義大利比薩斜塔

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義大利比薩斜塔
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6 J% |2 {1 U' T8 A& f義大利比薩斜塔 : 比薩斜塔作為義大利優秀的古代文化遺產，被譽為中世紀七大建築奇蹟之一，斜塔位於比薩城北部的比薩大教堂廣場（也叫奇蹟廣場），塔樓本身便以其獨特的圓形設計堪稱羅馬風格建築的典範，而傾斜的過程更使它因禍得福成為世界建築奇觀，傳說中伽利略的自由落體試驗更使其蜚聲世界，成為世界著名旅遊觀光聖地，每天都吸引著成千上萬的遊客。

. F" k) v$ m  o* O9 r比薩大教堂廣場位於比薩城北部，形成於公元11世紀至14世紀，0.6平方公里綠茵的草地上由南往北排列著主教堂、洗禮堂和斜塔三座非凡的羅馬風格建築傑作。
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; H9 m0 J' Q! G3 N- n6 l8 b! G比薩斜塔位於比薩大教堂的後面，原本是大教堂的獨立式鐘樓，斜塔於公元1174年動工興建，建塔因基礎處理不牢，導致建到三層時出現傾斜，工程被迫停工，時隔94年後又採取措施繼續興建，於1356年建成，此時塔中心離垂直線傾斜2.1米，600年來越斜越嚴重，傾斜到了5.6米。傳說伽利略曾拿這座斜塔作為自由落體的試驗場地，動搖了統治一千九百年之久的亞里士多德的權威，這座斜塔因此看做伽利略的紀念碑。
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如今世界各國不同膚色的人們來到這裡，多選擇坐在廣場綠茵如碧的草地上，呼吸著地中海吹來的清新空氣，欣賞著奇妙建築，吟聽著關於斜塔與伽利略的奇聞軼事，作為對這處歷史悠久的傳奇建築最好的朝拜和洗禮。

義大利比薩斜塔修建於1173年，它由著名建築師那諾·皮薩諾主持修建。它位於羅馬式大教堂後面右側，是比薩城的標誌。開始時，塔高設計為100米左右，但動工五六年後，塔身從三層開始傾斜，直到完工還在持續傾斜，在其關閉之前，塔頂已南傾（即塔頂偏離垂直線）35米。 1990年，義大利政府將其關閉，開始進行整修。
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$ A5 U# l9 \$ G# J3 N從事觀測該塔的專家蓋里教授根據比薩斜塔近幾年來傾斜的速度推測出，斜塔將於250年後因塔身的重心超出塔基外緣而傾倒。但是公共事務部比薩斜塔服務局的有關人員，針對蓋里教授的看法提出了反駁，認為只按數學方式推算是不可靠的，比薩斜塔是“一個由多種事實交織成的綜合性問題”。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，他們同樣認為該塔在過去幾百年間斜而不倒，250年後倒與不倒恐怕不能局限於簡單的假設和預測。
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過去人們曾一度認為鍾樓是故意被設計成傾斜的，但是事實並非如此。作為比薩大教堂的鐘樓，1173年8月9日開始建造時的設計是垂直豎立的，原設計為8層，高54.8米，它獨特的白色閃光的中世紀風格建築物，即使後來沒有傾斜，也將會是歐洲最值得注意的鐘樓之一。比薩斜塔為什麼會傾斜，專家們曾為此爭論不休。尤其是在14世紀，人們在兩種論調中徘徊，比薩斜塔究竟是建造過程中無法預料和避免的地面下沉累積效應的結果，還是建築師有意而為之。進入20世紀，隨著對比薩斜塔越來越精確的測量、使用各種先進設備對地基土層進行的深入勘測，以及對歷史檔案的研究，一些事實逐漸浮出水面：比薩斜塔在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確位置。
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在1178年，當鐘樓興建到第4層時發現由於地基不均勻和土層鬆軟，導致鐘樓已經傾斜偏向東南方，工程因此暫停。期間的1198年，記載了鐘樓內撞鐘的存在，這標誌著鐘樓雖然傾斜，但至少懸掛了一個撞鐘，實現了它作為鍾樓的初衷。
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2 G* \9 N  ?4 J4 m; u1231年，工程繼續，第一次有記載鐘樓使用了大理石。建造者採取各種措施修正傾斜，刻意將鐘樓上層搭建成反方向的傾斜，以便補償已經發生的重心偏離。 1278年進展到第7層的時候，塔身不再呈直線，而是為凹形。工程再次暫停。

