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意大利的比薩斜塔為什么會傾斜？

比薩斜塔建于1173年，是世界公認的建筑史上的奇跡。之所以傾斜，主要是因為鐵塔基礎(chǔ)下土層的特殊性。讓讓我們具體看看傾斜的原因。

比薩斜塔

事實上，許多專家一直在爭論傾斜的原因。

當(dāng)初有學(xué)者認為建筑師故意建造比薩斜塔，以顯示其高超的建筑技藝。

到了20世紀，隨著對比薩斜塔研究的不斷深入，結(jié)合之前的一些認識，真相逐漸浮出水面：比薩斜塔最初的設(shè)計本該是一座垂直的建筑，但在建造初期就開始偏離正確的位置。

它的傾斜度無疑與土質(zhì)有關(guān)。因為在19世紀，著名的建筑師拉德斯卡在斜塔的地基中取樣，證明了土壤條件是塔的傾向。比薩斜塔下面有幾層土，材質(zhì)不同。各土層的沉積物與軟粘土交替形成，而地下水層約1米深。

這一結(jié)論是在觀察了地基土層的組成后得出的。最新發(fā)掘取樣顯示，鐘樓建在古海岸邊緣，所以建造時土壤已經(jīng)沙化下沉。

但有專家發(fā)現(xiàn)，第一位建筑師皮薩諾當(dāng)時就知道這座塔是建在一個河谷的沖積地上，就像比薩一樣，所以他對地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)并不是完全不知道。

而且他在三樓發(fā)現(xiàn)傾斜后，立即停工等待地基穩(wěn)定，已經(jīng)解決了一些問題。當(dāng)?shù)诙€建筑師繼續(xù)建造時，他注意到傾斜高度被調(diào)整了，并采取了一些措施來減輕塔的重量。第三個建筑師建在第七層和第八層之間，但是鐘樓變了，第八層傾向北方。

而且鐘樓建造的時候有一些**寺宣禮塔的特點，沒有屋頂，以減輕塔的重量和平衡。建筑師的這些做法和比薩其他地方的做法類似。

日落時分的比薩斜塔

意大利另一個著名城市佛羅倫薩，建于1420年的圣瑪利亞德爾——菲奧雷大教堂位于沼澤地帶，土質(zhì)較軟，下陷的危險較大，但時至今日已有數(shù)百年，一點也沒有傾斜。

因此，一些專家學(xué)者推測，比薩斜塔的傾斜是建筑師預(yù)料到的，與幾百年來的設(shè)計者和建造者有關(guān)。

這個時候，很多人可能會有疑問。比薩斜塔不可能一下子傾斜這么多。傾斜過程是怎樣的？

比薩斜塔的基石是在1173年打下的，是由著名的建筑師博納諾比薩諾建造的。這座塔最初的設(shè)計高度約為100米，但在建造了五六年后，這座塔在第三層開始傾斜。建筑師隨后下令停工，想等地基穩(wěn)定后再復(fù)工。

然而，在他的有生之年，他沒能實現(xiàn)繼續(xù)建設(shè)的愿望。

到1275年，這座塔已經(jīng)傾斜了90多厘米。建筑師迪西蒙于同年恢復(fù)了該塔的建設(shè)，并針對傾斜問題，在建設(shè)中采取了一些措施，不僅將塔壁減薄，使用輕質(zhì)材料，而且在內(nèi)壁和外壁之間留有30至80厘米的空腔。到了1284年，塔建到了第六層，傾斜還在繼續(xù)。那一年，迪西蒙去世，又停止了工作。

此后，著名建筑師托馬索皮薩納繼續(xù)建造第七層和第八層，最終于1350年完工。該塔高56米，總重量為14500噸。除了幾根花崗巖做的柱子外，外部材料全部是白色和黑色的大理石。

比薩斜塔的建造過程

但斜塔建成后，傾斜仍在繼續(xù)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，從1829年到1910年，平均每年傾斜3.8毫米。

自20世紀初以來，傾斜速度有所減緩。1918年至1958年，年平均傾角為1.1毫米。1959年至1969年，年平均傾角為1.26毫米。

70年代末至1982年，年平均傾斜1.2毫米，其中1982年僅傾斜1毫米。從那以后，每年的平均傾斜度為1.19毫米。到目前為止，這座塔已經(jīng)

讓讓我們回到1590年的這一天，當(dāng)時比薩大學(xué)25歲的教授伽利略正在進行一項偉大的科學(xué)實驗。學(xué)生老師路人都在看。伽利略一聲令下，一個10磅重的鐵球和一個1磅重的鐵球同時從塔頂落下。很快，兩個球同時落地。然后再次重復(fù)實驗，結(jié)果還是一樣。

教科書中比薩斜塔的插圖

這個實驗證明了亞里士多德聲明說物體的下落速度與其重量成正比。quot是錯誤的。同時證明了物體在自由落體過程中的加速度是完全一樣的，無論其大小如何，如果去掉空氣阻力的影響。伽利略和。s的實驗不僅糾正了物理學(xué)中一個由來已久的謬誤，還使比薩斜塔聞名于世。

比薩斜塔世界聞名。其實專家和老**都很關(guān)心，都擔(dān)心它會不會倒。

根據(jù)近幾年比薩斜塔的傾斜速度，專家加里教授認為，如果按照這個傾斜速度計算的花朵在沒有其他原因的情況下突然倒塌，那么250年后斜塔就會因為塔身重心超過塔基礎(chǔ)外緣而倒塌。

