比萨斜塔为什么是斜的，去旅游参观时会担心它会倒下吗？

伤我心太深

　　比萨斜塔为什么是斜的，小时候我们在课本上就知道世界上有个非常神奇的斜塔，但是在它建造的时候并不是斜的，以至于后来有个科学家还在上面做了一个实验：两个铁球同时落地。比萨斜塔为什么是斜的呢?都已经倾斜这么多了，为什么还不倒?

　　比萨斜塔为什么是斜的你知道吗





　　比萨斜塔，意大利的招牌景点之一，它的确名副其实：倾斜度高达3.9度。不用亲眼确认这座著名的斜塔是不是真的是斜的——看看那些被不断模仿和重复的“推倒比萨斜塔”纪念照你就知道了。每天，比萨著名的奇迹广场上都挤满了拍照打卡的游客，但是关于比萨斜塔为什么是斜的这个问题，他们可能并没有仔细想过。

　　你可能也没想过这个问题，不过如果我们告诉你科学家预测比萨斜塔最终将会完全成为直塔，你会不会好奇为什么?今天，我们想和你聊聊比萨斜塔的故事，以及参观比萨斜塔的正确姿势。一起来看看吧~


　　比萨斜塔为什么是斜的?


　　1160年，比萨拥有一万余座塔，但大教堂却连一座钟塔也没有。虔诚的比萨居民Berta di Bernardo在1172年过世时留下遗嘱，捐出60块银币的遗产用来建造一座钟塔。

　　讽刺的是，1173年，当博南诺·皮萨诺(Bonnano Pisano)着手开始建造这座如今举世闻名的钟塔时，他并未意识到他找的地基是不稳定的：奇迹广场的草坪下面是深达40米的沙子和黏土。工程于5年后停工，当时仅建完了三层，而这座意大利后来的地标在当时已经倾斜。1272年工程重新开始，为了弥补塔身的倾斜，工人们从下层往上层盖时采用直线建造的方法，营造出一条微妙的香蕉形的弧线。到了19世纪，许多人相信该塔是因设计师异想天开而故意建成了歪的。





　　1838年展开了一项清扫工作，意在清理因塔身倾斜而缓慢裸露出来的塔基，想要一劳永逸地将摇摇欲坠的斜塔稳定住。20世纪50年代，因为害怕造成毁灭性的的崩塌，塔内的7口钟(每口钟代表一个音符，从1370年开始就由14位男子敲奏)禁止被敲响。1990年，斜塔关闭，不对公众开放。工程师们在塔北侧的下面放置了1000吨重的铅锭，用以平衡塔南侧的倾斜。二层用钢筋包了起来，使之不会四分五裂。


　　1995年，斜塔总共斜切2.5毫米。第三层被钢条缠绕起来，并与塔北侧远处一个A字形液压锚连接在一起。后来A字形液压锚被连接在附近建筑上的钢缆取代。塔身保持不动后，工程师们从北侧的地基下方移走了70吨泥土，使塔身沉降到18世纪时的高度。2011年，塔身的倾斜程度被纠正了43.8厘米。终于松了口气……



　　Photo by giovanna baldini via


　　科学家们每年都会检测比萨斜塔的倾斜度，看看它是否稳定。但可笑的是，2013年的检测结果显示，这座以倾斜闻名的塔却矫枉过正，标志性的倾斜度减少了2.5厘米，因此一些科学家预测到2300年这座塔将会完全成为直塔。


　　我们可不希望变成那样。




　　比萨斜塔的正确参观姿势


　　当然，标志性的斜塔是所有人都想要去比萨的原因所在。不过一旦你感受过奇迹广场的疯狂景象(乱七八糟的草坪，踢足球的校队，摆姿势拍照的混乱人群……)，你很有可能只想逃离这座城市。




