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第9章 见证科学的倾斜——比萨斜塔

比萨斜塔为什么会如此出名呢?是因为它高呢,还是因为它大?均不是,如果比萨斜塔是垂直的,恐怕就不会如此受到全世界的关注。

比萨斜塔我们今天也不会谈这个问题。那么人们是怎样支撑着斜塔而使它不倒呢?那就请小读者们往下看吧。

小读者们,你们知道大科学家伽利略吗?他的出生地就是比萨。比萨斜塔因为他做过自由落体试验而闻名天下。

比萨斜塔上的这次实验是通过质量大小不同的两个球同时落地,证明了“物体下落的速度与质量无关”。从而否定了上千年来人们认为“重的物体先落地”的错误观念,并倡导了通过实验进行科学研究的新风尚。

伽利略一生在物理学和天文学上有很多的发明和发现,他还把望远镜进行了改良,提高了放大的倍数。借助望远镜,他看到了月球上的环形山、土星的卫星和许多新的天文现象。这些促使他开始怀疑一直奉为神圣的“地心说”,转而支持哥白尼的“日心说”,于是在七十多岁的年龄时,还被宗教裁判所抓入牢里受审。

在伽利略出生前约400年,即公元1173年,比萨斜塔就开始修建了,刚建好三层后,由于下面的地基开始下沉,塔楼向一侧倾斜。建到第四层中间时发生了第一次中断,时间为12世纪后半叶至13世纪后半叶的100年间。当建到第八层时第二次中断,时间是14世纪前后的90年时间。斜塔直到1370年才最终建成,前后共用了197年。

比萨斜塔最初是朝北倾斜,后来又往南倾斜。现在的倾斜是偏南8度,偏离中心垂直线约有5米。

斜塔地基本来就不太坚固,加在底座上的重量又不稳定,一部分地面就下陷,形成了倾斜。

设计者最初计划塔高要达到100米。由于发生了倾斜,结果只建了55米就停止了。在600多年的时间里,比萨斜塔的倾斜越来越明显。

如果再继续倾斜会很危险,所以从1990年开始禁止游客进入斜塔。但从2001年开始又重新开放。

为了使比萨斜塔不倒,人们也想了许多办法:

第一种是改变石头的厚度。因为塔在建造过程中就开始向南倾斜,所以人们首先采取的方式是将石头弄成北面薄南面厚,所以塔就稍微有些翘。

第二种方法是改变钟的重量。斜塔的最上层有7个钟,总重量达9.5吨,但它们的重量各不相同,这是为了保持塔的平衡而想的办法。北面的钟更重,这样来防止塔身继续南倾。

第三种方法是放置镇石。目前由于抽取地下水引起的地层下陷,导致塔身倾斜加剧。为了不使塔倒塌,人们曾想了许多办法,如往地面浇注混凝土以强化地层等等。但最终还是采取了放置镇石压住地层的办法。

第四种方法是用钢丝绳拉住。这是几年前开始采用的新办法,将钢丝绳绑在塔上,从反面牵拉,以止住倾斜。结果,塔顶被拉直了50厘米。预计全部工程完工后,200年之内不必担心塔会倒塌。

小读者们,在比萨斜塔的周围还有大教堂、洗礼堂、墓地这四座建筑物排列得井井有条,形成了一个漂亮的广场人们把这漂亮的广场称为“奇迹广场”。

比萨大教堂

比萨大教堂,它的钟塔和洗礼堂,是意大利中世纪最重要的建筑群之一。它是为纪念1062年打败阿拉伯人、攻占巴勒摩而修建的。

大教堂(1063年~1092年)是拉丁十字式的,全长95米,有4排柱子。中厅用木桁架,侧廊用十字拱。正立面高约32米,有4层空券廊作装饰。大门右边的墙上安放着建筑师的石棺。

大教堂前面大约60米处是洗礼堂,也是圆形的,直径35.4米。顶子本来是锥形的,总高54米。立面分3层,上两层围着空券廊。后来经过改造,添加了一些哥特式的细部,顶子用木构架改成了穹隆形的。

这一组建筑群摆脱了主教堂位于城市中心的常例,而造在城市的西北角,连成一线,紧靠城墙和墙根的公墓,以完整的侧面朝向城市。3座建筑物的形体各异,对比很强,造成丰富的变化。但它们构图母体一致,都用空券廊装饰,风格统一,又被城墙和公墓的墙联系起来,形成和谐的整体。

空券廊造成的强烈的光影和虚实对比,使建筑物显得很爽朗。3座建筑物都用白色和暗红色大理石相间砌成,衬着碧绿的草地,色彩十分明快。草地上点缀着一些不大的白色儿童雕像,更显得亲切生动。它们既不追求神秘的宗教气氛,也不追求威严的震慑力量,作为城市战胜强敌的历史纪念物,它们是端庄的、和谐的、宁静的。

小读者们,你们知道“浪漫之都”指的是世界上哪个城市吗?不知道吧,那就告诉你吧,她是法国的首都——巴黎。在巴黎的塞纳河沿岸,从12世纪开始兴建的巴黎圣母院到1900年完成的奥朗日美术馆,有许多的世界著名建筑,其中巴黎的象征便是……

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