比薩斜塔，因為它的傾斜而聞名歐洲，近代又随着伽利略自由落體實驗和自然科學一起傳遍了世界。那麼，為何這座傾斜的建築物能夠伫立一千年而不倒呢？

羅馬大教堂

位于羅馬大教堂後面的意大利比薩斜塔始建于1173年，由著名的建築師那諾•皮薩諾主持建造，是比薩城的标志。毫無疑問，比薩斜塔是建築史上的一座重要建築。在發生嚴重的傾斜之前，它大膽的圓形建築設計已經向世人展現了它的獨創性。在更早年間的意大利鐘樓中，拉文納、托斯卡納和翁布裡亞都是采用圓形地基，而比薩鐘樓獨立于這些原型，在借鑒前人建築經驗的基礎上，獨立設計并對圓形建築加以發展，進而形成了具有獨特比薩風格的建築模型。

神奇的比薩斜塔

鐘樓的傾斜問題幾個世紀以來直吸引着遊客、藝術家以及學者的關注。專家們曾經各持己見，有的認為這是建造過程中無法預料和避免的地面沉累效應的結果，而有的認為這是建築師有意為之。20世紀以來，随着對比薩斜塔越來越精确的測量，使用各種先進設備對地基土層進行的深人勘測，以及對曆史檔案的研究，些事實逐漸浮出水面比薩斜塔任最初的設計中本應是垂直的建築，但是在建造初期就開始偏離了正确位置。

1173年8月9日開始建造的比薩教堂鐘樓的設計是垂直豎立的，建造完成後共有八層，高54.8米，即使後來不會傾斜，它也會區因獨特的白色閃光的中世紀建築風格M 6成為歐洲最值得關注的鐘樓之。1185年，當鐘樓興建到第四層時，鐘樓已經傾斜，偏向東南方，工程因此暫停。1231年，工程繼續，建造者采取各種措施修正傾斜，刻意将鐘樓層搭建成反方向的傾斜，以便補償已經發生的重心偏離。

與比薩斜塔處在同一建築群的建築

1278年,進展到第七層的時候，塔身不再呈直線，而是為凹形,工程再次暫停。

1360年，鐘樓被停滞了一個多世紀，最終決定繼續建造。并作了一次重要的修正。1372年擺放鐘的頂層完工。高54米的8層鐘樓上懸挂着七口鐘，但因為傾斜危險，它們并沒有響過。比薩斜塔之所以傾斜，是因為它地基下面土層的特殊性。比薩斜塔下有好兒層不同材質的土層，各種軟質粉土的沉積物和非常軟的黏土相間形成，而在深約米的地方則是地下水層。在對地基土層成分進行觀測後得出了這樣的結論。而最新的挖掘表明，鐘樓的土質在建造時就已經液化和下沉，因為它建造在海岸邊緣。這個錯誤是可以避免的，隻要設計師能稍稍多費些心思，隻要負責施工的工匠們不僅僅注意塔身的美觀，不僅僅沉湎于羅馬式建築的空間想象中。如果在斜塔建好三層之後因發現塔身已經傾斜而從此停工，永遠廢棄，人們大概就不能見到今日斜塔的奇觀了。幸運的是，我們有一位勇敢而富于挑戰的建築師托馬素成功地完成了這一巨作。比薩斜塔的傾斜并不是一簇集成的，據現有文字記載，它和它地基下方的土層是達到了某種程度的平衡的。在建造的第-階段第三層結束時，鐘塔向北傾斜約1/4度， 在第二階段由于糾偏過度，1278年第7層完成時反而向南傾斜0.6度，1360年建造頂層鐘房時增加到1.6度。1817年兩位英國學者Cresy 和Taylor用鉛垂線測量傾斜，那時的結果是5度。1550 年Gior-gio Vasari 的勘測與1817年Cresy和Taylor的勘測之間相隔267年，傾斜僅增加了5厘米。正是因為傾斜程度不高，傾斜速度緩慢，人們并沒有過于關注。

