意大利印象6 – 不倒的比萨斜塔-我的旅程-搜狐博客

2012年10月4日，在意大利的佛罗伦萨，我们乘早上8:30的火车前往比萨，1小时就到了。

P1. 罗马、威尼斯、佛罗伦萨、比萨4个城市的相对位置。

P2. 车窗外，一片绿色。

P3. 走出比萨中心火车站（Pisa Centrale）没几步，就是一个漂亮的小广场。

比萨城曾是利古里亚海岸港口，现已离海10公里，东距佛罗伦萨68公里。人口10.5万（1982）。工业有金属加工、机械、纺织、陶瓷、玻璃、化学、制糖等；还产大理石与雪花石膏雕刻品。铁路、公路枢纽。设有比萨大学（建于1343年）。

比萨城是伽利略·伽利雷（1564年2月25日-1642）的故乡。伽利略是物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。被誉为“近代科学之父”。爱因斯坦曾这样评价：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正的开端！”

P4. 比萨斜塔（图中B点）离火车站不远，不到2公里。我们步行前往。

P5. 卞小妹手捧平板电脑，跟着谷歌地图上的小箭头前进。

P6. 走到阿诺河边，看到一个袖珍型教堂。

回家看导游书才知道，这也是一个著名景点，叫荆棘的圣母玛利亚教堂，建于1323年。原本位于阿诺河滩，19世纪为了预防河水泛滥，迁至现在的位置。据说教堂因保存了耶稣被钉上十字架前头上所戴之荆冠中的一根荆棘而得名。

P7. 阿诺河。

P8. 河边小景。

P9. 这条街旁都是花园洋房。

P10. 小洋楼真漂亮。

P11. 研究了张照片才明白，原来意大利松树奇怪的树冠是人工修剪出来了。

P12. 公共汽车站旁的一个磅秤。希望大家控制体重吧。

P13. 路边的加油站。1升汽油1.8欧元，也就是人民币14元。看来国内油价要和国际油价接轨，还有涨价空间啊。

P14. 边走边玩，40分钟后来到神迹广场。

照片中依次排列的是洗礼堂、主教堂、钟楼--就是大名鼎鼎的比萨斜塔啦，左边是墓园。

P15. 大教堂初建于1064年，在11世纪时是世界上最大的教堂。大教堂分成4列的拱廊把教堂正面以立体方式呈现，这就是结合古罗马元素的独特“比萨风”，在神迹广场中可以看见这种模式的大量应用。

1595年大教堂毁于火灾，后由麦蒂奇家族重建。由于比萨的松软地质，大教堂也是倾斜的。（我没看出来。）

伽利略发现摆的运动规律

有一次，伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂，他坐在一张长凳上，目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱，蓦地，教堂大厅中央的巨灯晃动起来，是修理房屋的工人在那里安装吊灯。

这本来是件很平常的事，吊灯像钟摆一样晃动，在空中划出看不见的圆弧。可是，伽利略却像触了电一样，目不转睛地跟踪着摆动的吊灯，同时，他用右手按着左腕的脉，计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数，以此计算吊灯摆动的时间。

这样计算的结果，伽利略发现了一个秘密，这就是吊灯摆一次的时间，不管圆弧大小，总是一样的。一开始，吊灯摆得很厉害，渐渐地，它慢了下来，可是，每摆动一次，脉搏跳动的次数是一样的。

伽利略的脑子里翻腾开了，他想，书本上明明写着这样的结论，摆经过一个短弧要比经过长弧快些，这是古希腊哲学家亚里士多德的说法，谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病，还是怎么回事。

伽利略像发了狂似的跑回大学宿舍，关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链，还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上，在窗外的树枝上，着迷地一次又一次重复，用沙漏记下摆动的时间。最后，伽利略不得不大胆地得出这样的结论：亚里士多德的结论是错误的，决定摆动周期的，是绳子的长度，和它末端的物体重量没有关系。而且，相同长度的摆绳，振动的周期是一样的。这就是伽利略发现的摆的运动规律。

伽利略的遗骨下葬在比萨大教堂。

P16. 卞小妹企图扶正斜塔。

P17. 几乎人人都有扶正斜塔的想法。还有人躺在草地上用双脚去蹬斜塔拍照的。

P18. 这个角度塔最斜。

比萨斜塔高约54.5米，塔底直径15.24米，建于1174-1350年；现塔顶南倾5°6′。

根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载：1589年某一天，伽利略在比萨斜塔上将一个重10磅、一个重1磅的铁球同时抛下，几乎同时落地，在场的观众个个目瞪口呆，在大笑中耸耸肩走了。在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。

伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。

伽利略曾非正式地提出过惯性定律和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可以说是牛顿的先驱。

P19. 多走几步路，斜塔看上去就不那么斜了。

比萨斜塔始建于1173年，由著名建筑师那诺·皮萨诺主持修建。但是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，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，而是为凹形。工程再次暂停。

1360年，在停滞了差不多一个世纪后钟楼向完工开始最后一个冲刺，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。

根据记载，比萨斜塔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°，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°，1360年建造顶层钟房时增加到1.6°。1817年，两位英国学者用铅垂线测量倾斜，那时的结果是5°。

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，揭示圆柱柱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。

由于倾斜程度过于危险，比萨斜塔曾在1990年1月7日停止向游客开放。在其关闭之前，塔顶已南倾(即塔顶偏离垂直线)3.5米。经过12年的修缮，耗资约2500万，斜塔被扶正44厘米，基本达到了预期的效果。专家认为，只要不出现不可抗拒的自然因素，经过修复的比萨斜塔，300年内将不会倒塌。2001年12月15日起重新开放供游客登顶。