾分，證明永定門立竿見影粗略測量的結果是正確的，這樣看來鐘樓偏離子午線已經有300米了。
夔中羽中國測繪科學研究院研究員：那為什麼是這樣偏的呢？是不是建造元大都的時候，就是人為的故意讓它偏了呢？還是測量錯誤造偏了呢？
為了尋找北京歷史的變遷和城市中軸線之間的變化聯絡，夔中羽開始拜訪研究北京歷史和規劃的專家。
張其錕原北京規劃委員會副主任：作為北京市的這個發展，從遼金開始的話，應該是800多年了，原來的京城是在宣武門廣安門那一帶，那麼後來的元朝就在這個中都的東北方向建了大都。那麼這個大都的位置就是現在的元大都遺址公園就是大都的北城墻。
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張其錕還記得這樣一件事，上個世紀六十年代中期，北京在拆除明代城墻的時候，在西直門意外地發現了一個新的情況。
張其錕原北京規劃委員會副主任：當時傳出來，元朝的城墻和明朝的城墻包在一起的，我到實際施工現場去看了，的確是這樣子，因為明朝城墻的墻磚和元朝的磚是不一樣的。
這一事實説明，明代的城墻是在元代城墻的基礎和位置上修建的，這樣就能使宮殿的位置剛好出現在中軸線上。金中都、元大都、明清北京城，隨著朝代的更疊，北京城也在變化著，但中軸線卻沒有改動，至今已有730多年了。
有些學者提出，中軸線偏離子午線可能與天文現象有關，那會不會是計算出了問題呢？ 從天文學角度來説，地球上各處的經、緯度和方位角都是隨時間變化而發生一些變化的，比如天文學中的極移，就是地球存在，很小週期性的擺動、偏轉等現象，這些變化會不會影響一個城市的中軸線測量呢？
席澤宗院士是享有國際聲譽的天文學家和天文史學家。席院士在了解了關於北京中軸線偏離的情況後認為，把一些天文現象與北京中軸線偏離連在一起不合適的。
中國科學院院士席澤宗：一些天文現象，那是影響到天體的位置，恒星的位置經緯度地變化，不會影響地面上經緯度地變化。與這個沒關係，所以這個天文現象這個也可以排除。
席院士認為，在我國唐代，已有學者在河南很準確地測量了子午線，從河南考古複元的宋代皇城模型中就可以明顯的看出那條筆直的中軸線。
夔中羽在與專家交流學習的過程當中也感覺到，我國古代在天文曆法數學等方面已經達到了相當高的成就，中軸線偏離不會是測量錯誤和技術原因造成的。那麼造成它的偏離的原因又是什麼呢？
關心北京中軸線規劃思想的還有一位專家，他就是中科院院士陳述彭，他曾經發表文章專門談論城市空間佈局以及人與自然的關係。
中科院院士陳述彭：作為城市的中軸線，它為什麼這麼重要呢？一方面是自然的因素，因為整個地球的旋轉是東西方向的，東西方向它就繞著一個軸是南北方向的，所以這個中軸線代表一個自然的最原始的標準。
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陳院士認為，中國人在建築物佈局上非常注重方向感，並且有軸線的配置關係，尋找中軸線偏離原因應當從更多的方面入手。為了解開深藏在中軸線背後的這個謎團，夔中羽暫時放下依據自然和技術路線尋找原因的途徑，開始尋找歷史和文化的線索。
夔中羽中國測繪科學研究院研究員：當中有一個原因，就是説古代好多建築的方向，好像和很遠方的那個地物有關係，那我們這個北京的中軸線是否和比較遠的地方有什麼關係呢?
