伽利略真的扔过铁球吗?比萨斜塔还有哪些有趣的秘密?

探文化古今 2024-05-01 10:48:44

比萨斜塔从地面到塔顶高五十五米,塔身的倾斜角度达到了3.9°,也因此闻名于世。传说伽利略在比萨斜塔上进行了著名的自由落体实验:扔出两个大小不一的铁球,但这两个铁球同时落地。那么,这个故事是真的吗?关于比萨斜塔还有哪些有趣的秘密?

比萨斜塔

伽利略的比萨斜塔实验

自20世纪初以来,这个实验的真实性就一直被反复争论。以法瓦罗、塞特尔、卡梅洛塔为代表的“真派”认为,伽利略确实做过比萨斜塔实验;以沃尔威尔、库珀和柯瓦雷为代表的“伪派”认为,比萨斜塔实验的故事纯属杜撰。

伽利略画像

关于比萨斜塔实验最早的记载出现在伽利略的学生写作的《伽利略的生平》一书中,而这本传记写作于伽利略去世后的十二年,1717年才首次出版。维维亚尼宣称,比萨斜塔的自由落体实验是伽利略本人告诉他的。

语文课文中的伽利略扔铁球

但维维亚尼对这件事情的记录非常简洁,没有提到这个实验与落体定律相关,没有实验结果的表述,也没有说伽利略进行过当众演示,但在后世的作者对这一事件增添了许多“细节”,将其塑造为验证了自由落体定律的实验。

伽利略在《论运动》中提到了一个在高塔上进行的实验,但没有指出这个实验是在比萨斜塔上进行的,而且这个实验也出现了伽利略无法解释的怪现象:在下落之初,轻物反而下落得更快;只是到了后来,重物才赶上并超越轻物。并没有验证自由落体定律。

比萨斜塔

比萨斜塔实验或许并不存在,它既没有当众演示,也不是科学史上的里程碑,既没有验证自由落体定律,两个物体也没有同时落地,这与我们熟知的故事完全不同。

经过四次地震?

没想到吧,比萨斜塔自1280年以来经历至少四次大地震,还能屹立不倒。英国布里斯托尔大学一个由十六名工程师组成的研究小组如今发现,比萨斜塔如此的高度及其坚硬的建筑材料与松软的地基土壤结合在一起,使它不会与地震发生时的地表活动产生共振。

加固比萨斜塔

这种现象称为“土壤-建筑结构”动态相互作用(DSSI),幸运的是,比萨斜塔现在是DSSI效应的世界纪录保持者。

墨索里尼帮倒忙

比萨斜塔经历200年终于建成,这份洁白的美丽与倾而不倒的神奇样貌引来了如织的访客。不过政府依然担心,比萨斜塔会不会越来越斜、最终倒下。于是,比萨斜塔迎来了它为期600年的维护之旅。遗憾的是,大部分努力甚至使得倾斜更加严重,区别只在于是故意的还是不小心。

墨索里尼

1934年,墨索里尼觉得一座斜塔丢了意大利的脸面,于是采取了简单粗暴的手段:在塔底周围打了361个洞,注入了共计八十吨水泥浆。这原本是为了强化塔基的结构,然而水泥灌注结束后,塔身不仅没有直起来,反而倾斜得更严重了。

要倒了?张冠李戴

前不久,意大利一斜塔即将倒塌的消息,引起了多方关注。

美联社报道标题截图

当“意大利”和“斜塔”两个要素同时出现,很多人下意识以为说的就是比萨斜塔,于是,“比萨斜塔即将倒塌”的传言便火速传播了起来。

但是!经核实,这个新闻纯属谣传!比萨斜塔早在1990年开始就进行抢修,经过多年的巩固早已稳固起来。而此次传出即将倒塌的斜塔,其实是位于意大利博洛尼亚的斜塔加里森达塔。

加里森达塔

加里森达塔修建于十二世纪初,自建成后就开始逐年倾斜,如今已经倾斜4°,相较之下比萨斜塔也不过保持在3.9°。如今,加里森达塔塔基的破碎有加速趋势,因此当地政府发现这一情况后,紧急开展了恢复工作,预计使用与比萨斜塔同样的方式去进行稳固。

并不是唯一的斜塔

其实比萨斜塔并不是意大利境内唯一的斜塔,刚刚提到的加里森达塔其实是博洛尼亚市两座斜塔之一,另一座则是阿西内利塔。

阿西内利塔

这两座高塔自十二世纪起便闻名欧洲,就连但丁的《地狱篇》中也曾提及这两座塔楼,虽然两座塔楼均有不同程度的倾斜,但能够屹立百年仍不倒塌,也足以见得当时意大利工匠们精湛高超的技艺。

博洛尼亚双塔

登上塔楼内的数百级石阶,俯瞰博洛尼亚,红土修建的建筑在阳光下散发出柔和的焦橙色、暖黄色,传奇的中世纪古城在这里呈现出迤逦姿态。

中国斜塔

其实咱们中国也有很多斜塔,如定林寺塔、虎丘斜塔、应县木塔。许多中国斜塔的建造时间相较于比萨斜塔更加久远,连倾斜角度都更大。

如南京定林寺塔,建于1173年,在倾斜最严重的时候,它的倾斜角度达到7.59°,距离8°的“死亡线”只有一步之遥,即使经过修复,倾斜角度也有5.35°。

定林寺塔

位于上海松江区的护珠塔,有“上海比萨斜塔”之称。塔为砖木结构,平面八角形楼阁式,共七层,高18.82米,约始建于1079年,屹立千年不倒,相传塔里藏有舍利珠,故称“护珠宝光塔”。

上海松江区的护珠塔

清代有人在其砖缝中发现宋代元丰钱币,遂拆砖觅宝,使底层西北角砖身渐被损毁,形成一个约2米直径的大窟窿,虽以毛石垫补,然而塔身开始日趋倾斜,如今倾斜角度已经达到了惊人的7.1°。

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