從古至今,絕大多數世界聞名的古建築都有著對稱、均勻和恢弘的特點,例如北京故宮的整體布局嚴格按照中軸線展開,猶如西方的教堂,都是嚴謹的左右對稱,而且端正地豎立在地面上。但義大利有一座同樣是聞名世界的塔樓,它並沒有筆直地豎立在地面上,而是以一定的角度傾斜著,它就是比薩斜塔。
從建成到現在已經800多年了,比薩斜塔一直沒有倒下,這對一座龐大的建築來說是一件不可思議的事情。至於什麼原因導致比薩斜塔的屹立不倒,目前還未有明確的結論,人們只知道這座塔所承受的力十分複雜,但所有的力又能夠達到平衡,這樣才不會導致比薩斜塔倒塌。根據歷史記載,比薩斜塔始建於1171年,它在建造過程中已經出現傾斜問題。
按照原定計劃,比薩斜塔的高度是8層,作為比薩大教堂的專用鐘樓,然而工程進行到第7年後,塔樓的地基出現了塌陷,導致整個塔身逐漸地向一邊傾斜。一座高約50米的塔樓在中世紀之前的歐洲算是地標性建築,因此當地並不想放棄一座即將完工的宏偉建築,於是施工方召集了許多專家進行方案診斷。
但令他們沒有想到的是,原本預定建成期不到10年的比薩斜塔足足用來兩個多世紀才正式竣工。起初有專家認為是地基坍塌說明比薩斜塔所選的地理位置並不合理,然而後面出現完整的比薩斜塔足以說明這個觀點並不可靠。那麼為什麼比薩斜塔已經發生了傾斜,但它仍然不會倒塌呢?對此有專家分析出了其中一個重要的原因。
那就是比薩斜塔所用的材料是密度很高的巖石,因此塔身在傾斜的過程中不僅受到均勻的力,而且能夠保持整體的完整度。這個道理就相當於往沙子裡插一根鉛筆,然後將鉛筆傾斜著放,但鉛筆的上半部分和下半部分不會分裂,因為鉛筆整體存在均勻受力。除非有更強的外力來打破這股均勻受力,否則鉛筆一般不會一分為二。
除此之外,比薩斜塔後來的拯救還源於一個小男孩的畫作。雖然人們解決了比薩斜塔倒塌的問題,但是沒有解決它逐漸向下傾斜的問題,直到上世紀九十年代,當地政府經過考察後不得不對外宣布,暫停開放比薩斜塔,要進行搶救性修復。這次修復工作也持續了十幾年,最終比薩斜塔在2001年再次面向公眾開放。
在修復的過程中,專家們並沒有想到好方法,而是從一個小男孩的畫作裡聯想到了地基應力解除法的應用。這個方法就是在比薩斜塔傾斜的反方向挖土,然後讓地基逐漸往回後仰一點,這不僅能夠解除它即將倒塌的危機,還能擺正一點它的重心位置,不至於未來幾十年裡又會出現倒塌的風險。如今比薩斜塔仍然屹立不倒,有機會可以去參觀一下。