夔中羽有一個猜想，中軸線決不是偶然偏離子午線的，它極有可能是人為的，如果這個猜想成立的話，那麼它將是一個大膽的推測！
夔中羽：我聯想了一下，北京的現代這個城是元大都那個時候建的一個基礎，而元大都是元朝建的，元朝的時候呢 是忽必烈建的北京，那忽必烈以前在別的地方會不會建成什麼樣的建築呢
夔中羽找來了北京到內蒙古自治區幾張地形圖，當他把九張地形圖連接起來看的時候，一個從沒有關注過的地方展現在眼前！
他驚奇地發現：北京中軸線向北延伸，它的延長線直指古開平。那就是元世祖忽必烈的發祥地。
元代的時候曾在內蒙建了一個稱為元上都的古城。當時元朝實行的是兩都制，那麼北京的這條中軸線是否與元上都有什麼關係呢？
主持人：大家現在看這個小模型，上面這一塊就代表了北京城的老城區，周邊這個畫出來的就是現在北京市的範圍，而這部分就是河北省，這個地方就是內蒙古自治區，這個小紅色的方塊就是元上都。夔中羽教授他的想法是，北京城的中軸線如果能夠無限地向北方延伸的話，那麼，它最終這條中軸線到達的位置就應該是元上都。我們如果能夠把北京城往上延伸的話，到達了內蒙古之後，它果真是到達了元上都這個位置，那麼這樣一看，也就是説明了北京城的中軸線，它的最北端就是到達元上都這個位置。那麼為什麼會有這樣的設計呢？夔中羽教授他考慮到，恐怕是當時負責建造北京城的這些設計人員們，考慮到要體現出來當時統治者的意願，那就是兩都統一，一統天下，因此，就把連接元上都和元大都的這條線作為北京城中軸線的基準。那麼，這當然只是夔中羽教授目前他的一些猜測，他能否在現實生活當中真正找到這條橫穿北京城、河北省和內蒙古自治區的這條實際上地理上的這條直線呢？因此，夔中羽教授決定親自去考察一下。
這天在內蒙秋季當中算是個好天氣，一大早夔中羽和當地文化部門的同志一起，向元上都遺址進發。元上都遺址位於內蒙古自治區錫林郭勒盟正藍旗上都鎮東北面。對即將看到的元上都遺址，夔中羽有些期待，甚至有些不安，他不知道，元上都遺址會對北京城的中軸線帶來怎樣的影響呢？
繼蒙古族成吉思汗創建了蒙古帝國的幾十年之後，蒙古騎兵在金朝皇宮內點燃的一把大火，從此告別了那個已經瓦解的王朝，1260年當躊躇滿志的忽必烈第一次踏進了這座夢境般的城市時，金宮廢墟已經無法居住，1267年他批准富有傳奇色彩的漢人劉秉忠興建中都城。並確立了城市的中心點。
所幸的是，這條中軸線以其巨大的魅力和嚴謹的科學性，抗拒了時間的損毀，一直延續到今天，730年中從未改變。元上都遺址地面上散落著破碎的瓦片，夔中羽他們根據GPS定位儀指示的方向，向前尋找著。
元上都遺址經過幾百年的變遷，已經成為一片廢墟，他們尋找著、尋找著那個從古都北京通過來的那條線，他們展開地圖，依據GPS衛星定位儀提供的數據尋找元上都遺址上北京延伸過來的中軸線，並與地圖一一對照，然而這條無形的線究竟在哪呢？
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夔中羽：你看東經116度12分，咱們真正通過的點，比這往東還差那麼1分，也就是還有幾百公尺吧。
當夔中羽他們在元上都的東城外面，發現了從北京延伸過來的中軸線時，非常激動。
夔中羽：怎麼那麼巧，這條線就通過這個地方，正好是偏離了一點，這個可以解釋，因為當時的測量還沒有現在這麼高的精度，偏差一點是可能的，比如説由北京射一個箭，想去射到元上都的正中，那麼它稍微往東偏了一點也就相當於射十環沒有射到，也就射了九環邊上這個樣子。
找到了連接北京和元上都的中軸線，也使得元上都研究學者東希格先生十分高興，他幾十年來一直關注研究元上都的變遷，曾經用蒙文著書研究這裡的歷史，對忽必烈當年為什麼要在這裡興建都城他有著自己的看法。
元上都史學研究學者東希格：為什麼要在這個地方蓋呢？建元上都，原來忽必烈領著大軍來到金蓮川以後 他的行宮就在這一帶，後來忽必烈給劉秉忠下令，要選個地方蓋個城市，忽必烈做了皇帝以後，這就是改的首都 叫元上都。
當他們進入元上都皇城內，面前是另一番景象，當年忽必烈進城時萬千人歡呼的城門，只剩下隆起的土堆、荒草和殘破的城墻，但宮城內的宮殿建築輪廓還清晰可見，這些高大的架構似乎還記錄著往日的輝煌。
尋找北京城南北中軸線的發祥地應當遵循人文路線，這一觀點一經提出，立即引起了專家學者的關注。
中國科學院院士陳述彭：我很讚賞夔先生提出的這個人文因素，為什麼這麼説呢？北京這個城市的一個最大的特點，它不是一個單純的一個民族的文化，它事實上建都都800年，它建城市是3300多年，它所以繼承下來多次地成為國都，我覺得是因為它不僅是漢族把它當初定為燕京，而且是滿族以及更早的蒙古族都欣賞這個偉績。
對於夔中羽和許多科學家來説，中軸線偏離的原因是否真的是人文因素決定的，還有待於進一步考證，但是不管答案是什麼，中軸線上這些經過幾百年的風霜雨雪的文化歷史遺跡，註定是解開這個謎團的傳奇之一。
主持人：夔中羽他把連接元大都跟元上都的這條線稱作是兩都線。那麼這麼一看，北京城的中軸線它就位於兩都線的南端。那麼，我們看到這裡我相信大家恐怕都會有同樣的想法，特別是我們絕對不應該把我們現代人這麼的精確的測量方法，我們去評判古人的測量如何如何，因為畢竟在那個時代，第一，他們沒有那麼完備的工具；第二，他們也沒有必要説是把這條中軸線刻畫得要精確到小數點的四位以後。因為無論怎樣，北京城的這條中軸線它絕對是世界建築史上非常罕見的一條建築藝術軸線。那麼通過這條軸線，它的每一點變化都能透露出非常深刻的內涵。我們相信隨著今後我們對於中軸線的了解的不斷深入，它還能將繼續給我們透露更多的信息。好！非常感謝大家收看今天的《走近科學》，下期我們節目再見！
責編：走近科學
