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伽利略

比萨斜塔的起源

L'originedellaTorrediPisa

比萨斜塔位于意大利比萨市的奇迹广场上，是联合国认定的世界文化遗产，也是比萨市最著名的旅游景点。

1063年，比萨市的居民为了纪念当地的守护神圣母玛利亚，于是决定修建罗马式的建筑比萨大教堂。而比萨斜塔则是这座大教堂的钟楼，实际上是一座配套的建筑。

可是岁月流淌，这个本该是配角的建筑反而成了主角，掩盖了比萨大教堂的光芒。

比萨斜塔虽然被设计为钟楼，上面也设计了7口大钟，但是百余年来，没有一个人敢撞上面的钟，因为每个人都怕在一声钟响后，比萨斜塔轰隆倒塌。

比萨斜塔始建于1173年，由著名设计师那诺·皮萨诺主持修建，塔高原本计划为100米高。但是在动工五六年后，建筑工人就发现，塔身从第三层开始倾斜。后来因为各种政治和自然原因，比萨斜塔的修建多次停止，每次复工后，人们都希望矫正其倾斜的趋势，但都以失败告终。

1838年，比萨斜塔的修筑工作结束，塔身偏离自然姿势已经超过5米，而且比萨斜塔每年的倾斜还在加剧，大约0.1厘米每年的速度继续偏斜，目前基本稳定在偏离角度5度左右。

比萨斜塔不倒之谜

L'originedellaTorrediPisa

比萨斜塔虽然斜的厉害，看起来像是一幢“危房”，但是它却扛过了四次地震而不倒，不得不说是一个奇迹，那么它是怎么做到斜而不倒的呢？

首先，我们先来解释比萨斜塔倾斜的原因，这一切都是因为比萨斜塔建筑地的地基不均和土质松软所导致的。

在古代，比萨市其实是一个湖，后来地壳演变，这里才逐渐形成了陆地。而在中世纪时，欧洲的建筑学家们还不懂得地基和土质对于房屋建造的重要性，他们更加看重自然风景和周边环境，于是就出现了比萨斜塔这样的建筑。

同时，也是因为地基和土质的原因，数百年间，即使有人在短时间内扶正了塔身，但是随着地基变动，塔身还是会慢慢倾斜的。

可是比萨斜塔为什么能够斜而不倒呢？

根据英国布里斯托大学的研究报告称，在研究了比萨斜塔的特征和建筑现象后，科学家们认为，比萨斜塔的不倒之谜可以用“建筑——地面”动态相互作用有关的效应来解释。

研究人员认为，塔身的高度和硬度与它基座所在的地面相互作用，鉴于此，斜塔在地震时不会与地面产生共振。这是其能幸存下来的关键之处。

英国布里斯托大学教授米罗纳基斯指出：“具有讽刺意味的是，正是迫使塔身倾斜的土壤帮助比萨斜塔在地震中幸存下来。”

比萨斜塔与伽利略

L'originedellaTorrediPisa

有关比萨斜塔还有一个连小学生都耳熟能详的故事。在1590年，日后将成为大科学家的伽利略，分别拿着两个大小相同，但重量不同的铁球站在了比萨斜塔的塔顶。塔下挤满了围观群众，伽利略大喊道：“我将证明一个古老的谬误，你们都看清楚了！”

说完，伽利略将手中的铁球抛了下去，令众人目瞪口呆的是，两颗铁球竟然同时落到了地面上······

人们认为重量大的物体会先落到地面上是源自古希腊哲学家亚里士多德的理论，这条理论占据了人们的思想长达1900年，在伽利略之前，从未有人质疑过这一理论的真实性。

这个故事激励了无数人对科学实证主义的探索，也因此对比萨斜塔充满了好奇和向往。但是事实果真如此吗？伽利略真的做过这个实验吗？

近年来，根据史学家的考证，伽利略很可能根本没有做过这个实验，原因有两个。

第一，倘若这个实验是真的，那么比萨斜塔只有50多米，铁球从抛出到落地只有三秒左右，仅凭肉眼和人工操作，怎么能够确定是同时抛出和同时落地的，这样的误差在物理实验中是无法接受的。此外，还需考虑空气阻力等因素。科学家们认为，只有在实验室，用真空的环境还原这个实验，再加上精密的摄影仪器和计时装置，才能验证两个铁球是同时落地的。

第二，这个故事的出处也有问题，其出处是伽利略的学生维安尼在编写伽利略传时所提供的材料，而这个时候，伽利略已经去世长达12年了，在此之前，从未有过相关材料表明伽利略做过这个实验。甚至连伽利略自己的书中都没有提到过这个实验。

最有可能的解释是，伽利略并非做了这个实验，而是给了这个实验的结果一个合理的解释，因为在伽利略之前，就有人做过类似的实验了，可惜其结果没有得到科学界的重视。

但是无论如何，伽利略为科学做出的杰出贡献以及比萨斜塔的历史和旅游价值，都是无可磨灭的。

美行国旅原创

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