圖為伽利略，自由落體實驗的實踐者

而1838年的一次工程導緻了比薩斜塔突然加速傾斜，人們不得不采取緊急維護措施。當時建築師Alessandro della Gherar-desca在原本密封的斜塔地基周圍進行了挖掘，以探究地基的形态，揭示圓柱柱礎和地ONM6階是否與設想的相同。而這一舉動使塔失去了原有的平衡，使傾斜加劇了20厘米，甚至出現地下水湧人的現象。1838 年，工程結束以後，比薩斜塔的加速傾斜又持續了幾年，然後之後又趨于平衡，減少到每年傾斜約一毫米。

1911年展開了精确測量，量出鐘塔的傾斜度每年都在不斷地持續增加,從20世紀30年代中期開始，傾斜的速率已經加倍。到了1990年，傾斜的速率相當于塔頂每年高達1.5厘米的水平位移。這時，許多人開始為之擔憂。下面一段話精确描述了比薩斜塔的岌岌可危：“想象一座高塔,建立在像綿橡膠這樣柔軟的材質上，緩慢且無情地日漸傾斜将要倒塌的地步。此外，高塔的磚石結構也非常脆弱，随着傾斜度日益增加，産生的應力已經逼近磚石的強度，随時可能應聲而倒。若在傾斜那一側的地基灌漿或加固，恐怕導緻高塔傾覆，然而利用纜索支撐或牽引，則可能會令磚石崩潰。”迄今為止,政府和有關專家都在想盡辦法不斷矯正斜塔，以挽救斜塔傾倒的命運。

自由落體實驗示意圖

然而，事實總是不盡如人意，這反而使得傾斜度大幅增加。例如，1934年曾利用灌漿的方法強化地基磚石，結果使得鐘塔塔頂突然向南移動将近10厘米；20世紀70年代從下層沙土抽地下水，又讓斜塔再移動12厘米。人們看出斜塔很容易失去平衡，故而不敢再對其大動手腳。随着科學技術的發展和政府的投入，進入20世紀以後,對比薩斜塔維護的研究工作有了進展，專家成立委員會評估任何一個可能導緻傾斜加劇的可能性，并研究阻止繼續傾斜直至逆轉傾斜的方法。

直至現在，為了防止斜塔繼續向南傾斜，工程人員在斜塔北側的塔基下放置了記 600噸重的鉛塊，并使用鋼絲繩從斜塔的腰座部向北側拽住，随後抽走斜塔北側70噸泥修土，使塔身向北側回來一點。

1990年，由于傾斜過于厲害，比薩斜塔爆中瀕臨倒塌的邊緣，内部結構也變得松動，曾杖停止向遊客開放。專家認為，如果不采取電措施的話，比薩斜塔可能會在2030年至2040年間倒塌，政府再一次被迫整修。經過12年的修繕，耗資約2500萬美元，斜塔被扶正44厘米，基本達到了預期的效果。有關專家認為，隻要沒有大的自然災害發生300年内斜塔會屹立不倒。蓋裡教授常年從事觀測該塔的傾斜速度，他推則，斜塔将于250年後因塔身的重心超出塔基外緣而傾倒。 但是比薩斜塔服務局的有關人員非不不完全認可他的看法，他們認為隻按數學廣方式推算是不可取的，比薩斜塔是“一個中多種事實交織成的綜合性問題”。

比薩斜塔夜景

另一些研究者調查發現，比薩斜塔塔身曾一度向東傾斜，爾後又轉向南傾斜，他們認為該塔在過去幾百年間斜而不倒，不能僅依靠假設和推測來看待斜塔的傾斜。面對不斷傾斜的比薩斜塔，“矯正手術”能否挽救它的命運，沒有人給予肯定。看來斜塔還要“斜”下去，繼續保持它那神奇的魅力。從1173年開始建造至今，比薩斜塔的傾斜和它具有的美麗一直備受關注，也正是這種“斜而不倒”的奇特現象，使比薩斜塔聞名遐迩，成為著名的遊覽勝地。

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