标题：比萨斜塔
基本资料
英文：The Leaning Tower of Pisa  
意大利文：Torre pendente di Pisa 或 Torre di Pisa
中文：比萨斜塔
地理坐标：43°43' 23"N，10°23' 47"E
简介
比萨斜塔位于意大利的比萨小镇，是一座由白色云石建成的古塔。该塔发生倾斜但斜而不倒，比萨斜塔因此远近闻名。比萨斜塔建于1173年，塔高79尺，自建成以后曾发生多次倾斜，常人只凭眼睛也能察觉。意大利科学家伽利略曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，开创了实验物理的新时代，斜塔也因而更加闻名遐迩。意大利政府曾想尽办法制止古塔的继续倾斜，但到目前为止未能成功。比萨斜塔附近建有教堂，供教友进内朝拜。[1]
钟楼始建于1173年，设计为垂直建造，但是在工程开始后不久（1178），便由于地基不均匀和土层松软而倾斜，1372年完工，塔身倾斜向东南。
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世纪至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。
比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米，从地面到塔顶高55米，钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米，在塔顶宽2.48比萨斜塔图片(8张)米，总重约14453吨，重心在地基上方22.6米处。圆形地基面积为285平[2]方米，对地面的平均压强为497千帕。目前的倾斜约10%，即5.5度，偏离地基外沿2.3米，顶层突出4.5米。
1173年首次发现倾斜。建造历史意大利比萨斜塔修建于1173年，由  比萨斜塔著名建筑师那诺·皮萨诺主持修建。它位于罗马式大教堂后面右侧，是比萨城的标志。开始时，塔高设计为100米左右，但动工五六年后，塔身从三层开始倾斜，直到完工还在持续倾斜，在其关闭之前，塔顶已南倾(即塔顶偏离垂直线)3.5米。1990年，意大利政府将其关闭，开始进行整修。 
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，石砖与石砖间的粘合极为巧妙，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自认为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。 
比萨大教堂钟楼的建造开始于1173年8月，工程曾间断了两次很长的时间，历经约二百年才完工。它的设计者至今未知。
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：“A.D. MCLXXIV. CAMPANILE HOC FUIT FUNDATUM MENSE AUGUSTI”，译为“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。斜塔历史过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的，  比萨大教堂和比萨斜塔形成了视觉上的连续性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，1173年8月9日开始建造时的设计是垂直竖立的，原设计为8层，高54.8米，它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。
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。期间的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，而是为凹形。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。而且一直不断地向下倾斜。建筑风格比萨斜塔毫无疑问是建筑史上的一座重要建筑。比萨斜塔(7张)在发生严重的倾斜之前，它大胆的圆形建筑设计已经向世人展现了它的独创性。虽然在更早年代的意大利钟楼中，采用圆形地基的设计并不少见，类似的例子可以在拉文纳、托斯卡纳和翁布里亚找到，但是，比萨钟楼被认为是独立于这些原型，在更大程度上，它是在借鉴前人建筑经验的基础上，独立设计并对圆形建筑加以了发展，形成了独特的比萨风格。
比如，钟楼的圆形设计被认为是为了同一旁的大教堂建筑形成反射而相对应，因此有意地模仿教堂半圆形后殿的曲线设计。更重要的是，钟楼与广场上对圆形结构的强调是相一致的，尤其是在宏伟的、同样是圆形的洗礼堂奠基以后，整个广场更像是有意设计成耶路撒冷复活教堂（Anastasis）的现代版本。这种的设计正来源于经典的古代建筑。