1292年，Giovanni Pisano用鉛垂線測量了鐘樓的傾斜度。

根據現有的文字記載，比薩斜塔在幾個世紀以來的傾斜是緩慢的，它和它地基下方的土層實際上達到了某種程度上的平衡。

在建造的第一階段第3層結束時，鐘塔向北傾斜約1/4°。

在第二階段由於糾偏過度，1278年第7層完成時反而向南傾斜約0.6°。

' _$ w' L1 y. C* d4 z9 s5 X9 n1360年建造頂層鐘房時增加到1.6°。
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; S: R6 k# P: n: l9 v) k: s% |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°。

1550年Giorgio 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。因此人們也沒有對斜塔進行特意的維修。

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1 q7 i. Q& {5 @7 F1360年，在停滯了差不多一個世紀後鐘樓向完工開始最後一個衝刺，並作了最後一次重要的修正。 1372年擺放鐘的頂層完工。 54米高的8層鐘樓共有7口鐘，但是由於鍾樓時刻都有倒塌的危險而沒有撞響過。而且一直不斷地向下傾斜。
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比薩斜塔之所以會傾斜，是由於它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層，各種軟質粉土的沉澱物和非常軟的粘土相間形成，而在深約一米的地方則是地下水層。這個結論是在對地基土層成份進行觀測後得出的。最新的挖掘表明，鐘樓建造在了古代的海岸邊緣，因此土質在建造時便已經沙化和下沉。
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7 g: N6 H- d, h! }8 [6 j/ N$ }然而1838年的一次工程導致了比薩斜塔突然加速傾斜，人們不得不採取緊急維護措施。當時建築師Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周圍進行了挖掘，以探究地基的形態，揭示圓柱柱礎和地基台階是否與設想的相同。這一行為使得斜塔失去了原有的平衡，地基開始開裂，最嚴重的是發生了地下水湧入的現象。這次工程後的勘測結果表明傾斜加劇了20厘米，而此前267年的傾斜總和不過5厘米。

1838年的工程結束以後，比薩斜塔的加速傾斜又持續了幾年，然後又趨於平穩，減少到每年傾斜約0.1厘米，塔身偏離“自然姿勢”已有5米多。
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傳說1590年，出生在比薩城的義大利物理學家伽利略，曾在比薩斜塔上做自由落體實驗，將兩個重量不同的球體從相同的高度同時扔下，結果兩個鉛球幾乎同時落地，由此發現了自由落體定律，推翻了此前亞里士多德認為的重的物體會先到達地面，落體的速度同它的質量成正比的觀點。
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斜塔的拯救，歷經的很多的方案，但都未見效。最終拯救比薩斜塔的，是一項看似簡單的新技術——地基應力解除法。其原理是，在斜塔傾斜的反方向（北側）塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔體的重心後移，從而減小傾斜幅度。該方法於1962 年，由義大利工程師Terracina針對比薩斜塔的傾斜惡化問題提出，當時稱為“掏土法”，由於顯得不夠深奧而遭長期擱置，直到該法在墨西哥城主教堂的糾偏中成功應用，又被重新得到認識和採納。比薩斜塔拯救工程於1999年10月開始，採用斜向鑽孔方式，從斜塔北側的地基下緩慢向外抽取土壤，使北側地基高度下降，斜塔重心在重力的作用下逐漸向北側移動。 2001年6月，傾斜角度回到安全範圍之內，關閉了十年的比薩斜塔又重新開放。
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