Bí ẩn tháp nghiêng Pisa (Ý) - Tại sao nghiêng mãi mà không đổ suốt hơn 800 năm?

Tòa tháp nghiêng Pisa nổi tiếng cao 58m vẫn đứng sừng sững không đổ. Lý do tại sao công trình nghiêng này vẫn đứng vững hàng trăm năm?

Tháp nghiêng Pisa là một trong những công trình nổi tiếng thế giới và là niềm tự hào của người Ý, vẫn sống sót sau 4 trận động đất mạnh, tới 2 cuộc chiến tranh thế giới. Dù bị nghiêng và đứng chênh vênh, nhưng tòa tháp nghiêng Pisa nổi tiếng cao 58m vẫn đứng sừng sững không đổ. Lý do tại sao công trình nghiêng này vẫn đứng vững hàng trăm năm?

Được UNESCO công nhận là di sản thế giới, tháp nghiêng Pisa là tòa tháp chuông nằm trên Quảng trường mang tên Kỳ Diệu ở phía Bắc, thuộc thành phố Pisa, Italy. Đây là một công trình trong cụm công trình kiến trúc tôn giáo bao gồm: Nhà thờ lớn (xây dựng từ năm 1063 đến thế kỷ thứ XIII mới xong), Lễ đường rửa tội (xây dựng từ năm 1063 đến thế kỷ thứ XIV), Tháp chuông (chính là tháp nghiêng Pisa và Khu nghĩa trang (xây dựng năm 1174).

Tháp nghiêng Pisa, Ý là một công trình nghệ thuật vĩ đại của Châu Âu thời kỳ Trung Cổ và cho đến nay vẫn chưa xác định được ai là người thiết kế.

Tính đến năm 2021 thì toà tháp Pisa đã tròn 848 tuổi. Công trình này được xây dựng vào năm 1173 và hoàn thành vào năm 1372, với thiết kế nguyên thủy thẳng đứng với 8 tầng tháp. Khi mới xây dựng, tháp vẫn có cấu trúc hình thẳng đứng.Tuy nhiên, khi công việc tiến triển tới tầng 2 vào năm 1178 thì bị dừng lại. Công trình cao 55,86m tính từ mặt đất tới nóc bên thấp, và cao 56,70m nếu tính từ mặt đất tới nóc bên cao.

Sau 5 năm, 3 trong số 8 tầng của tháp Pisa được xây xong. Nhưng sau khi hoàn thành tầng thứ 3, tòa tháp bắt đầu nghiêng vì lún 0,2 độ về phía bắc. Khi đó, các kỹ sư nỗ lực điều chỉnh độ nghiêng. Sau khi cấu trúc tăng thêm chiều cao thì tòa tháp cuối cùng lại nghiêng một độ về phía Nam. Theo sách kỷ lục Guiness, độ nghiêng của công trình là 3,97 độ. Chính độ nghiêng độc đáo và những mốc lịch sử quan trọng của Pisa hàng năm thu hút rất nhiều du khách đến tham quan.

Tòa tháp vẫn được tiếp tục xây dựng cũng như độ nghiêng của nó. Người ta cố chống lại độ nghiêng bằng cách làm cho các tầng trên cao hơn về một phía nhưng trọng lượng tăng khiến phần móng vốn xây trên nền bùn cát càng lún hơn. Việc xây dựng bị ngắt quãng và người ta mất khoảng 200 năm mới hoàn thành xong, bởi lẽ trong lúc xây dựng bị tạm dừng 199 năm do chiến tranh nổ ra.

Trong chiến tranh thế giới thứ 2, Đức đã lấy tháp nghiêng Pisa làm đài quan sát và chỗ trú ẩn. Tuy nhiên tòa tháp vẫn kiên cường đứng vững trước những trận bom đạn ác liệt của chiến tranh.

Tháp Pisa gồm 8 tầng nối với nhau bởi các trụ tròn bằng đá kim cương hoặc đá thạch anh. Tại tầng 1, có rất nhiều nét trang trí điêu khắc và tầng 8 được thiết kế làm đỉnh chuông. Thân tháp được thu nhỏ dần, phần chân đường kính 19,6m và phần đỉnh là 12,7m. Tính từ dưới lên thì tháp này có tổng 294 bậc thang. Tường tháp dày 4,09 m ở phía chân tháp, rồi mỏng dần khi lên cao. Khi lên đến đỉnh tháp, độ dày của tường tháp chỉ còn 2,48m. Tổng trọng lượng toàn tháp là khoảng 14.500 tấn.

Nhờ "lỗ hổng" thiết kế khá ấn tượng này, tháp nghiêng Pisa đã trở thành một trong những điểm tham quan mang tính biểu tượng nhất Italia. Nghiêng 3,9 độ so với phương thẳng đứng, tháp chuông theo phong cách Romanesque nằm theo chiều ngang gần 4 m và có một bên cao hơn bên còn lại.

Tại sao tháp nghiêng mãi mà không đổ?

