关于我国地理分界线和版图黄金分割点城市西安升格中央直辖市研究

黄金分割是一种在数学、艺术和自然界中普遍存在的完美比例关系，它具有深远的历史意义和现实价值。这种完美比例关系被广泛应用于建筑、绘画、音乐、数学、历史等各领域，并被认为是一种美学的基本原则。据城镇规划君何方洪研究发现，其实在我国地理中也广泛地存在黄金分割，比如重庆就位于我国黄金水道长江的黄金分割点上，难怪重庆能够以极差的地理环境发展成为超大城市和中央直辖市。

而我国有一座城市也因为其位于中国版图的黄金分割点上，让其成为了我国十三朝古都和大一统王朝的京城，这座城市就是我国地理版图腹心的西安市（中国国家地理坐标的大地原点—经纬度的起算点和基准点就在西安市附近不远的泾阳县永乐镇北流村），城镇规划君何方洪把西安市称为我国最完美的黄金分割点城市，因此，我国应该将西安市确定为国家副中心城市和副都，并升格直辖市更名为西京市。

一、关于神奇的黄金分割的发现与应用

（一）黄金分割的发现

黄金分割最早是两千多年前即公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯，在研究正五边形的作图法及其性质时发现的，因为毕达哥拉斯学派对五边形和五角星的浓厚兴趣。古希腊数学家欧道克斯最先给出了它的表达式，后来古希腊美学家柏拉图将此称为黄金比。而“黄金分割”这一名称是意大利艺术家列奥尔多・达芬奇给出的。

宣称黄金分割在艺术中得到运用的人们，总是不可避免地要提到达・芬奇的名字，有些作者甚至把发明“神圣比例”这个词的功劳也归于他。对这种说法的争论集中于这位意大利绘画大师的五幅作品：未完成的油画《圣徒杰罗姆》、两个版本的《岩间圣母》，素描《老人头》以及《蒙娜丽莎》。

人们猜想蒙娜丽莎的脸周围存在一个黄金矩形。达・芬奇在《论绘画》中曾指出：“美感完全建立在各部分之间神圣比例关系上，各特征必须同时作用，才能产生使观众往往如醉如痴的和谐比例”。

据城镇规划君何方洪里了解，最早正式在书中使用黄金分割的是数学家欧姆。他在《纯粹初等数学》第２版脚注中写道：“人们还常常把任意线段的这种划分称为‘黄金分割’……”。显然，欧姆并没有发明这个术语，而是使用了一个被广泛接受的名称。但是他在该书的第一版中没有使用它，这说明“黄金分割”这个名称最早只是在19世纪30年代才流行起来。欧姆著作的第二版出版后，黄金分割这个术语开始频繁出现在德国的数学和历史文献中。

黄金分割最初出现在英语文献是1875年大英百科全书第九版詹姆斯苏里所做的一篇有关美学的文章，文章把“这个有趣的实验性问题”（19世纪德国先驱心理学家费希纳提出）归结为具有直观比例的所谓黄金分割的特殊性。“黄金分割”最早出现在数学论文中是1895年刊登在《美国数学月刊》上的一篇名为《黄金分割》的文章，但“黄金分割”历经很长的时间才进入法国的数学专用词汇。

这其实是一个数字的比例关系，即把一条线分为两部分，此时长段与短段之比恰恰等于整条线与长段之比，其数值比为1.618:1或1:0.618，也就是说长段的平方等于全长与短段的乘积。

关于黄金分割的概念，有许多种叙述方法，但基本意思是相同的。我们可以采用下面比较通俗的叙述方法：把一条线段AB分成两段AM、MB，使较长的一段AM是全长AB的0.618，我们把这种分割叫做黄金分割，分点M叫做黄金分割点。我们把0.618称为黄金数，或称为黄金率，也称黄金比、中外比、内外比。

