灯塔科普!古代西方遗留下那么多漂亮宏伟的灯塔,那我国有没有?
灯塔科普!古代西方遗留下那么多漂亮宏伟的灯塔,那我国有没有?
灯塔,不仅仅是一座会发光、照射远方的建筑物,它更是英雄的象征——孤独、自由、遗世而独立,它守护生命,指引方向,给人希望。
一般的灯塔构造
西方有门学科叫“灯塔学”,英文是Pharology,主要是研究灯塔的构造、信号、照明等,这些研究者也叫“灯塔学者”,英文是pharologists。注意到没?不管是灯塔学还是灯塔学者,英文前序都是pharolog~!这是因为最著名的亚历山大灯塔就建在法罗斯岛上,而法罗斯岛英文便叫Pharos;除此以外,许多欧洲国家对灯塔的称呼也是源自法罗斯岛这个名字,例如,关于灯塔,法语叫phare、葡萄牙叫farol、意大利和西班牙都叫faro、希腊则是φάρος……
埃及法罗斯岛遗址
中国瓷砖品牌
英国皇室安妮公主便是一名灯塔学者。
下面我将对灯塔进行一次梳理,力求阐释这几点,从而解答我的题目:
1.灯塔的历史
2.照明系统的工作原理
3.中国有哪些著名灯塔,分布在哪里?
4.各国的灯塔都有什么特,它的分布以及发展状况。
灯塔的历史
人类第一座灯塔建在哪里,长啥样?没有人知道,也无从考证。
公元前283年,埃及托勒密二世统治时期,索斯特拉特(Sostratus of Cnidus)设计并主导建设了亚历山大灯塔,塔高约130米,然而被1303年和1323年两场地震摧毁,1480年,埃及马穆鲁克苏丹为了抵抗侵略,在原址用遗留下来的石料建造了奎贝堡,至此,亚历山大灯塔荡然无存。这是有史以来,灯塔的最早纪录。
古埃及亚历山大灯塔
距今约1900年,古罗马帝国在西班牙北部拉科鲁尼亚,修建了海格力斯塔(Torre de Hércules),塔高55米,这是世界上现存最古老的灯塔。之后,欧洲进入长达1000年的中世纪,灯塔发展告一段落。
西班牙海格力斯塔
627年,穆罕默德派人来华传教,在广州建了一座怀圣寺,塔高36米,当时该塔位于珠江边,入夜后塔顶悬灯,导航来往船只,故人又称之为“光塔”。光塔虽历经重建修葺,至今依然保留原有建筑风格,某种意义上,可说是中国现存最古老的灯塔。
广州怀圣寺
879年,大唐帝国另辟蹊径,用佛塔形式发展了灯塔,上海朱家角镇的泖塔,便是有迹可考的中国最早人工航标。当时,泖塔建于湖心岛,离海不远,塔高29米,周围有塔院、凉亭、水井等,夜间挂灯,来往船舶于此停下,喝茶休息。虽历经兵乱,至今伫立不倒。
大唐建筑风格的上海泖塔
1141年,浙江温州江心屿东西两峰尚未连成一体,峰顶各有一塔,夜间点灯,指引进出温州港的大小船舶,历经磨难,依旧傲立!虽是佛塔,实与灯塔无异,而善心和尚可能就是中国最早的守塔人。
温州江心屿
1387年,大明帝国在福建惠安修建崇武所城,与此同时,百姓自发在东南城角修建灯塔,连同城基,塔高33米,夜晚点燃数千蜡烛(存疑,待考),为进出崇武港的船舶指明方向。这是中国第一座带有明确意图的灯塔,几经修缮,依然有棱有角。
惠安崇武古城
1531年,利沃尼亚骑士团统治下的爱沙尼亚,在希乌马岛修建了蔻普灯塔(Kõpu Lighthouse),塔高36米,这是波罗的海沿岸最高的建筑物,也是世界上现存最古老的灯塔之一。
建筑风格特别的蔻普灯塔
