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比薩斜塔
來源:互聯網

比薩斜塔(意大利語:Torre pendente di Pisa;英語:Leaning Tower of Pisa)是意大利比薩城大教堂后方的獨立式鐘樓,位于意大利托斯卡納省比薩城北面的奇跡廣場上,是奇跡廣場的四座建筑之一,也是比薩城的標志。比薩斜塔以其傾斜的外觀而聞名,名列“世界中古七大奇跡”之一。

比薩斜塔的歷史文化淵源非常悠久,始建于1173年8月,于1370年竣工,其外墻面為乳白色大理石砌成,屬于羅馬式建筑風格。其地基到塔頂高58.36米,從地面到塔頂高55米,鐘樓墻體在地面上的寬度是4.09米,在塔頂寬2.48米,總重約14453噸,圓形地基面積為285平方米。但由于松軟潮濕,比薩斜塔在建造過程中發生了傾斜,動工五六年后,塔身從三層開始傾斜,14世紀建筑的竣工后,情況變得更加惡化,到1990年,傾斜度已達到5.5度,塔頂的偏移距離達到了4.5米。1990年1月,意大利政府出于安全考慮,關閉了比薩斜塔,禁止游人登塔參觀。1993年至2001年間,開始對比薩斜塔進行扶正修復。2001年年底,修復工作基本完成,比薩斜塔再度對公眾開放。目前,斜塔已被“扶正”約46厘米,傾斜度恢復到19世紀初狀態。

比薩斜塔與奇跡廣場上相鄰的大教堂、洗禮堂、墓園,被認為對11世紀14世紀意大利建筑藝術有巨大影響,整座廣場于1987年被聯合國教科文組織評選為世界遺產。近年來,比薩官方逐漸放寬進塔游覽的人數,為了保證安全性,比薩斜塔被嚴格監控著,每年約有80萬游客專程為比薩斜塔而來。

歷史沿革

建造地基

比薩斜塔的建造歷史最開始可以追溯到1172年,當時貝爾納多的遺孀貝爾塔在遺囑中寫到:留下60個硬幣給Campanilis Petrarum Sancte Marie 歌劇院來購買石頭,用以建造一座塔。而這座塔就是后來的比薩斜塔,購買的這批石頭也構成后來比薩斜塔的基座。比薩斜塔的正式建造始于1173年8月9日,作為比薩大教堂(Cathedral of Santa Maria Assunta)的鐘樓,這座塔在設計之初應該是一座完全筆直的獨立式鐘樓,原設計為8層,高54.8米。由當時的意大利建筑師那諾·皮薩諾(Nano Pisano)負責設計和施工。1174年首次發現傾斜,博納諾·比薩諾讓人把比薩塔北面的立柱和拱門建高些,以便和傾斜相抵。1185年,興建到第4層時發現由于地基不均勻和土層松軟,導致鐘樓已經傾斜偏向東南方,工程暫停。1275年,工程重新開工后,采取了糾偏措施。據記載,此時塔身已經向北傾斜了大約17.78厘米。與此同時,比薩與附近的城邦熱那亞共和國陷入長期戰爭,工程被迫暫停。

建成斜塔

大約在停工100年之后,于1272年,比薩斜塔的工程恢復,這次工程的主要目的是糾正塔的傾斜,同時將塔建到第7層。當時,沒有人嘗試過類似的修復和建筑,因此這是一項富有挑戰性的工作。工程師?喬瓦尼·德西蒙 (Giovanni de Simone)接受了這一艱巨的挑戰。工程開始的時候,塔樓向北傾斜0.2度,與垂直方向垂直,但到了1278年,鐘塔已建到第7層,只差最后一層沒有加蓋時又被迫停工了,塔體已經向南傾斜約0.6度,塔頂中心點已經偏離塔體中心垂直線2米左右。在1284年,完成了第7層的建造。在接下來的90年里,轉軸傾角增加到約1.6度,此時塔樓向南傾斜的比較明顯,工人們為了糾正它,因此從第七個檐口到南側鐘室的地板增加了六級臺階,在北側只增加了四級臺階。最后一輪施工由托馬索·皮薩諾 (Tommaso Pisano)主持,他于1350年左右開始建造第八層樓,最終該塔于1372年正式竣工。整個建造過程持續了近兩個世紀。在這期間,多位建筑師接替那吉諾·皮薩諾的工作,包括維塔利亞諾(Vitaliano di Pietro)和托馬索·安德雷亞·皮薩諾(Tommaso Andrea Pisano)。他們嘗試通過在較傾斜的一側加厚墻壁和扭曲建筑輪廓來抵消傾斜,使整座塔傾斜而立,最終呈現出現在的獨特外觀。。