但比薩斜塔服務(wù)局相關(guān)人員認為，用數(shù)學(xué)方法計算顯然不靠譜，比薩斜塔是一個綜合問題。一些研究者也發(fā)現(xiàn)了這樣一個問題。比薩斜塔一度向東傾斜，然后轉(zhuǎn)向南方。認為這座塔已經(jīng)傾斜了幾百年，不會倒。如果僅僅用數(shù)學(xué)方法計算250年后會不會掉，恐怕沒那么簡單。

米拉科利廣場

畢竟比薩人最關(guān)心的還是斜塔。他們有一種說法，比薩斜塔和比薩人一樣強壯，永遠不會倒。

不過話說回來，每當(dāng)專家采取一些措施加固斜塔的地基時，它的傾斜速度就會加快。比如1838年加固，1934年往地基里噴90噸水泥，進行防水工程。相反，塔變得更加不穩(wěn)定，甚至更快地四處移動和傾斜。

但在1973年至1975年，方圓斜塔3公里范圍內(nèi)的私人水井被關(guān)閉，禁止開采地下水后，地下水位穩(wěn)定后傾斜速度放緩。

1990年1月7日，意大利一個著名電視節(jié)目的主持人宣布比薩斜塔暫時關(guān)閉。市政當(dāng)局

府決定將斜塔暫時關(guān)閉，進行修理，這?。

比薩斜塔為什么是斜的

比薩塔之所以會傾斜，首要關(guān)鍵之處在于所處的地底土層較為復(fù)雜，不僅被不同材質(zhì)的土壤分成了好幾個層級，而且這些土層又由各種柔軟的黏土物質(zhì)和砂質(zhì)淤泥混合，更不利的是，地基下的水位也很淺，深度大約只有1米，這么一來，比薩塔這么個大家伙，自然剛一建造就因為以上種種原因而產(chǎn)生不均勻沉降和傾斜。
開始的時候建到了4層，人們就不敢再往下建了，生怕還沒等建好就倒了，直到50年之后，才再次恢復(fù)工程，當(dāng)初預(yù)計是要建造八層，放鐘的那一層，更是直到1350年才加建。

后來的加建中，人們?yōu)榱朔乐剐彼^于傾斜，都為此傷透腦筋，他們在向上加建時故意向反方向傾斜，試圖“扳正”重心，在2007年的測量中，竟然發(fā)現(xiàn)塔身被成功扶正了約45厘米！當(dāng)然在關(guān)于它成型的不斷爭論中。

歷史文化
傳說1590年，出生在比薩城的意大利物理學(xué)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(jié)果兩個鉛球幾乎同時落地，由此發(fā)現(xiàn)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(zhì)量成正比的觀點。
但是，伽利略的兩個球體并非像傳說中的一樣一起落下，即使重力加速度不變，兩個球體受到空氣阻力影響，是不會一起落下的。這也就是為什么鵝毛和鉛球不會一起降落的原因。由于受到空氣阻力，兩個球體不能看作自由落體。

但是伽利略的實驗理論是正確的，在真空中，無論多重的物體，都遵循自由落體定律。

比薩斜塔為什么是斜的？

比薩斜塔之所以會傾斜，是因為其地基土層極其復(fù)雜：不僅被不同材質(zhì)的土壤分成了若干層，而且這些土層又由各種柔軟的黏土質(zhì)物質(zhì)和砂質(zhì)淤泥相間而成。
更糟糕的是，地基下的地下水位也非常淺，深度只有大約1米。

最新的地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)，鐘樓的選址位于古代的海岸線上，也就是說，在建造之時地基土壤就早意大利的比薩斜塔為什么會已沙化。

如此一來，比薩斜塔這個“大家伙”剛一建造就注定很快將產(chǎn)生不均勻沉降和傾斜。
比薩斜塔在建筑的過程中就已出現(xiàn)傾斜，原本是一個建筑敗筆，卻因禍得福成為世界建筑奇觀，伽利略的自由落體試驗更使其蜚聲世界，成為世界著名旅游觀光圣地，每天都吸引著成千上萬的游客，因而它也是比薩市的經(jīng)濟支柱。
但隨著時間的推移，斜塔傾斜角度的逐漸加大，到上個世紀九十年代，已瀕于倒塌。1990年1月7日意大利**關(guān)閉對游人的開放，1992年成立比薩斜塔拯救委員會，向全球征集解決方案。

擴展資料：
比薩斜塔斜而不倒的原因

雖然意大利的比薩斜塔有5度的傾斜度，但這座58米高的斜塔自1280年以來已經(jīng)經(jīng)歷了至少4次大地震而屹立不倒。
在研究了它的特征和建筑現(xiàn)象后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了比薩斜塔長年穩(wěn)定不倒的秘密。斜塔穩(wěn)定可以用與“建筑——地面”動態(tài)相互作用有關(guān)的效應(yīng)來解釋。

研究人員認為，塔身的高度和硬度與它基座所在的地面相互作用，鑒于此，斜塔在地震時不會與地面產(chǎn)生共振。
英國布里斯托大學(xué)教授米羅納基斯指出：“具有諷刺意味的是，正是迫使塔傾斜的土壤幫助塔在地震中幸存朗下來。