（二）关于我国的黄金分割理论

公元1607年，徐光启与利马窦合译《几何原本》，将这一方法传入中国。《几何原本》在中国最早的汉译本是1607年利玛窦和徐光启合译出版的，书中徐光启将黄金分割称为理分中末线，简称为中末比。

在西方数学传入中国之前，中国人不曾直接论述黄金分割问题。明末清初《几何原本》汉译本出版，中国数学家知道了黄金分割，开始有人试图论证黄金分割在中国是“古已有之一。例如，清代数学家梅文鼎曾在《几何通解》自序中说：“惟理分中末线似与勾股异源，……而仍出于勾股。信古九章之义包举无方。”

他是这样推导的：假如一直角三角形的股长是其勾长的二倍，则这个直角三角形的勾弦之和等于勾弦之差再加上股，其勾弦之和就被勾弦之差和股分成中末比。他还说：“《几何原本》理分中末线，但求作之法而莫知所用。今依法求得十二等面体及二十等面体之体积，因得其各体中棱线及轴心、对角诸线之比例，又两体互相容及两体与立方、立圆诸体相容各比例，并以理分中末为法，乃知此线原非徒设。”

在《几何通解》解几何卷中，梅文鼎得出句弦和及股及句弦较为连比例，这是他将黄金分割纳入勾股理论的关键。按照他的观点，中西数学虽然形式上有所不同，理论上是可以会通的；西方的几何学，无非是中国的勾股术，黄金分割也可以从勾股术中导出。可以说，梅文鼎在中西数学比较中看出了两者的异中之同，以及黄金分割与勾股术的联系。

但中国古代数学毕竟没有明确做出“中末线”，梅文鼎还是夸大了中西数学的异中之同。他没有看到欧式几何学已经将黄金分割的证明结果上升到定理的高度，以及这种严格而清晰证明的独特价值。

除勾股术外，中国古代数学中的“河图刀”“洛书”“贾宪三角形”“五运六气”等文化也恰好暗合了“黄金分割”的一些事实。但是我们中国古代数学的这些文化无论是在世界观和认识方法上，还是在认识目的和认识深度上都与真正的“黄金分割”有本质差异。

在黄金分割方面，中国古代数学家也不是没有遇到与之相关的几何学问题。中国先秦时期的五行观念与毕达哥拉斯的五边形数观念有相似之处。但是，中国古代数学终究难以在几何学上形成正五边形或五角星形。《周髀算经》中给出了“勾股定理”和“弦图”，只要将勾为股的一半，即可推出黄金分割。但《周髀算经》的作者没有这样做，其中的一个原因可能是这样做，对于当时的天文观测或其他实际问题的解决并无多大用处。中国古代数学多是为解决实际问题而提出，它往往给出解决具体问题的算法，没有上升到一般公理和定义的高度，没有形成严密的逻辑演绎体系，因而不可能从几何学上证明黄金分割。

至于中国古代数学中与黄金分割相近的“今有术”，虽然包含着比例问题，并且得出了“二内项之积等于二外项之积”这一结论，但是它仍然同印度的“三率法”一样，没有明确地表示出二比率相等的意义，因此也不是真正意义上的黄金分割。这也说明，我们东方的算术和代数学必须依赖严密的逻辑体系才能获得大的发展。

三、黄金分割在现实中的应用

“黄金分割”理论的创始者、古希腊数学家毕达哥拉斯有一句名言：“凡是美的东西，都具有共同的特征，这就是部分与部分以及部分与整体之间的协调一致。”黄金分割在艺术、建筑、工农业生产以及科学实验中，都有着广泛的应用。例如古希腊著名的雅典女神庙、法国的巴黎铁塔等世界著名建筑，都应用了黄金分割的原理。我国著名数学家华罗庚推广的优选法，也应用了“0.618”这个“黄金数”。