　　Photo by Kenny (zoompict) Teo via


　　为了避免在离开时对欧洲这座最伟大的地标之一感到失望，可以将斜塔及其超大的广场留到当天的晚些时候去参观—或者，更好的办法是等到天黑后再去领略其迷人氛围(6月中旬至8月)，届时夜色为这座闪闪发光的白色建筑笼罩上某种魔力，旅游大巴也早已离开。




　　比萨斜塔的另一个绝佳观光点是大教堂歌剧博物馆(Museo dell’Opera del Duomo)这座收藏的是曾在大教堂和洗礼堂中展示过的艺术佳作，令人更加难忘的可能是博物馆里宁静的回廊花园，在这座花园里不用拥挤也能看到比萨斜塔的美景。


　　参观比萨斜塔


　　在两个设有明显标志的售票处可预订和购买比萨斜塔的门票：斜塔背后是主售票处，还有一个小一些的办公室在Museo delle Sinópie博物馆里。要确保你能参观斜塔，并且在旅游旺季节约排队的时间，你可以提前在线购票—门票可以在参观前20天购买，最迟也要提前一天。




　　比萨的售票处也出售套票，套票可以用来参观洗礼池、公墓、大教堂歌剧博物馆和Museo delle Sinópie：一张包括1/2/3个景点的套票售价为

伤我心太深

参观比萨斜塔时，每次仅限40人上塔，8岁以下儿童禁止入塔/上塔，8～10岁儿童必须有成年人牵着。为避免扫兴而归，可以提前上网订票，或到达比萨后先直奔售票处买几天后的票。参观需要30分钟，而且还要攀登300多级偶尔湿滑的台阶。所有包—包括手提包，都必须在检票口隔壁的免费寄存处寄存。能带上塔的大概只有照相机。

　　比萨斜塔,比萨斜塔为何斜而不倒?

　　比萨斜塔概述
　　比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，位于意大利托斯卡纳省比萨城背面的奇迹广场上，修建于1173年，有著名建筑师那诺•皮萨诺主持修建。
　　比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米从地面到塔顶高55米，钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米，在塔顶宽2.48米，总重约14453吨，重心在地基上方22.6米处。圆形地基面积为285平方米，对地面的平均压强为497千帕。倾斜角度3.99度，偏离地基外沿2.5米，顶层突出4.5米。





　　比萨斜塔原来设计的高度是100米，但是在动工五六年后，塔身从第三层开始倾斜，一直持续到完工，在修建完成之后，塔顶已经南倾3.5米。1990年，意大利政府才将其关闭，开始进行整修。经过将近11年的时间，花费了2500万才将比萨斜塔扶正44厘米，专家称，能够保持300年不会坍塌。

　　比萨斜塔是著名的历史古建筑，能够继续保持这座古建筑的完整性是非常重要的，那么比萨斜塔为何会倾斜呢?是建筑技术问题还是那块土壤的地质问题?既然倾斜了又为何不会倒呢?下面我们一起来研究比萨斜塔的神奇之处。


　　比萨斜塔倾斜原因

　　对于比萨斜塔的建造最开始的时候并不是故意建造成倾斜的形状，而是在建造的过程中莫名的产生了倾斜。经过专家的研究发现，比萨斜塔之所以会倾斜，是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层，各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成，而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。最新的挖掘表明，钟楼建造在了古代的海岸边缘，因此土质在建造时便已经沙化和下沉。




　　然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜，人们不得不采取紧急维护措施。当时建筑师Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘，以探究地基的形态，揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。这一行为使得斜塔失去了原有的平衡，地基开始开裂，最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20厘米，而此前267年的倾斜总和不过5厘米。

