[趣味物理]比薩斜塔“糾偏”記

　　[趣味物理]比薩斜塔“糾偏”記

　　意大利的學(xué)生在導(dǎo)游的帶領(lǐng)下登上了比薩斜塔，這是自1990年比薩斜塔關(guān)閉以來首次向外開放。

　　因?yàn)樾彼�的糾偏工程目前還在繼續(xù)進(jìn)行，這次登塔活動(dòng)只限于斜塔的第二層以下，而且此后至明年工程徹底完工，除專家和技術(shù)人員以外的游客登塔也僅此一次。

　　雖然如此，這一象征性的登塔活動(dòng)已使關(guān)心比薩斜塔命運(yùn)的人們欣喜不已。

　　比薩斜塔拯救委員會(huì)宣布：斜塔的糾偏工程已經(jīng)取得了明顯的效果，傾斜的塔身比今年年初時(shí)回復(fù)了13厘米，目前的傾斜度已相當(dāng)于其300年前的傾斜度，一度曾瀕臨倒塌的斜塔因此可以再斜而不倒至少250年。名列世界七大奇跡的斜塔有救了！

　　（一）比薩斜塔其實(shí)是比薩大教堂的鐘樓，其地基工程最早開始于1173年8月，建到第三層時(shí)就發(fā)現(xiàn)塔身向南側(cè)傾斜，1178年建塔工程被迫停止。1272年工程重新開工，1278年建完第七層時(shí)工程再度停了下來。1360年又開始在塔頂建造鐘樓頂閣，10年后的1370年終于完工。

　　幾個(gè)世紀(jì)以來，比薩斜塔傾斜的原因一直是人們關(guān)注的問題，各種解釋眾說紛紜，莫衷一是。有人說是建塔施工中的精確度偏離了設(shè)計(jì)方案造成的，有人認(rèn)為是設(shè)計(jì)本身的問題。進(jìn)入20世紀(jì)后，“地基原因”說逐漸占了上風(fēng)。這種解釋認(rèn)為，由于粘土和砂組成的地基難以平衡地承受重達(dá)14553噸的塔身，從而導(dǎo)致了傾斜。1817年，兩名英國的研究者在這方面提出了令人信服的研究報(bào)告，“地基原因說”自此開始廣泛地被人們接受。

　　從1550年到1817年的267年間，比薩斜塔共傾斜了5厘米。1838年，比薩斜塔又出現(xiàn)了一次較大幅度的傾斜，斜塔的保護(hù)工作從此開始，在意大利政府的參與組織下，各領(lǐng)域的專家學(xué)者成立了專門的拯救委員會(huì)，研究制定糾偏的辦法。此后，斜塔以每年平均1毫米的速度繼續(xù)傾斜，塔身重心線偏離10％。

　　（二）早在20世紀(jì)80年代初期曾有人預(yù)言，比薩斜塔將在2003年到2004年間轟然倒塌，這使全世界關(guān)心比薩斜塔的人們心急如焚，斜塔拯救委員會(huì)向全世界征集辦法，以期延緩斜塔傾斜的速度。但是，鑒于1934年向塔基土層內(nèi)注入水泥后，反而使斜塔在1年內(nèi)多傾斜了6毫米的教訓(xùn)，面對(duì)收集上來的各種方案，拯救委員會(huì)一直無法抉擇。

　　1988年，比薩斜塔向游人關(guān)閉，從1990年1月起斜塔全部關(guān)閉，糾偏工程開始進(jìn)入確定方案并具體實(shí)施階段。或許是由于承受了太大心理壓力的原因，意大利政府和比薩斜塔拯救委員會(huì)在近10年的時(shí)間里一直對(duì)糾偏工程低調(diào)處理，媒體對(duì)工程的進(jìn)展和效果也絕少提及。

　　（三）在此期間，拯救委員會(huì)的專家們也同時(shí)在小心謹(jǐn)慎地試驗(yàn)著各種糾偏辦法，如1995年他們?cè)O(shè)計(jì)了在北側(cè)塔基下的深層地下設(shè)置一些沉重的固錨，用鋼索將固錨與北側(cè)塔基連接，以期拉住北側(cè)塔基上翹等，但幾種辦法最后都證明無效。經(jīng)過8年之久的反復(fù)論證，拯救委員會(huì)選定了一個(gè)非常簡單的糾偏方法：從斜塔的北側(cè)地基下抽出部分沙土，使斜塔的傾斜自然北移。這一方法是一位意大利人早在1961年提出來的，因?yàn)槠湓�理過于淺顯，一直沒有引起專家們的重視。但此人后來到了墨西哥，用此方法將出現(xiàn)傾斜的墨西哥城主教堂扶正了。

　　在經(jīng)過精確的設(shè)計(jì)和充分的準(zhǔn)備之后，抽土工程于2002年2月13日正式開始。41條抽土管深深地插入20米深的北側(cè)塔基地下，工程以日抽土100公斤的速度進(jìn)行。與此同時(shí)，幾條鋼索環(huán)繞捆住斜塔的二層，向北拉住塔身，120部精密儀器從各個(gè)角度和高度嚴(yán)密監(jiān)測(cè)斜塔的動(dòng)靜。一切正常，斜塔的傾斜開始出現(xiàn)了回復(fù)的跡象！專家們稱，如果這項(xiàng)耗資約2700萬美元的工程進(jìn)展順利的話，到2001年6月17日前后完工時(shí)，斜塔還可以再向北側(cè)回復(fù)30厘米。到那時(shí)，比薩斜塔就可以再度向游人開放了。

　　談起在這項(xiàng)工程進(jìn)行中的感受，雅米烏科夫斯基教授心有余悸：“擔(dān)心始終伴隨著我們，每次要觸動(dòng)斜塔時(shí)，我們都提心吊膽。”這也難怪，因?yàn)楸人_斜塔已經(jīng)不再是個(gè)普通的文物古跡了，它已經(jīng)是全世界的一份珍貴文化遺產(chǎn)。