今天是法国遗产日的第二天。主办方给这一年定的第一个主题是“摄影的遗产”,为的是纪念摄影术诞生两百年。而必应今天推给中国读者的,正好是一张照片。

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图片:必应每日壁纸 · 日落时分的埃菲尔铁塔,巴黎,法国 (© Alexander Spatari/Getty Images) · 必应首页

必应给这张照片起的中文名字是“终获巴黎青睐的铁塔”。

“终获”这两个字,是今天最值得讲的东西。因为它确实不是一开始就被喜欢的。

四十来个人联名要它停工

1887 年 2 月 14 日,巴黎《时代报》登出一封联名信。签名的是当时法国最有名的一批作家、画家、雕塑家和建筑师,四十来位。

他们管这座还没建起来的塔叫“巴别塔”,说它是“一座令人眩晕的荒唐之塔”,像“一根又黑又巨大的工厂烟囱”压在巴黎头上,它投下的影子落在城里,“像一摊墨渍”。

签名的人里有作曲家古诺,有写《项链》的莫泊桑,有小仲马;领衔的是设计了巴黎歌剧院的建筑师加尼叶。(左拉常被算进这份名单,但我查到的两份独立名单里都没有他。)

莫泊桑后来有一个段子流传得极广:据说他天天去塔上的餐厅吃午饭,因为那是全巴黎唯一看不见铁塔的地方。这个段子查不到一手出处——最早被安在他头上是 1975 年,而他 1893 年就已经去世;同一个笑话 1914 年的版本讲的是英国人威廉·莫里斯,后来还被搬到过华沙和伦敦。

不过不用那个段子也够了,因为他真正写下的话更狠。1890 年,他在《漂泊的一生》里说自己离开巴黎、离开法国,一个原因是“我已经被埃菲尔铁塔烦得要死”,并且称它是一场挥之不去的噩梦。

这封信里藏着一个日期

那封抗议信里还有一句常被忽略的话:他们抱怨这个庞然大物的阴影要笼罩巴黎“二十年,也就是特许权的期限”。

签名的人心里很清楚:这座塔本来就是临时的。

古斯塔夫·埃菲尔拿到的,是一份为期二十年的土地使用许可。到 1910 年 1 月 1 日,塔要交还给巴黎市。交还以后拆不拆,没有任何人给过保证。

所以问题从来不是“巴黎人会不会渐渐喜欢上它”,而是:二十年之内,这堆铁能不能证明自己有存在的必要。

他一开始就换了战场

面对那封联名信,埃菲尔做了一件很有意思的事:他在塔的一层刻上了七十二个名字。

七十二位法国科学家、工程师和数学家,全是 1789 年以后的人。金色的字,围着塔身转一圈。记载里把他的动机写得很直白——他这么干,正是因为他在意那些针对塔的抗议。

换句话说,他不打算跟艺术家比谁更懂美。他换了个战场。

(这些金字在二十世纪初被漆盖掉,1986 到 1987 年才被重新找回来,2010 到 2011 年那次翻新又恢复了原来的金色。)

塔建成那年起,塔身里就装了测量实验室:气压计、风速计、避雷针。埃菲尔在三层给自己留了一间办公室,用来做天文和生理学观测。他把这座塔称作一间“科学从未有过的实验室”。

真正救下它的,是一根天线

转机在 1898 年 11 月 5 日露了个头。那天,一位叫杜克雷泰的人用莫尔斯电码,在铁塔和先贤祠之间完成了第一次无线电联络,距离四公里。

1903 年,一位叫费里耶的法国上尉找到埃菲尔,提议在塔上架一张军用无线电网。埃菲尔自己掏钱付了天线工程的费用。第二年,铁塔成了正式的军用无线电报站。1908 年,通联距离做到了六千公里。1909 年,战神广场地下建起常设电台,六根四百二十五米长的电缆从塔顶一路接下来。

然后是 1910 年 5 月 23 日。

那天,铁塔发出了第一批官方授时信号。此后每天中午十二点和午夜零点,塔上向外播送巴黎的准确时间。时间本身从哪儿来?地下电缆从巴黎天文台直接接到铁塔脚下——天文台负责给出准确的时刻,铁塔负责把它喊出去。海上的船只收到这个信号,就能算出自己正在哪条经线上。

