比薩斜塔不倒之迷

比薩斜塔坐落在意大利古城比薩大教堂的廣場上，1173年由建筑師博納諾·皮薩諾開始建造。當建到第3層時，塔身開始傾斜，博納諾·皮薩諾只得把工程停了下來。94年后，建筑師焦旺尼·迪·西蒙內恢復建塔，他試圖將傾斜的塔身調直，可是沒有成功。由于迪·西蒙內死于1284年的戰爭中，建塔工程再度擱置。直到1350年，該塔才由建筑師托馬索·皮薩諾最后完成。竣工時，因塔頂中心點已偏離垂直中心線2.1米，所以被人們稱為“斜塔”。600多年來，塔身繼續緩慢地向南傾斜。據自1911年以來的系統測量表明，它平均每年向南傾斜大約1毫米。如今，塔頂已南斜5.3米，斜度為5度6分。

塔身為什么傾斜？其實這是地球重力與塔基下面不均衡的水平力共同作用的結果。

根據地下鉆探的土樣，已查明塔基下面地表至10米深度是混砂層，由10米至40米是含很多結合水的粘土層，再往下是含自由水的砂層。這層粘土層在建筑物的壓力作用下，部分結合水就會被擠出來，跑到下面的砂層中去，造成粘土層的壓縮和沉降，使塔傾斜。當下面砂層自由水被人為地抽汲而造成壓力下降時，這種粘土層的壓縮和沉降還會大大地加速，引起斜塔的傾斜速度加快。據測定，在從砂層中抽汲地下水的時期，斜塔的傾斜速度曾增至每年2毫米，比以前加快了約一倍。后來，人們發現了這個問題，停止抽汲砂層中的地下水，斜塔的傾斜速度才恢復原來的數值。這座塔為什么向南傾斜？據比薩大學一位老教授的解釋說，可能是太陽的影響。因為意大利是在北半球，南面的大理石受日照強，熱脹冷縮產生的力對下面的土層起著不間斷的沖擊作用，所以向南傾斜。另外，斜塔是在比薩城北部，原來城內采取地下水的位置在它南面，南部地面沉降也可能造成塔身加速南傾。

眼下，塔頂中心點偏離垂直中心線已近5米。不過，按照目前的傾斜速度，比薩斜塔在未來的200年內還不會倒塌。這是因為從它的重心引下的豎直線并沒有越出它的底面的緣故。