竣工后續

從1654年到2004年,比薩斜塔先后安裝了7口鐘,其中最重也是最先安裝的就是第一口鐘,其于1654年鑄造而成,重達3620公斤。第二口鐘于1572年鑄造,重量2462公斤,第三口鐘于1719年至1721年鑄造,重量1448公斤,第四口鐘于1473年,重量300公斤,第五口鐘于1262年鑄造,重量1014公斤,第六口鐘于14世紀鑄造,并于1501年再次鑄造,重量1000公斤,第7口鐘于1606年鑄造,并于2004年再次鑄造,重量652公斤。1838年,建筑師亞歷山德羅·德拉·蓋拉爾德斯卡(Alessandro Della Gherardesca)在塔樓底部挖出了一條名為“catino”的走道,使以前埋藏的地基臺階和柱基可見。這一行為導致失去原有平衡,加速傾斜。

此外在斜塔建成后,工程師們試圖通過在不同側面增加重量來糾正傾斜問題,但這些方法并未取得明顯的效果。隨著時間的推移,比薩斜塔的傾斜逐漸變得更加明顯,并且傾斜速度在過去幾個世紀里一直在加快。由于塔樓的傾斜不斷加劇,比薩斜塔成為全球最著名的傾斜建筑之一。雖然曾經多次討論拆除塔樓,但由于其巨大的歷史和文化價值,以及作為意大利的象征,比薩斜塔得以幸存并得到修復與保護,1987年,比薩斜塔及其所在的整個遺址(Piazza del Duomo,奇跡廣場)被列入聯合國教科文組織世界遺產名錄。。

傾斜之謎

傾斜外觀

比薩斜塔的最引人注目的特征是其明顯的傾斜外觀。這種傾斜是由于在建造過程中地基沉降和軟土層的問題導致的。雖然工程師們試圖通過在不同側面增加重量來糾正傾斜,但仍然無法完全消除。

傾斜原因

現代建筑設計師一般認為,比薩斜塔的傾斜是由于多個因素相互作用而引起的,主要包括土壤特征和地基問題。首先,比薩斜塔建造時所選用的地點正好處于兩條河流沖積留下的松軟沙土地帶。這種沙土在濕潤條件下容易變形,導致地基不穩定。其次,塔樓的地基只有3米深,無法達到足夠的穩固深度。這樣的淺層地基在軟土層上無法提供足夠的支撐,使得塔身承受的壓力無法均勻分散,從而導致了傾斜。

傾而不倒

在塔基下方有一個波動的水位線,每年雨季,北側的水位都會升高,從而使得塔身向南傾斜。后來為了讓塔身恢復直立,在建造時,建筑師企圖改變其重心,結果弄巧成拙,讓塔身呈現出了香蕉的形狀。幸運的是,正好是這樣塔身有了軟地面的保護,也沒有直接傾倒。此外斜塔的高度、硬度、地基泥土的松軟度改變了斜塔的震動系數,地震產生的高頻波與較高建筑自身的低頻波是不匹配的,使其在地震時并不會與大地共振,這也使得比薩斜塔能夠在強震中存活下來。譬如,在1980年的一次大地震中,比薩斜塔整個塔身大幅度搖晃了近22分鐘而未傾覆。

