可疑的胜利
可疑的胜利
一天晚上,在大家饮酒聊天的时候,伽利略告诉他那些几乎都十分年轻的朋友们说: “我正要把真理告诉这些年老昏聩的人,我已等得太久了。最顽固的人看到我这两个配有重铁的实验后也该信服,但他们却斥责我在玩魔术、耍手法蒙混他们。 ”
他的一位忠诚的学生向他提议说: “但是,老师,你记得,实验你的这项假设真理时,用的是一个斜面,然后叫我们好几个人滚动那几个同重量的木球,你解释说这是教堂灯摆和自由落体的折中实验法……”伽利略突然站立起来,用力敲打满是酒污的桌面。
“我有了!明天——不,后天——不,一个礼拜后的今天最适合。我有足够的时间先私自试验,然后再找见证。我要恭请全校人员、教职员、学生,还有比萨全体公民来看,我从比萨斜塔顶上丢下我的铁球,大家都可以看到这两个铁球会同时到达地面。 ”
有个学生,一面喝酒,表现出并不像平日一样敬重他老师的模样,他说: “假如这两个铁球,当中有一个打在我这不幸的脑袋上呢? ”
伽利略冷酷地回答: “可能会从你的脑袋里撞出一些知识来。好了,现在你们全出去!今天晚上我讲的话,不要讲出去,等到你们接到我的通知后再说,我会公布在中央讲演大厦布告栏,你们可邀请你们的朋友来参加,届时我会去邀请各教授也来。 ”
一个礼拜以后,大钟敲12下前,伽利略进入公共广场,满怀兴奋,不时停下来,用他那双漂亮的眼睛注视三幢出类超群的建筑物:大教堂,它的纯白颜色有如山上的积雪;圆型浸礼所;斜塔,虽显得有些不稳,但它仍屹立在稳固的大理石基础上。
两个铁球同时落地的实验
比萨斜塔底下站着一大群学生,高声谈笑,好像是来看赛鸡表演似的,而不是参加一个庄严的科学实验示范。当然,校长和一些年长资深的教授,怕贬低身份,并没有来参观。伽利略从人群中瞥见几位教授,有些带着一种藐视的神情,有些似乎是感到厌烦,也有修士在内。然而,出乎他们意外的是,这两个质量不相等的铁球同时落地。
“真妙! ”伽利略想, “有些是耶稣会的出色科学家,只要他们能给我实验的胜利成果做个见证就可以了。 ”
“滴漏针是假不了的。 ”
“是呀,但是说不定里头有什么欺诈……”
伽利略从塔上走到地面时,群众已向四方分散。有些人围着一个小女孩,她提起她褴褛的裙子,高及膝盖,又唱又跳,希望能赢得围观人丢几个小钱给她。干瘪的老妇人,扯紧了头巾,走向大教堂,当中有一位在抱怨说: “站了半天,腿都酸了,却什么也没有看到! ”伽利略没有看到还有别的教授在场,他们没有向他庆贺便走了。他们是害怕伽利略的胜利会加深对他们的恨意。他们迟疑着该不该支持他。
但那两个计时的学生却仍站立在那里等着和他握手。
年纪较轻的一位学生曾在宫廷里学过仪态礼仪。他说:
“老师,我深感光荣,能成为第一个为你效劳、看到你胜利的人。 ”
我胜利了吗?或者,我是失败了吗?伽利略心中默想着,一面微笑着道谢。
比萨大教堂全景
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比萨斜塔
比萨斜塔始建于1173年,塔高约60米。设计为垂直建造,但是在工程开始后不久(1178年)便由于地基不均匀和土层松软而倾斜,于1372年完工,塔身倾斜向东南侧。
比萨斜塔位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上。广场的大片草坪上散布着一组宗教建筑,它们是大教堂(建造于1063年~13世纪)、洗礼堂(建造于1153年~14世纪)、钟楼(即比萨斜塔)和墓园(建造于1174年),它们的外墙面均为乳白色大理石砌成,各自相对独立但又形成统一的罗马式建筑风格。比萨斜塔位于比萨大教堂的后面。修建斜塔时,它在整个广场的设计规划中只是教堂的一座由乳白色大理石砌成的钟楼,确切地说,斜塔只是个“配角”。但800多年来斜而不倒,以其独有的斜劲“喧宾夺主”。
1173年,由著名建筑师博纳诺·皮萨诺主持修建意大利比萨斜塔。它是比萨城的标志。开始时,塔高设计为100米左右,但是到1178年,当钟楼兴建到第4层时发现由于地基不均匀和土层松软,导致钟楼已经倾斜偏向东南方,工程因此暂停。1198年,记载了钟楼内撞钟的存在,这标志着钟楼虽然倾斜,但至少悬挂了一个撞钟,实现了它作为钟楼的初衷。
1231年,工程继续,第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措施修正倾斜,刻意将钟楼上层搭建成反方向的倾斜,以便补偿已经发生的重心偏离。1278年进展到第7层的时候,塔身不再呈直线,而成为凹形,工程再次暂停。
1292年,Giovanni Pisano用铅垂线测量了钟楼的倾斜度。
1360年,在停滞了差不多1个世纪后钟楼向完工的目标开始了最后一次冲刺,并作了最后一次重要的修正。1372年摆放钟的顶层完工。54米高的8层钟楼共有7口钟,但是由于钟楼时刻都有倒塌的危险而没有撞响过。
比萨斜塔是比萨城的标志,1987年它和相邻的大教堂、洗礼堂、墓园一起因其对11~14世纪意大利建筑艺术的巨大影响,而被联合国教育科学文化组织评选为世界遗产。
美丽的比萨斜塔