钟楼的装饰格调继承了大教堂和洗礼堂的经典之作，墙面用大理石或石灰石砌成深浅两种白色带，半露方柱的拱门、拱廊中的雕刻大门、长菱形的花格平顶、拱廊上方的墙面对阳光的照射形成光亮面和遮荫面的强烈反差，给人以钟楼内的圆柱相当沉重的假象。大教堂、洗礼堂和钟楼之间形成了视觉上的连续性。
文化
伽利略的自由落体实验
传说1590年，出生在比萨城的意大利物理  学家伽利略，曾在比萨斜塔上做自由落体实验，将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地，由此发现了自由落体定律，推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面，落体的速度同它的质量成正比的观点。
但是，伽利略的两个球体并非像传说中的一样一起落下，即使重力加速度不变，两个球体受到空气阻力影响，是不会一起落下的。这也就是为什么鹅毛和铅球不会一起降落的原因。由于受到空气阻力，两个球体不能看作自由落体。但是伽利略的实验理论是正确的，在真空中，无论多重的物体，都遵循自由落体定律。
伽利略在比萨斜塔做自由落体实验的故事，记载在他的学生维维安尼（Vincenzo Viviani，1622年—1703年）在1654年写的《伽利略生平的历史故事》（1717年出版）一书中，但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验，历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法。
另据记载，1612年有一个人在比萨斜塔上做过这样的实验，但他是为了反驳伽利略而作这个实验的，结果是两球并没有同时到达地面。入选世界遗产1987年4月，国际古迹遗产理事  会提名意大利比萨城的奇迹广场（包括大教堂、洗礼堂、比萨斜塔和墓园）为世界遗产，认为其满足以下四个获选条件：
代表了人类创造精神的杰作（奇迹广场上的四座建筑堪称建筑杰作，它们在空间上的设计从艺术上角度是独一无二）；
通过建筑或技术、有纪念意义的艺术品、城市规划或景观设计，展现了在一段时期内或在一个文化区域中进行的有重要意义的人文价值的交流（奇迹广场的建筑深刻影响了从11世纪到1284年的建筑发展和14世纪的艺术发展）； 
突出地代表了某一类建筑或技术的，并且展示了人类历史上的某一段或几段非常重要的时期（奇迹广场包含了几座典型的宗教建筑，各自拥有不同的宗教作用，共同组成了一个中世纪基督教建筑的典范）； 
直接或明确地同某些具有突出的、普世的价值的事件、现实的传统、思想、信仰、文化作品或文艺作品相联系（19岁的伽利略在比萨大教堂内观察铜制吊灯的摆动，从而发现了小摆动的等时性定律，这是他动力学研究的序幕。在比萨斜塔顶的实验使他得出了自由落体定律。奇迹广场上的两座建筑直接同物理学的历史相联系）。 
1987年12月，联合国教育科学文化组织世界遗产委员会第11次会议决定将其收入世界遗产名录，编号第395号。大众文化1983年的英国电影《超人III》中塑造了一个邪恶的超人形象，在世界各地“做坏事”，其中就包括把比萨斜塔扶正，电影结局是超人又将塔楼恢复到原来的倾斜角度。
倾斜说明
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，使得比萨斜塔世界闻名。
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：比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建筑，但是在建造初期就开始偏离了正确位置。倾斜原因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粘土相间形成，而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。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。加速倾斜原因然而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厘米。而现在塔身偏离“自然姿势”已有5米多。史料记载根据现有的文字记载  比萨斜塔的垂直剖面图，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Cresy和Taylor用铅垂线测量倾斜，那时的结果是5°
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。
维修
因为比萨斜塔的倾斜和它同时具有的美丽，从1173年建造伊始至今，它一直受到人们的关注。在建造过程中，起初人们先是采用特殊的建筑设备试图阻止倾斜的继续，其后又替换掉柱子和其他破损的部件，现在人们又在地基间插入材料，大大地减少了倾斜程度，保证塔楼能够维持更长时间而不倒塌。
进入20世纪以后，随着科学技术的发展和政府部门的投入，对比萨斜塔维护的研究工作有了进展，专家成立委员会评估任何一个可能导致倾斜加剧的危险可能性，并研发阻止继续倾斜直至逆转倾斜的方法。
