比萨斜塔为什么不倒?
2018-11-01
大科技·百科新说 2018年7期
为什么比萨斜塔看着似乎要倒了要倒了,却在过去600多年中历经无数次大地震仍然屹立不倒?最近,一个工程师团队终于解开了这个谜题。
本质上讲,由于塔的高度(55米)、塔下柔软的土壤、以及其由大理石刚性构成的结构三者之间非常偶然的相互作用,当地震发生时,比萨斜塔具有防止其产生共振现象的振动特性。
讽刺的是,帮助比萨斜塔在地震中幸存下来的土壤也是导致其不断倾斜、以至于塔身濒临崩溃的罪魁祸首。比萨斜塔始建于1173年,是意大利比萨城大教堂的独立式钟樓,据说当比萨斜塔刚建到第三层时,塔身就开始倾斜了。而由沙子、泥和黏土组成的松软土壤很快就被认定是倾斜的原因。当塔身开始倾斜时,建筑师试图通过调整第三层北面的柱子和拱门的规模来弥补误差。但在完成第四层之前,比萨斜塔就因为一系列宗教战争爆发而停止了相关工程。
当1272年一切尘埃落定时,人们试图继续完成钟塔的建造,但由于上个世纪的土壤运动,塔身已经向南方倾斜,因此新工程师们还试图进行补救。但在完成第七层之后,建造又停止了,因为1278年再次爆发了政治运动。最后1370年,比萨斜塔终于落成,此时已经形成了其独特的倾斜外观。
经过20世纪末至今的一系列工作之后,比萨斜塔的塔顶与基座中心之间的偏移距离已从原先的5米多减小至如今的3.9米。