　　1838年的工程结束以后，比萨斜塔的加速倾斜又持续了几年，然后又趋于平稳，减少到每年倾斜约0.1厘米，塔身偏离“自然姿势”已有5米多。


　　倾斜为何不会倒?
　　关于比萨斜塔为何斜而不倒，专家们研究给出了答案：第一位建筑师皮萨诺当时已了解到, 建塔的地方与整个比萨城一样, 都处於一条河谷的冲积地上, 土壤为粘土和砂土, 再下面是潜水层, 表面坚固层较薄.所以他对地基的地质结构并非一无所知, 而且他在建至三层发现倾斜时, 采取停工等待地基沉降稳定的做法已有效地解决了一些问题。

　　第二位建筑师续建时, 又注意到调整倾斜高度, 同时采取措施, 减轻塔身重量。

　　第三位建筑师建筑第七八层之间, 钟楼来个转折, 第八层倾向北面.建钟楼时, 还吸收了清真寺尖塔的一些特点, 也没设楼顶, 以此减轻塔的重量和平衡倾斜.建筑师的做法正是与在比萨城其他地方建培的做法相似。

　　在意大利的另一个城市佛罗伦萨, 於1420 年建造的圣玛丽亚•德尔--斐奥雷大教堂, 选址就在一片沼泽地上, 土层更软, 下陷危险更大, 但至今几百年来丝毫没有倾斜.一些专家学者由此推测出, 比萨塔的倾斜是建筑师意料之中, 几百年来斜塔斜而不倒与设计、建筑者有关。


　　比萨斜塔的拯救


　　恢复比萨斜塔的主要方法是地基应力解除法，人们在斜塔倾斜的反方向(北侧)塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔体的重心后移，从而减小倾斜幅度。

　　由于倾斜程度过于危险，比萨斜塔曾在1990年1月7日停止向游客开放，经过11年的修缮，耗资约2500万，斜塔被扶正44厘米，基本达到了预期的效果。专家认为，只要不出现不可抗拒的自然因素，经过修复的比萨斜塔，300年内将不会倒塌。2001年12月15日起再次向游人开放。

　　由于比萨斜塔距离地中海较近，频繁的暴雨袭击让重达14500吨的塔身受损和褪色。从2001年开始，一个10人的强力修复小组开始利用激光、凿子和注射器清洗塔身，他们花费了八年零三个月的时间，清洗了24424块石头才让这座独立的八层钟楼看起来焕然一新。

　　据媒体报道，意大利比萨斜塔在2001年至2013年间，倾斜程度减少了2.5厘米，看上去比萨斜塔似乎已经止住了倾斜的趋势。

　　中国版比萨斜塔


　　在中国四川马尔康县有一座修建于清朝乾隆年间的43米高的八角碉楼，在半个多世纪的风吹日晒中已经倾斜了2.3米，经过了三次大地震依然屹立不倒，被称为中国的比萨斜塔。




　　这座八角碉楼已经被中国政府列入了全国重点文物保护单位。根据记录，直波碉楼可追溯到清朝乾隆年间，距今已300多年，主要是战时用来通信和防御。对于碉楼倾斜的原因，当地村民认为可能是水流侵蚀了下面的基石。

　　当地的村民说，解放前碉楼并没有出现很明显的倾斜，至少肉眼很难看出来，后来当地修了一个引水沟，水流经过碉楼，长时间下来，下面的基石变得松软，出现了较大的倾斜。
　　另外他们认为水流冲刷和自身的地基下沉也有可能造成这座中国的比萨斜塔的倾斜。

　　2000年，当地政府部门在直波碉楼下方修筑了挡体进行加固。

　　比萨斜塔相关信息

　　全球著名的伽利略自由落体实验就是著名物理学家伽利略在比萨斜塔做的实验。这更加让比萨斜塔充满了历史的味道。
　　1987年12月，联合国教育科学文化组织世界遗产委员会第11次会议决定将其收入世界遗产名录，编号第395号。
　　在英国电影《超人III》中就出现了超人把比萨斜塔扶正的场景。比萨斜塔经过一段时间的休憩，在2001年和广大游客见面，每年将近有100万游客来到这里参观比萨斜塔另类的姿势。