Độ nghiêng và vị trí "bấp bênh" của công trình từ lâu đã thu hút các kỹ sư và giới khoa học trên khắp thế giới - những người không ngừng tìm hiểu nguyên nhân tại sao tòa tháp vẫn đứng vững sừng sững cùng năm tháng, đặc biệt sau 4 trận động đất mạnh xảy ra tại khu vực suốt nhiều thế kỷ qua, cho tới 2 cuộc chiến tranh thế giới. Benito Mussolini từng ra lệnh cho các kỹ sư người Ý sửa chữa tháp vào năm 1934, nhưng kế hoạch bị thất bại.

Trong lịch sử Italia phải trải qua nhiều trận động đất có sức tàn phá lớn. Do trung tâm nước này nằm ngay tại ranh giới nơi mảng kiến tạo địa chất châu Á và châu Âu gặp châu Phi, do vậy hay xảy ra những trận động đất cỡ lớn.

Để điều chỉnh độ nghiêng và giảm nguy cơ sập, các kỹ sư thử thêm một số thủ thuật, bao gồm thêm các đối trọng bằng chì vào phần chân đế và đặt giàn giáo ở phần yếu nhất của tháp. Nhưng tới những năm 1990, độ nghiêng đã lên tới 5,5 độ.

Trong thời gian từ năm 1990 - 2001, chính quyền thành phố cùng các kiến trúc sư đã thực hiện tu bổ và sửa chữa bằng cách di dời 70 tấn đất tại chỗ nghiêng và thay vào bằng xi măng với chì để tăng sức chịu đựng cho tháp, phần móng phía bắc bị đào và độ nghiêng giảm một nửa. Năm 2008, giới khoa học thông báo độ nghiêng của tháp Pisa đã dừng lại ở con số 3,9 độ, dự kiến công trình tồn tại ít nhất 200 năm nữa.

Nếu chỉ xét cấu trúc của tòa tháp, theo lẽ thường, nó sớm phải sụp đổ hoặc ít nhiều ảnh hưởng nặng từ những cơn địa chấn. Nhưng ngạc nhiên là, công trình vẫn không hề hấn gì sau hàng loạt biến cố.

Đến nay, các kỹ sư đã lý giải được bí ẩn về cách công trình này vẫn đứng vững suốt hàng trăm năm qua.

Trớ trêu thay, tòa tháp đứng nghiêng cũng là lý do khiến nó tồn tại được lâu như vậy. "Chính loại đất tạo nên sự nghiêng bất ổn định và khiến tòa tháp sụp đổ, lại giúp công trình sống sót qua hàng loạt trận động đất kia", George Mylonakis đến từ Đại học Bristol, cho biết.

Hóa ra, phần đất nền làm tháp bị nghiêng, cũng chính là nguyên nhân giúp công trình được bảo vệ khi mặt đất rung chuyển. Tòa tháp được xây bằng đá cẩm thạch, cũng đóng vai trò quan trọng giúp tính rung chuyển của cấu trúc bị thay đổi.

Hay nói cách khác, chiều cao và độ cứng của tháp kết hợp cùng độ mềm của đất móng tạo ra cấu trúc bảo vệ trong những trận động đất. Các nhà nghiên cứu cho rằng, công trình này đang giữ kỷ lục thế giới về hiệu ứng DSSI, bởi vậy, tháp nghiêng Pisa vẫn an toàn trong nhiều năm tới.

Nếu chỉ xét cấu trúc của tòa tháp, theo lẽ thường, nó sớm phải sụp đổ hoặc ít nhiều ảnh hưởng nặng từ những cơn địa chấn. Nhưng ngạc nhiên là, công trình vẫn không hề hấn gì sau hàng loạt biến cố kể từ năm 1280?

Suốt nhiều năm qua, chính phủ Italia đã thực hiện nhiều cứu trợ trong nỗ lực giúp tòa tháp đứng vững, từ việc dùng nitơ lỏng, cho tới việc lấy bớt đất khỏi chân tháp.

Hiện tháp Pisa vẫn đang là điểm đến hấp dẫn thu hút khách du lịch bậc nhất của Italia. Các chuyên gia dự đoán, công trình vẫn có thể vượt qua những trận động đất nếu cường độ không vượt quá 6.0 độ richter. Khi tham quan tháp nghiêng Pisa, du khách phải chia thành từng nhóm 30 người và kéo dài 30 phút không nghỉ. Du khách sẽ leo liên tục gần 300 bậc thang nghiêng.

Động đất ở Thổ Nhĩ Kỳ: Vượt mốc 21.000 người ra đi, Syria đối mặt thảm họa nhân đạo Hoàng Anh15:41:56 10/02/2023Mặc dù đã qua giai đoạn vàng 72 giờ sau động đất, song đội cứu hộ tiếp tục chạy đua với thời gian để tìm kiếm người sống sót trong các đống đổ nát. Theo các chuyên gia, con số thương vong có thể tăng tiếp trong những ngày tới...