黄金分割的美，无处不有，无处不在。黄金分割是天然合理的，威尼斯数学家巴巧利称黄金比是“神圣比例”，德国著名天文学家开普勒把黄金分割称为“神圣分割”。1977年《斐波那契季刊》上发表了一篇趣味诗歌，名为《黄金分割之歌》。这首诗的第一段是这样的：“黄金分割好荒谬，它非普通无理数。你若将它倒过来（好玩），它的倒数是自己（加１），如你将它被１减，它的平方在这里（相信我没错）。”

四、黄金分割在我国的应用

（一）黄金分割在中华文化中的应用

黄金分割在中华文化中的影响和应用，主要体现在中华传统建筑、中华艺术和传统设计方面。在中华建筑设计建设方面，黄金分割被广泛应用于我国古代建筑和现代建筑中。例如我国古代建筑中的殿堂、宝塔等建筑物的高度、宽度、长度等比例关系，都符合黄金分割的原则。而现代建筑师也常常使用黄金分割来设计建筑物的外形和内部结构，使其更具美感和和谐感。

比如清代《工程做法则例》对面阔和进深有一个基本的规定，即“以斗科攒数而定，每攒以斗口数十一份定宽”（斗口又称口份指平身科斗拱的大斗的卯口宽度）。即面阔=斗口尺寸*11*斗口数量，宽度由明间向两边的次间、梢间递减。就实际情况来看，虽然明间、次间、梢间宽度各有不同，但长、宽比例要在“三七、四六之间”，也就是3:7到4:6之间，这与西方黄金分割的3.82:6.18十分相近。

在艺术方面，黄金分割也是中国传统绘画、书法和雕塑中的重要原则之一。比如，古代书法中的字形、笔画、布局等都符合黄金分割的比例关系，使作品更加和谐美观。在绘画和雕塑中，黄金分割也被广泛运用，使作品更具视觉效果和艺术价值。

在设计方面，黄金分割也被广泛应用于产品设计、平面设计等领域。设计师们通常会使用黄金分割的比例关系来设计产品的外形、构造和比例，使其更加符合人们的审美需求。

（二）重庆市是我国长江干流的黄金分割点城市

长江流域是中国人口密集经济繁荣的地区，沿江重要城市有重庆、武汉、南京、上海。长江可供开发的水能总量达二亿千瓦，是中国水能最富集的河流。长江干流通航里程达二千八百多公里，素有“黄金水道”之称。

长江长约6363千米（国务院数据），居世界第三位，仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马逊河。长江的源头位于唐古拉山东段霞舍日阿巴山东麓。从长江源头到四川省宜宾市三江合流处，总长度为3496千米，而从宜宾市到重庆广阳岛的长江长度为436公里，正好位于长江干流的黄金分割点3932公里处。

重庆广阳岛位于重庆市南岸区铜锣山、明月山之间，处于长江干流的黄金分割点上，朝天门像重庆的左眼，广阳岛像重庆的右眼，铜锣山是重庆的鼻梁。重庆广阳岛是长江上游面积最大的江心绿岛，枯水期全岛面积约10平方公里，三峡大坝175米蓄水位线上面积约6平方公里。

城镇规划君何方洪不理解为何自然环境不佳、平地极少的山城重庆能够成为超大城市和中央直辖市，而从重庆位于长江干流黄金分割点来看，重庆能够成为超大城市是水到渠成的事情。重庆用好长江这条黄金水道，重庆的港口建设风生水起。长江水自西向东流经重庆与其支流绿色的嘉陵江水汇合,将整个渝中半岛包围,滚滚长江在重庆挥洒着壮阔的情怀,孕育了中国西部的明珠。

五、关于古城西安是我国黄金分割城市分析

从中华版图上来看，我国东西宽度5200公里，从我国最西端领土（新疆克州阿克陶县帕米尔高原）往东3200公里便是西安市，而这个位置正好就是我国领土东西跨度的黄金分割点。我国版图南北长5500公里，从我国最南端领土曾母暗沙往北3400公里处，便是西安市，这也正好在我国南北领土的黄金分割点。因此，西安市非常巧合地位于我国领土的东西、南北两个黄金分割点交汇处，可也证实了为何西安市能够成为我国十三朝古都的原因。