傾斜歷程

1272年,比薩斜塔向北傾斜0.2度,與垂直方向垂直。1278年,鐘塔已建到第7層,只差最后一層沒有加蓋時又被迫停工了,塔體已經向南傾斜約0.6度,塔頂中心點已經偏離塔體中心垂直線2米左右。

1817年,兩位英國建筑師使用鉛垂線確定地基的傾斜度現在約為五度。1859年,法國人Ruhault de Fleury進行的測量表明,傾斜度大概增加半度,其原因是Gherardesca 1838年的挖掘的卡蒂諾走道導致傾斜度嚴重增加,因為卡蒂諾走道位于南側地下水位以下,挖掘引發了那里的洪水。

1928年,政府在比薩斜塔底座周圍增加了四個水平站,以幫助監測傾斜度的變化。1934年,工程師安裝了鉛垂線和水平儀來測量塔的南北向和東西向傾斜度。他們還在磚石地基上鉆了361個孔,并注入了80噸水泥漿來穩固磚石地基,最終卻導致塔樓的傾斜度突然增加了31角秒(5角秒相當于塔頂移動1.5毫米,約為半英寸多一點)。1966年,工程師再次決定在地基內部和下方的土壤、磚石上鉆孔,又導致6角秒的傾斜。隨著比薩斜塔繼續以每年略多于5角秒的速度自然傾斜,意大利政府關閉了比薩斜塔,這引起了比薩官員的憤怒,他們擔心旅游收入的損失以及由此對旅游業造成的影響當地經濟。

1993年,塔頂傾斜度達到5.5°。1993年5月至1994年1月期間,工作人員鋪設了一系列特制鉛錠。1994年,塔樓向北后方傾斜了整整52角秒。1995年比薩委員會開始用液氮凍結地面,并用錨定電纜系統取代難看的鉛配重,然而,一旦冰凍停止,塔樓就開始以每天四角秒的速度向南傾斜。從塔樓確實面臨倒塌的危險,迫切需要修復,修復工程于2001年完成,斜塔當時已立刻變直近38厘米。

2013年據監測,建筑物又伸直了2.5厘米。在2018年負責監察斜塔的專家小組宣布,在過去17年,斜塔變得更穩固,傾斜停止,并進一步減少傾斜多達4厘米。2023年8月,斜塔維護機構負責人安德烈亞·馬埃斯特雷利說,依據監測斜塔的機構發布的最新報告,斜塔已被“扶正”約46厘米,傾斜度恢復到19世紀初狀態。

建筑特征

建筑形制

比薩斜塔的高度約為55.86米(約183.27英尺)。塔身共有8層,包括一個鐘樓層。每一層都略微向外傾斜,造成了整體的斜塔效果。塔內部有雙螺旋樓梯。從地面通向鐘室共有294級臺階。雙樓梯之一有兩個額外的臺階,以補償塔的傾斜。

比薩斜塔由塔基、塔身和塔頂構成。塔基是塔的底部部分,是圓形的建筑結構,用于支撐整個塔身。塔身是塔的主體部分,由8個略微傾斜的層構成,每一層都有拱形窗戶和精美的裝飾。最頂層是鐘樓層,塔的頂部有一個較小的平臺,上面放置著一組鐘。

比薩斜塔的結構采用了大量的白色大理石和石灰石作為建筑材料。塔內部設有狹窄的螺旋狀樓梯,用于連接每一層。塔的直徑約為15.5米,在每一層上都有圍繞塔心均勻分布的拱形窗戶,為塔提供了充足的光線和通風。

羅馬式風格

比薩斜塔的建筑風格是中世紀歐洲最主要的建筑風格之一的羅馬式風格。比薩斜塔的墻壁采用了厚重的石塊和磚石構建,以確保塔的穩定性,尤其對抗塔身傾斜帶來的挑戰,這極大的體現了羅馬式建筑強調建筑物的穩固性和堅固性。比薩斜塔的裝飾設計相對簡約,窗戶和拱門的設計簡單而樸素,也展示了羅馬式風格注重功能和結構的特點。