1611年,法国在吉伦特河口修建了灯塔之家(Phare de Cordouan),塔高68米,内部充满精美雕刻、优雅门廊,无与伦比,既是文艺复兴时期的杰作,也代表了古代灯塔的最高成就。
精美绝伦的Phare de Cordouan
种种表明,无论是古希腊还是古罗马,也无论是阿拉伯帝国还是唐宋元明清,早期的灯塔,仅仅是建在大陆海岸,作为地标使用,夜晚则燃烧木材或点燃蜡烛,让人远远可见,离现代意义的灯塔还差得远。
各国的海岸构造千差万别,或是山头阻隔,或是暗礁密布,仅仅看到灯光,并不一定就能安全回家;另外,随着大航海时代的来临,也迫切需要投射更远的照明技术。
1759年,英国约翰·史密斯主持修建第三座涡石灯塔(Eddystone Lighthouse),相较之前的建造方法,他开创性的利用花岗岩 混泥土作为材料,使得涡石灯塔更能抵抗巨浪;1810年,灯塔使用24个阿尔冈灯和抛物面镜替代吊灯和蜡烛,改进照明。涡石灯塔不但改变了传统的结构工程,还专门为标识暗礁而建在远海,为现代灯塔作出不可磨灭的贡献。
涡石灯塔,又叫艾迪斯顿灯塔
1782年,瑞士艾米·阿尔冈(Aimé Argand )发明阿尔冈灯——使用中空的玻璃管罩住中空的灯芯,从而让灯芯获得更充足的氧气,燃烧也就更旺,同时解决火光飘忽不定与大量烟灰的问题;与此同时,凸透镜、抛物面镜也被进一步研究。两相结合,光源更亮更稳定,这是灯塔史上一个质的飞跃。
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阿尔冈灯示意图
生日快乐的英文1819年,法国奥古斯丁·菲涅耳(Augustin Fresnel)发明生小孩祝福语菲涅耳透镜,俗称牛眼透镜,进一步增强灯光的投射距离,并大幅度减轻重量、降低成本,对灯塔的发展影响深远。4年后,首先安装在法国的灯塔之家。
菲涅耳透镜示意图
20世纪初,瑞典古斯塔夫·达伦(Gustaf Dalén)发明三项对现代灯塔更为重要的发明:
1901年,发明“乙炔储罐”,解决储存乙炔容易爆炸的问题,并更大容量的储存乙炔;
1904年,发明“频闪气阀入团宣誓词”,让光源以不同频率发出瞬间闪光,从而识别不同的灯塔;
1907年,发明“日光开关”,使真空管里的金属棒在热胀冷缩下启闭自动点火的开关。
有了这三项发明,远洋、暗礁等灯塔就再也无需常驻值守,成本也大大的降低。
达伦获得诺贝尔奖前,因为实验而炸瞎了自己
之后,灯塔技术继续改善,例如乙炔灯改为电弧光灯,现在又改为LED,而太阳能自动控制器(即日光开关)又被更先进的传感器所取代,利用智能控制器,每座灯塔都能创造属于自己的独特的频闪频率,从而让过往船只通过辨认频率而知道所处位置。
尽管如此,随着GPS、AIS、雷达等的出现,灯塔发挥的作用还是越来越有限,不过,它也逐步成为各地的景观地标,让人缅怀、亲近自然。
美国哈特拉斯角灯塔
照明的工作原理梦见牙齿掉了
相对于塔身而言,灯塔所用的灯才是最核心部分。
古代灯塔以火作为光源,通常是燃烧木材或者点燃蜡烛,还有就是点燃动植物油脂的灯芯,动植物油脂包括鲸油、橄榄油等,用火盆装着,一般会放在水银液面以保持稳定;另外,先进的灯塔,还会在火源后方安装镜子,底下有动力设计,守塔人驱动发条便能使镜子匀速转动,从而将光源投送到各个方向。

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