从公元前十一世纪周朝建都镐京到公元十世纪初(907年)唐朝灭亡，两千年间，各大王朝都曾经在西安定都，只是客观条件实在不许可时，才被迫移往别处。即使扣除掉都城他迁的时间，西安作为国都历史也在千年以上。那么我国古人为什么执意选择西安（长安）做国家的政治中心呢？甚至在民国时期，中华民国也筹划将西安市更名为西京市，并计划将其作为中国的副都，这难道只是巧合吗？

根据城镇规划君何方洪研究发现，长安真的就是中华版图的黄金分割点，一是西安市位于我国领土东西南北四个方面的黄金分割点上，城镇规划君何方洪已经在前面详细分析了原因；二是西安市也是我国第一个大一统王朝秦朝的黄金分割点上，所以秦始皇将国都定在西安（咸阳）。在我国秦朝时，秦朝版图最南端在“象郡”的雷州半岛（也就是今天广东省湛江市徐闻县徐闻港），而秦朝国土最北端则在雁门郡和代郡北面（即今天内蒙古自治区北面），秦朝版图南北长2400公里，其黄金分割点就在从南到北的1483公里处，恰好就在秦朝国都咸阳，也就是今天西安的位置。

三是我国的人口密度分界线为胡焕庸线，这是在中国的国土上纵贯祖国东北与西南的地理线，虽然胡焕庸线看不见，却影响着每一个中国人的生活。1935年，国立中央大学地理系主任胡焕庸通过数万个数据，一点点在地图上摸索出这条线，他从黑龙江瑷珲一直向着西南画至云南腾冲。这就是著名的中国人口分界线“黑河-腾冲线”，国际上命名为胡焕庸线。它被地理学界评为“中国地理百年大发现”，仅次于“珠峰测量”。而胡焕庸线的黄金分割点就位于关中平原的西安市附近。很神奇的一点，我国南北分界线即秦岭-淮海线与胡焕庸线，这两条中国最重要的地理分界线恰好就在关中平原交界，这个交界点的黄金分割点都在关中平原的西安市附近，而西安市就是关中平原的中心城市。

三是我国还有一条跟胡焕庸线相对应的中华脊梁线——博台线（新疆博乐市至台湾台中市），博台线是连接“一带一路”双核心区的战略扁担线，是综合交通运输通道支撑连接的实体线和国家城市与城市群发展的琵琶型对称线，也是双向对外开放的中坚线、海陆联动发展的对接线，更是促进东中西部、南北协调发展、解决地区发展不平衡、不充分的重要分界线，“博台线”对推动国家区域协调均衡发展具有不可替代的重要功能与战略作用。西安就正好位于博台线的黄金分割点上，而博台线与胡焕庸线的交汇点也在西安市附近。

四是我国地理中心就在陕西省关中平原。中国国家地理坐标的大地原点—经纬度的起算点和基准点。我国大地原点是人为界定的一个点，是利用高斯平面直角坐标的方法建立全国统一坐标系，使用的“1980国家大地坐标系”，简称“80系”，也称为“1980西安坐标系”。

大地原点距离陕西省会西安市距离并不远，大约只有60公里左右，因为我国大地原点就在附近的陕西省泾阳县永乐镇北流村，所以西安市距离我国的地理中心很近。

综上所述，城镇规划君何方洪认为，西安市才是我国真正的黄金分割点城市，是独一无二的完美城市。西安位于我国胡焕庸线与博台线及南北气候分界线秦岭淮河线围合的三角区域内，这个地方被称为“中国之中”或者“中国地理中心点”。而与中国地理中心点相近的西安市，就是我国北京时间授时中心(位于西安临潼区)，所以西安市又被称为“中国之中”。