800多年前比薩斜塔是如何建造的，為何傾斜數百年依然不倒？

這是800多年前 意大利人建造的比薩斜塔 不僅抗拒地心引力數百年依舊堅挺不倒 如今更是以每年0.1釐米的速度向南傾斜 而在這背後究竟是一場失誤 還是有意而為之呢 早在12世紀 為了紀念比薩城打敗阿拉伯人取得勝利 便計劃在比薩大教堂旁邊 建造一座高55米的鐘樓 由超過3.2萬塊大理石構成 其內部有將近300個臺階 圍繞著塔身盤旋向上直達頂部 但問題是 為什麼工程師要建造這樣一座傾斜的塔樓呢 其實早在1000多年前 比薩城是一座有水道和海洋相連的海邊城市 但在幾百年後 隨著河流沉積物的堆積 以及海岸線的自然變化 使這座城市逐漸遠離海岸 留下的淤泥逐漸吞噬著周邊的船隻 最終形成了大量的沼澤 而當時的工程師認為 這種泥土足以支撐塔的建造 於是便將地基建立在沙子和黏土組成的鬆軟沼澤中 就好比在海綿上搭建積木一樣 只要有輕微的受力不均 就會發生傾斜 所以 當這個塔在建造第三層時 就開始自動發生了微微傾斜 使當時在場的所有工匠們 全都困惑不已 而更為不巧的是 隨著比薩陷入了連年的戰爭 也導致這項工程爛尾了一個世紀 直到1272年重新動工時 發現其已經成為一座明顯歪斜的塔樓了 但這時 一個大聰明卻覺得問題不大 並提議只需在塔的北側增加更多的磚塊 通過增加重量把塔身拉直回來 如此一來 就能抵消傾斜 但結果可想而知 整座塔不僅沒有直起來 反而變得像香蕉一樣永久性彎曲了 並在之後 這座塔變得越來越斜 其傾斜角度也在逐年增加 可以說 比薩斜塔的倒塌只是時間問題 為了延緩事故的發生 工程師又是如何解決的呢 於1990年 當比薩斜塔的傾斜度飆升至5.5度時 為防止其可能出現的倒塌風險 工程師決定立即關閉比薩斜塔 禁止遊客進入並進行緊急處理 他們先是固定住塔上的鐘 因為鐘在擺動時會產生水平的力 並會通過木軸作用在塔上 當所有鐘一起擺動時 會使塔在一個方向上的受力猛增 從而產生裂痕 同時在塔的北側 增加600噸的千佩鐘 使塔的傾斜度成功減少了0.1度 如此一來 就能暫時控制住了局勢 但只靠這種臨時措施 還遠遠不夠 之後 工程師又在地基上增加了10根鋼纜 並向下延伸了46米 與地下巨大的錨連接固定 由於這裡的土壤十分鬆軟 為了使地基變得更為堅固 工程師決定 在地基的土壤裡注入液氮 雖然這種方式確實能夠凍結地基 但當土壤被冷凍時 北側的地基卻發生了膨脹 這樣不僅使整座塔沒能穩住 反而開始進一步傾斜 為了彌補這一過錯 不得不再次增加300噸千佩鐘 並在其周圍固定了重型鋼纜 以防止塔的倒塌風險 之後 工程師採用更為精細的淘土法 在塔的北側挖一條隧道 逐步移除部分土壤 來減輕北側地基的壓力 如此一來 就能使塔向相反方向傾斜 從而減少歪斜的幅度 儘管工程師們可以繼續用這種方法 將塔完全拉直 但這樣會失去這個地標建築 最出名的特徵 最終於2001年 比薩斜塔重新對外開放 並通過定期維護 使傾斜角度常年保持在3.5度左右 以此來使這座身為缺陷之美的鼻祖 能夠繼續穩穩地斜在那 持續它那獨一無二的 傳奇Y字招牌