راز ماندگاری ۶۰۰ ساله برج کج پیزا در چیست؟

برج کج پیزا از جمله جاذبه های گردشگری ایتالیاست که همه ساله شمار زیادی از توریست ها را به این کشور فرا می خواند. در اوت سال ۱۱۷۳ میلادی بود که ساخت بخش نگهدارنده ناقوس برج کج پیزا در توسکانی آغاز شد. متاسفانه پنج سال بعد برجی که هنوز فرایند ساختش به اتمام نرسیده بود شروع به کج شدن کرد. در این برهه ساخت و ساخت به سرعت متوقف شد و برای مدت حدود یک دهه هیچگونه فعالیتی روی آن صورت نگرفت. در سال ۱۲۷۵ میلادی، مجددا این پروژه از سر گرفته شد و حدودا در سال ۱۳۷۲ بود که ساخت پیزا به اتمام رسید.

در آن زمان برای جلوگیری از ریزش برج برخی ملاحظات در نظر گرفته شد و مثلا ستون های بلندتر در یک سمت آن کار گذاشته شدند تا از پایین آمدن طبقات فوقانی بنا جلوگیری به عمل بیاید و برخی زیباسازی های نامتقارن نیز حول آن صورت گرفت تا انحنای کلی بنا از دید بینندگان پنهان شود. علاوه بر اینها از ارتفاع نهایی برج کج پیزا نیز تا حدود زیادی کم شد و به ۵۵ متر در کم ارتفاع ترین بخش و ۵۶ متر در بلندترین نقطه رسید. در طول قرون بعدی باز هم این برج اندکی کچ شد و در سال های ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۱ میلادی فرایند بازیابی آن آغاز گردید. متخصصان مسئول همچنین کار تقویت فونداسیون و خود ساختمان را آغاز کردند و با استفاده از ۸۰۰ تن پاره سنگ سرب تلاش کردند انحنای محوری بنا را حدودا یک درجه کم کنند.

امروز انحراف برج پیزا زاویه ای در حدود ۴ درجه دارد و اما درست مانند تصویری که به سال ۱۸۱۶ برمی گردد (و در بالا مشاهده میکنید) اندکی در آن اغراق شده است. با این همه، تردیدی نیست که این انحراف عامل اصلی محبوبیت برج کج پیزا در میان توریست هاست.

حالا حدود ۶۰۰ سال از ساخت این برج می گذرد و همچنان روی پاهایش ایستاده است و نکته جالب آنکه این بنا تاکنون از چندین زمین لرزه جان سالم به در برده است. تا به امروز دست کم ۴ زمین لرزه سکونتگاه این بنا را لرزانده و حالا تحقیقی که قرار است در نسخه ماه ژوئن از نشریه Earthquake Spectra توسط تیمی از مهندسان و زمین شناسان ایتالیایی منتشر شود ادعا میکند که علت اصلی پابرجا ماندن برج پیزا را پیدا کرده است. آنطور که به نظر می رسد در اصل همان انحراف چند درجه ای برج مانع از سقوط آن شده است.

با نگاهی به بخش تحتانی این بنا می توان به علت اصلی این مساله هم پی برد. در قسمت زیرین لایه های متفاوتی از شن و خاک به واسطه فشار ۱۴۵۰۰ تنی برج به شکلی غیریکنواخت روی هم فشرده شده اند؛ در نتیجه انحراف فوندانسیون، برج نیز به پیروی از آن کج شده. البته خاک نرم معمولا ماده خوبی در ساخت و ساز به شمار نمی رود چراکه لرزش ناشی از زمین لرزه ها را با شدت بیشتری به بنا وارد می کند و در نتیجه ساختمان هایی که روی این نوع خاک بنا شده باشند به تدریج شروع به کج شدن می کنند تا اینکه فرو می ریزند.

وقتی یک موج لرزه ای ساختمان بلندی را هدف قرار می دهد ابتدا بنا با فرکانسی مشخص شروع به نوسان همراستا با محور عمودی می کند که در فیلم مشاهده می کنید. همزمان با حرکت نوسانی طبقات بالایی به سمت جلو و عقب، ستون ها، بتن و تیرک های موجود در طبقات پایینی به واسطه نیرویی که به آنها وارد می گردد تضعیف می شوند و در نهایت بنا به خاطر وزن خودش فرو می ریزد.

در مورد برج کج پیزا اما وقتی زمین لرزه باعث لرزش زمین می شود، بنا مانند ساختمان های کاملا صاف حول یک محور عمودی نوسان نمی کند و در مقابل حول محور مرکزی اندک مایل خود شروع به نوسان می کند. این حرکت نیز به نحوی بخش اعظمی از انرژی که می توانست موجب تخریب بنا یا شکستگی ستون ها شود را مهار می کند.

متخصصان باور دارند که به خاطر بازسازی های انجام شده روی این بنا در سال ۲۰۰۱ میلادی، برج کج پیزا باید دست کم ۳۰۰ سال دیگر دوام بیاورد و حتی وقوع زمین لرزه نیز نمی تواند تاثیری روی موجودیت آن داشته باشد.