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，经过11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日起再次向游人开放。
意大利比萨斜塔在经过了11年的持续维修之后倾斜度得到了恢复，而之后一个10人组成的强力修复小组又开始用激光、凿子等清洗塔身，耗时八年零三个月的“美白”和“矫正”，24424块石头焕然一新，比萨斜塔恢复了昔日风貌。
耗时11年 变得没那么斜
据英国媒体14日报道，高约56米的比萨斜塔耗费了177年才得以完工，因为地基较浅且地下土壤不稳定发生地陷的缘故，它呈现出标志性的倾斜，斜塔之前与垂直线之间的角度为5.5度。从1990年至2001年，持续了11年的修复工作帮助比萨斜塔稳住了倾斜度，塔身倾斜度从原来的5.5度挺直为现在的3.99度。
用8年 洗净2万多石头
由于比萨斜塔距离地中海较近，频繁的暴雨袭击让重达14500吨的塔身受损和褪色。从2001年开始，一个10人的强力修复小组开始利用激光、凿子和注射器清洗塔身，他们花费了八年零三个月的时间，清洗了24424块石头才让这座独立的七层钟楼看起来焕然一新。
修复小组的负责人安东·萨特说：“石头的状况非常糟糕，主要是空气污染导致的，游人和鸽子也要负上一定的责任。因为塔身倾斜的缘故，导致风和雨水带来的海盐汇集在某个地方，毁坏了很多石头。我们已经取出了过去修复所使用的混凝土，并将鸽子弄脏的地方、乱涂乱画的痕迹以及游人们在攀爬旋梯时留下的手印清理干净了。”
今后200年 都无需再加固。
修复者们通过从基座的一侧移去土壤以帮助比萨斜塔稳住倾斜的身姿，他们自信地认为，今后两个世纪都无需再对其进行加固。
在之前纠正倾斜角度的过程中，比萨斜塔开始不对公众开放。从2001年开始，斜塔正式对外开放，为了讨好游客，管理方甚至在后续修复过程继续保持开放状态，因为修复费用高达600万欧元，此举也是为了从售票中获取收益以维持开支。比萨斜塔每年会吸引100万的游人前来参观。
拯救方法
地基应力解除法：比萨斜塔在建筑的过程中就已出现倾斜，原本是一个建筑败笔，却因祸得福成为世界建筑奇观，伽利略的自由落体试验更使其蜚声世界，成为世界著名旅游观光圣地，每天都吸引着成千上万的游客，因而它也是比萨市的经济支柱。但随着时间的推移，斜塔倾斜角度的逐渐加大，到上个世纪九十年代，已濒于倒塌。1990年1月7日意大利政府关闭对游人的开放，1992年成立比萨斜塔拯救委员会，向全球征集解决方案。
斜塔的拯救，历经的很多的方案，但都未见效。最终拯救比萨斜塔的，是一项看似简单的新技术——地基应力解除法。其原理是，在斜塔倾斜的反方向（北侧）塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔体的重心后移，从而减小倾斜幅度。该方法于1962 年，由意大利工程师Terracina针对比萨斜塔的倾斜恶化问题提出，当时称为“掏土法”，由于显得不够深奥而遭长期搁置，直到该法在墨西哥城主教堂的纠偏中成功应用，又被重新得到认识和采纳。比萨斜塔拯救工程于1999年10月开始，采用斜向钻孔方式，从斜塔北侧的地基下缓慢向外抽取土壤，使北侧地基高度下降，斜塔重心在重力的作用下逐渐向北侧移动。2001年6月，倾斜角度回到安全范围之内，关闭了十年的比萨斜塔又重新开放，一个世纪的愿望终于实现了。
比萨斜塔的拯救，作为经典范例，也使地基应力解除法摆脱了偏见，得到了一致认可和广泛应用，目前已成为建筑界最常规的纠偏方法。在比萨斜塔的拯救过程中，我国建筑专家刘祖德教授，曾多次向比萨斜塔拯救委员会建议采用地基应力解除法，起到了积极的作用。刘祖德在1989年用“地基应力解除法”成功“移动”汉口取水楼长航宿舍的八层楼房：倾斜率从1.3%降为0.63%，沉降速度减慢一半。18年来，刘祖德教授和他的课题组用“地基应力解除法”，成功地为149座高楼纠偏扶正，其足迹踏遍湖北、广东等全国15个省市，仅武汉地区被纠偏的楼房就有80多座，为国家挽回经济损失近5亿元。
旅行提示
交通：从佛罗伦萨坐火车或汽车大约1个小时就可抵达比萨。
住宿：由于比萨古城的旅游景点比较集中，半天就可以逛完，所以建议到佛罗伦萨住宿较为理想。
特别提醒：比萨斜塔每天限人限时开放，通常是每次限定20人，游览时间为30分钟，票价是13欧元/人。如果你想登塔，最好一到奇迹广场就先去买票。
中国版比萨斜塔
听说过中国版的“比萨斜塔”吗？在四川省马尔康县直波村，有一座修建于清朝乾隆年间的43米高的八角碉楼，至今已倾斜2.3米，先后经历1933年的叠溪大地震、1976年的松潘大地震和2008年的“5·12”汶川大地震而不倒。2001年7月，该碉楼被国务院认定为第五批全国重点文物保护单位。近日，该碉楼的照片被传上网，网友纷纷转发，并将其称为中国版“比萨斜塔”。马尔康县文体局副局长杨昕表示。目前，政府已着手研究这座已有300多年历史碉楼的纠偏修复方案。[3]