圓形設計

比薩斜塔的平面設計呈現出完美的圓形,直徑約為15.5米,并圍繞著圓心均勻分布。這種圓形設計的巧妙之處在于,首先,圓形平面為塔提供了穩定的結構基礎,使得塔能夠抵抗地基沉降和自身傾斜所帶來的壓力,從而保持其長久的穩固。其次,圓形設計賦予了比薩斜塔流暢和優雅的外觀,使其成為了建筑界的杰出代表。此外,比薩斜塔的圓形設計是羅曼式建筑的重要特征之一,也是其獨特魅力的來源。。

價值和影響

建筑影響

比薩斜塔的圓形設計被認為是為了對應在旁的大教堂建筑形成反射,有意模仿教堂半圓形后殿的曲線設計。而鐘樓與廣場上對圓形結構是一致的,尤其在同樣是圓形的洗禮堂奠基以后,整個廣場更像是有意設計成耶路撒冷復活教堂(Anastasis)的現代版本。比薩斜塔的裝飾格調繼承了大教堂和洗禮堂的經典之作,墻面用大理石或石灰石砌成深淺兩種白色帶,半露方柱的拱門,拱廊中的雕刻大門,長菱形的花格平頂,拱廊上方的墻面對陽光的照射形成光亮面和遮蔭面的強烈反差,給人以鐘樓內的圓柱相當沉重的假象。

此外,比薩斜塔作為意大利最優秀的文化遺產,被譽為中世紀七大建筑奇跡之一。它斜而不倒的優美造型在全世界都獨一無二,是聞名世界的經典之作。此外,比薩斜塔造型輕盈秀巧,布局嚴謹合理,各部分比例協調,是羅曼式建筑的典范。它如同一件精美的藝術品,立面呈現著豐富的明暗變化,富有韻律感,是意大利獨一無二的圓塔。

文化價值

比薩斜塔是意大利羅曼式風格建筑的杰出代表之一,展示了中世紀建筑的精湛工藝和設計。它的獨特傾斜外觀和完美的圓形設計成為了世界建筑史上的經典之作,對后世建筑師和藝術家產生了深遠的啟發和影響。比薩斜塔承載著意大利悠久的歷史和文明傳承,是國家寶貴的文化瑰寶。它建于1173年,見證了意大利歷史上的許多重要事件和文化變遷,成為了意大利國家的象征和代表。每年數百萬游客慕名而來,帶動著意大利的文化旅游業發展,促進著國際文化交流與合作。比薩斜塔成為了文化交流的重要平臺,吸引著來自世界各地的游客和研究者前來探索意大利的歷史和文化。

開發與保護

開發

1987年,比薩斜塔與奇跡廣場上相鄰的大教堂、洗禮堂、墓園一起被聯合國教科文組織評選為世界遺產

2001年,比薩斜塔完成官方修復后再度對公眾開放。

2023年8月9日,比薩斜塔迎來第850個生日,比薩舉辦一系列慶祝活動,比薩奇跡廣場的教堂和博物館將免費對公眾開放。

相關事件

比薩斜塔自由落體實驗

比薩斜塔自由落體實驗最早由意大利科學家伽利略·伽利雷(Galileo Galilei)在16世紀中期進行。比薩斜塔自由落體實驗是為了驗證兩個物體在重力作用下,不考慮空氣阻力的情況下,是否以相同的加速度自由落體。實驗當天,伽利略帶著助手和兩個重量不同的鉛球攀登到塔頂,兩個助手走到塔頂邊緣站定,并將它們同時從比薩斜塔的頂部釋放,讓它們自由下落。通過在相同的起始高度釋放物體,確保它們具有相同的初速度。隨后,由于地球引力作用,兩個物體將以相同的加速度向下運動,不受它們的質量差異影響,從而在自由落體過程中始終保持相對位置不變。為了消除空氣阻力對實驗結果的干擾,通常在實驗中會選擇一個盡可能低密度的環境,例如真空或稀薄氣體的環境。這樣可以確保物體在自由落體時不會受到空氣阻力的影響,使實驗結果更加準確。