1990年,意大利政府将其关闭,开始进行整修。比萨斜塔修复工程耗资约合2500万美元,基本上达到预期效果。专家认为,经过修复的比萨斜塔,只要不出现不可抗拒的自然因素,300年内不会倒塌。每年5月至8月间,比萨斜塔晚上也向游人开放。届时,游人登上灯火通明的斜塔顶层,可一睹夜幕下的比萨古城和奇迹广场的美景。而斜塔本身也在夜幕和灯火中显出迷人的神秘色彩。
比萨斜塔的塔体由8个层面组成,在直径16米的塔体中心有可以上下的螺旋形台阶约300级。人们通过台阶可以直接登到塔顶。每个层面周围是用大理石雕塑的柱廊,以前人们可以在每层柱廊间绕塔一周,但是现在为了游人的安全,登塔者一律不准走塔体的外圈,从底层到第7层全是走塔体内的台阶。走这段路时,人们几乎看不到外边的景色,因此对塔体的倾斜感受不深。但是,当游人到了第7层与第8层之间时,情况就大不一样了。由于塔体自北向南倾斜5. 5度,第7层与底层相比,已经倾斜了四五米。而且,从第7层往第8层攀登时,空间是开放的,人完全走在外面,虽有护栏保护,但由于塔体斜度加大,站在上面总觉得自己的身体也是斜的,有摇摇欲坠的感觉。有些游人的腿开始发软,眼睛根本不敢往下看,仿佛下面就是万丈深渊。
比萨斜塔的垂直剖面图根据现有的文字记载,在几个世纪以来的倾斜是缓慢的,它和它地基下方的土层实际上达到了某种程度上的平衡。在建造的第一阶段第3层结束时,钟塔向北倾斜约1/ 4度,在第二阶段由于纠偏过度,1278年第7层完成时反而向南倾斜约0. 6度,1360年建造顶层钟房时增加到1. 6度。1817年,两位英国学者Cresy和Taylor用铅垂线测量倾斜,那时的结果是5度。 1550年Giorgio Vasari的勘测与1817年Cresy和Taylor的勘测之间相隔267年,倾斜仅增加了5厘米。因此人们也没有对斜塔进行特意的维修。
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,揭示圆柱基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1毫米。
几个世纪以来,钟楼的倾斜问题始终吸引着好奇的游客、艺术家和学者,使得比萨斜塔闻名于世界。
比萨斜塔为什么会倾斜,专家们曾为此争论不休。尤其是在14世纪,人们在两种论调中徘徊,比萨斜塔究竟是建造过程中无法预料和避免的地面下沉累积效应的结果,还是建筑师有意而为之。进入20世纪,随着对比萨斜塔越来越精确的测量、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测,以及对历史档案的研究,一些事实逐渐浮出水面: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黏土相间形成,而在深约1米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成分进行观测后得出的。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。
在实际工作中,许多有关专家对比萨斜塔的全部历史以及塔的建筑材料、结构、地质、水源等方面进行充分的研究,并采用各种先进的仪器设备进行测试。比萨中古史学家皮洛迪教授研究后认为,建造塔身的每一块石砖都是一块石雕佳品,石砖与石砖间的黏合极为巧妙,有效地防止了塔身倾斜引起的断裂,成为斜塔斜而不倒的一个因素。但他仍强调指出,现在当务之急是弄清比萨斜塔斜而不倒的奥妙。
从事观测该塔的专家盖里教授根据比萨斜塔近几年来倾斜的速度推测出,斜塔将于250年后因塔身的重心超出塔基外缘而倾倒。但是公共事务部比萨斜塔服务局的有关人员,针对盖里教授的看法提出了反驳,认为只按数学方式推算是不可靠的,比萨斜塔是“一个由多种事实交织成的综合性问题”。另一些研究者调查发现比萨斜塔塔身曾一度向东倾斜,尔后又转向南倾斜,他们同样认为该塔在过去几百年间斜而不倒,250年后倒与不倒恐怕不能局限于简单的假设和预测。
当然,最关心斜塔命运的自然是比萨人,尽管他们也对斜塔的倾斜感到担忧,但更多的是骄傲和自豪,为自己的故乡拥有一个可与世界上著名建筑媲美的斜塔而感到自豪。他们坚信它不会倒下,他们有这样一句俗语:比萨塔像比萨人一样健壮结实,永远不会倒下去。他们对那些把斜塔重新纠正竖直的建议最为深恶痛绝。如1934年,在地基及四周喷入90吨水泥,实施基础防水工程,塔身反而更加不稳,向周围移动,倾斜得更快。
在钟楼入口右侧墙上发现的碑铭记录了钟楼开始建造的年代:标明“此钟楼奠基于公元1174年8月”(注:实为1173年8月,当时比萨使用的纪年同现在通用的公元纪年相差一年)。这个年份也多次出现在历史档案和同时代的编年史中。
过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的,但是现在人们清楚地知道事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼,一座独特的白色闪光的中世纪风格建筑物,即使后来没有倾斜,也将会是欧洲最值得注意的钟楼之一。