一座原本要被拆掉的铁架子,变成了一根报时的桅杆。

1910 年 1 月 1 日,特许权到期那天,埃菲尔拿到了续约。不是再给几年,是七十年。

法国国防部的档案对这件事的说法毫不含糊:无线电的成功具有重大战略价值,是让这座建筑得以保存的决定性因素。

所以“终获青睐”这四个字,顺序其实是反的。不是人们先看顺眼了它,才舍不得拆;是它先变得有用了,才活了下来。审美上的平反是结果,不是原因。

那条曲线是算出来的

现在说说它为什么长这个样子。

你多半听过“塔身是一条指数曲线”。研究过这件事的两位数学家韦德曼和皮涅利斯在 2004 年发表的论文里说得很直接:那个据称出自埃菲尔著作的模型,画出来的曲率是错的。真实的塔身要用两段增长率不同的指数曲线去近似,一共二十九块面板;下半段收得更陡,因为那里另外加了一层安全系数。

但比公式更有意思的是埃菲尔自己给出的条件。他的说法是:塔的外轮廓曲线,按某一确定的比例,复现的是风所产生的力矩曲线。

翻译成能画出来的话是这样:在塔身的任何一个高度上,把左右两条边的切线往上延长,它们必须正好交在“这个高度以上全部风力的合力”作用的那一点。

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满足了这个条件,风推塔的力就全部变成沿着四条腿往下压的轴向力,腿和腿之间不需要横撑着较劲——不用斜撑,就能减重,迎风面也跟着变小。而越往上,头顶累积的风力越少,需要的宽度就越小。

曲线不是描出来的,是这么长出来的。

1885 年 3 月 30 日,埃菲尔在法国土木工程师学会把这个条件讲了出来。研究他的科罗拉多大学教授韦德曼有一句很到位的评语:埃菲尔在他整个建筑生涯里都在担心风。他管这座塔叫“一个被风塑形的结构”。

塔顶每天在天上画一个圆

有个关于铁塔的说法在中文网络上流传很广:它夏天会长高十五厘米。

这句话把两件事说串了。

官网的原话是:受热膨胀让铁塔高出几毫米;冬天金属收缩,也会缩回去几毫米。几毫米,不是十五厘米。

那个十五厘米是另一回事,而且比“长高”好看得多——

晴天里,太阳依次烤热塔的四个面。被晒的那一面比背阴的一面膨胀得多,塔顶就被推向背阴的一侧。太阳绕着塔转一圈,塔顶也跟着挪一圈。官网说,塔顶这一天走出的轨迹,是一个直径大约十五厘米的圆。

塔顶每天在天上画一个直径十五厘米的圆,拿笔的是太阳。

顺带说一句:至于铁塔在强风里究竟晃多少,我翻了官网的“关键数字”页和专门讲它尺寸变化的那篇,两处都没有数字,只写了“大风会让它有些摇晃或振动”。中文里常见的“十二厘米”“十三厘米”找不到官方出处,所以这里就不给数字了。

他被自己的塔变成了空气动力学家

塔建完以后,埃菲尔没有去接下一个工程。他把这座塔当成了实验器材。

1903 年,他从塔的二层垂下一根钢缆,做成一台落体试验机。三年里,大约四十种不同形状的物体顺着这根缆绳落下去,他一次次记录它们受到的阻力。

1909 年,他干脆在塔脚下建了一座风洞——电就从铁塔自己的发电机上取。同样的形状再测一遍,结果证实了一件今天看来理所当然、当年却需要证明的事:空气绕过一个静止的物体,和这个物体穿过静止的空气,受到的阻力是一样的。 从 1909 年 8 月到 1911 年 12 月,这座风洞做了五千次试验。

1912 年,他把实验室搬到巴黎十六区的奥特伊。那里的两座风洞共用一个试验段,进出口都做成喇叭形——这个设计后来被全世界的风洞抄了过去。1920 年,八十八岁的埃菲尔把整座实验室捐给了法国政府。它至今还在转,是世界上现存最老的、原装风洞仍然完好的航空实验室。

在球体上,他撞见了一件怪事。风速慢慢加上去,阻力本该一路变大;可到了某个点,阻力反而突然掉了下来。更怪的是:只要“风速乘以球的直径”这个乘积相同,那个突变点就出现在同一个位置。

决定空气怎么绕过一个球的,不是球有多大,也不是风有多快,而是两者的乘积。

这就是雷诺数的物理内核。这个现象至今在学界有个名字,叫“埃菲尔佯谬”——他和另一位法国人莫兰各自独立发现了它,普朗特在哥廷根的实验室起初并不相信,后来用边界层理论把它解释清楚。

一个因为担心风会吹倒自己的塔而去算风的人,最后被这阵风带成了空气动力学家。

今天,那座风洞开着门

今年的欧洲遗产日是 9 月 19 日和 20 日两天,两个主题分别是“摄影的遗产”与“濒危的遗产:重燃、抵抗、重新想象”。

埃菲尔 1912 年建的那座奥特伊风洞,在遗产日向公众开放:

  • 地址:巴黎十六区布瓦洛街 67 号(67 rue Boileau)
  • 9 月 20 日(星期日)9:00—12:00、14:00—16:30,均为法国当地时间 CEST,比北京时间晚 6 小时
  • 自由定价,无需预约

铁塔自己不走这套机制——它由一家公司常年售票运营。今天开放的,是那间一百多年前建起来、至今仍在运转的空气动力学实验室。塔的形状是在那套知识里算出来的,而那套知识的源头,就在这间屋子里。

一百二十多年后,上海

同样的问题,今天在中国是这么解的。

同济大学的土木工程防灾国家重点实验室里有四座风洞。其中的 TJ-3,试验段宽十五米——超高层建筑和大跨桥梁的模型,就放在这里面吹。

上海中心大厦的外形是拧着的:立面从底到顶扭转 120 度。结构设计方桑顿·托马塞蒂在自己的项目页上用第一人称写道,他们优化了塔楼外形,把建筑风荷载降低了 24%,结果是结构更轻、材料成本更省。塔顶还挂了一个双吊摆式调谐质量阻尼器,压住风引起的晃动;中文媒体报道它重约一千吨,有个名字叫“上海慧眼”。

埃菲尔用一条曲线对付风,上海中心用一个扭转对付风。中间隔了一百二十多年,思路却是同一个:与其让钢材去硬扛,不如让形状先把力消解掉。 更巧的是,两边给出的理由一样直白——省料。

受保护的不是那座塔,是打在它身上的光

这一条很实用,而且很多人搞反了。

官网写得很清楚:白天的铁塔影像属于公有领域,使用自由,不需要事先授权。

但铁塔的灯光是受保护的——金色照明、闪烁灯、塔顶探照灯、活动灯光,都在内。任何展示点亮状态铁塔影像的职业用途,都需要事先授权,并且可能要付版税。而私人使用不需要任何许可。

所以:白天拍、随便发,没问题;晚上拍了发朋友圈,也没问题;但如果你打算把那张夜景拿去卖、印在商品上、或者用进广告,就得先去谈。

受版权保护的不是 1889 年那座塔——它的设计者 1923 年就去世了,著作权早已过期。受保护的是 1985 年皮埃尔·比多设计的那套金色照明(336 盏高压钠灯),以及同样出自他手、1999 年 12 月 31 日午夜第一次亮起来的闪烁灯:两万只 6 瓦的小灯泡,装在四个面上。

灯光从天黑后一直亮到午夜或凌晨一点,每个整点闪五分钟。最后一场最特别——金光和探照灯全部熄灭,只剩那两万只小灯泡在黑暗里闪。

第七十三个名字

回到那七十二个名字。

里面没有苏菲·热尔曼。

热尔曼是十九世纪初的法国数学家。她在弹性理论上的工作——一块薄板受力之后怎么弯、怎么振——正是这座塔赖以成立的力学基础之一。早在 1913 年就有人指出过:她被排除在外,是因为她是个女人。

2026 年 1 月 26 日,巴黎市公布了一份名单:七十二位女科学家,准备刻上铁塔的一层,就在现有那圈饰带的正上方,用同样的字体,同样的金色。名单由一个协会牵头,花了八个月做出来,由一位天体物理学家和铁塔运营公司的主席共同主持评选,接下来还要送交科学院、技术院和医学院审定。

苏菲·热尔曼在名单上。

从 1889 年到 2026 年,一百三十七年。


资料:埃菲尔铁塔官网(toureiffel.paris)的历史、关键数字、科学、灯光、图像使用与“铁塔为什么会变尺寸”各专页;法国文化部遗产日官方门户 journeesdupatrimoine.culture.gouv.fr;法国国防部陆军档案《救下埃菲尔铁塔的人:古斯塔夫·费里耶》;法国天文学会《埃菲尔铁塔与时间》;巴黎市政府新闻办 2026 年 1 月 26 日公报;Weidman & Pinelis, Comptes Rendus Mécanique (2004);Chanetz, A century of wind tunnels since Eiffel, Comptes Rendus Mécanique (2017);科罗拉多大学博尔德分校新闻稿;ASME 工程史地标《埃菲尔落体试验机与风洞》;Quote Investigator;Thornton Tomasetti 与 RWDI 的上海中心项目页;同济大学土木工程防灾国家重点实验室风洞设备资料;Structural Engineering Handbook 第 15 章。