比薩斜塔自由落體實驗是重力學的基本實驗之一,其結果符合伽利略·伽利雷的自由落體定律,即物體在重力作用下以相同的加速度自由下落。這個實驗為我們理解物體在地球表面受到重力作用的運動提供了重要的直觀驗證,也是現代物理學發展的重要里程碑之一。值得注意的是,盡管伽利略進行了類似的實驗,但據學者研究,實際上他可能并沒有真正在比薩斜塔上進行實驗。相反,他可能在紙上進行了一些假設性的推理和計算,證明了物體在重力作用下自由落體的規律。

戰爭時免于摧毀

第二次世界大戰時,當美國士兵入侵比薩時,他們接到命令摧毀所有建筑,防止敵方狙擊手找到合適的藏身之處。隨著美國軍隊不斷向意大利農村推進,每天都有許多建筑被炸毀。然而,美軍到達后不久就開始撤退,于是入侵的士兵沒有必要繼續摧毀比薩斜塔,因此比薩斜塔幸免于難。

相關文化

比薩斜塔作為意大利的標志性建筑,其獨特的的外形和歷史背景吸引了許多文化產品和文化潮流的關注。下面是一些比薩斜塔出場過的相關文化產品:

《超人》(1978年):超人在飛行中經過比薩斜塔,并將其扶正,但被一位賣紀念品的老人責罵。

《歐洲假日》(1985年):格里斯沃爾德一家在歐洲旅行時,參觀了比薩斜塔,并拍了一張“推”斜塔的照片。

《瘋狂動物城》》(2016年):動畫片中的“小動物城”有一個模仿比薩斜塔的建筑,但是由于地基不穩,它會隨著風向改變傾斜的方向。

喪尸樂園2》(2020年):是一部喪尸,片中出現了比薩斜塔,這在里完成對喪尸的擊殺。

參考資料 >

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比薩斜塔谷歌地圖.谷歌地圖.2023-11-09

比塞塔傾斜之美.中國新聞網.2023-10-17

Piazza del Duomo, Pisa.世界文化遺產官網.2023-10-17

為了拯救比薩斜塔,人們想出了哪些“妙招”?.百家號.2023-10-17

Leaning tower of Pisa loses crooked crown.irishtimes.2023-10-17

850歲比薩斜塔“老當益壯”.百家號.2023-10-17

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意大利比薩斜塔“不那么斜了”,好事壞事?.百家號.2023-10-18

比薩斜塔的不倒之謎.微信公眾平臺.2023-10-18

History of Interventions.pbs.2023-10-22

It’s the STRAIGHTENING Tower of Pisa: Italian landmark loses 2.5cm of its famous tilt after £25m salvage project.mailonline.2023-10-23

WHEN was the Leaning Tower of Pisa built?.leaningtowerpisa.2023-10-23

Amazing Facts About The Leaning Tower Of Pisa.World Adventurist.2023-07-27

The Leaning Tower of Pisa.Scientific American.scientificamerican.2023-07-27

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Leaning Tower of Pisa: An Architectural Marvel or Engineering Failure?.The Constructor.2023-07-27

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《中華文摘》文章:斜而不倒的奇跡——比薩斜塔——中新網.中國新聞網.2023-07-27

意大利比薩斜塔修復見成效 12年扶正2.5厘米.中國新聞網.2023-10-24

比薩斜塔迎來850周年“生日”,都靈理工教授在“拯救工程”中功不可沒.澎湃新聞.2023-11-09

比薩斜塔背后的歷史.微信公眾平臺.2023-10-24

超人3 Superman III (1983).豆瓣電影.2023-08-05

歐洲假期的演職員.豆瓣電影.2023-08-05

瘋狂動物城 Zootopia (2016).豆瓣電影.2023-08-05

《喪尸樂園2》:這一屆的年度最佳喪尸擊殺競爭很激烈啊.豆瓣電影.2023-10-24

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