Tại sao tháp nghiêng Pisa không đổ suốt 800 năm, chấp cả động đất?

Độ nghiêng và vị trí "bấp bênh" của công trình từ lâu đã thu hút các kỹ sư và giới khoa học trên khắp thế giới - những người không ngừng tìm hiểu nguyên nhân tại sao tòa tháp vẫn đứng vững sừng sững cùng năm tháng, đặc biệt sau 4 trận động đất mạnh xảy ra tại khu vực suốt nhiều thế kỷ qua, cho tới 2 cuộc chiến tranh thế giới.

Tháp nghiêng Pisa là tòa tháp chuông nằm tại thành phố Pisa - Italia, được xây dựng năm 1173. Ngay từ khi xây tới tầng 3, tòa tháp đã bắt đầu nghiêng vì lún 0,2 độ về phía tây bắc. Khi đó, các kỹ sư nỗ lực điều chỉnh độ nghiêng. Sau khi cấu trúc tăng thêm chiều cao thì tòa tháp cuối cùng lại nghiêng một độ về phía nam.

Tòa tháp vẫn được tiếp tục xây dựng cũng như độ nghiêng của nó. Người ta cố chống lại độ nghiêng bằng cách làm cho các tầng trên cao hơn về một phía nhưng trọng lượng tăng khiến phần móng vốn xây trên nền bùn cát càng lún hơn.

Với việc bổ sung một buồng chuông vào năm 1372, công trình được hoàn thành vào năm 1372 cao 55,86m tính từ mặt đất tới nóc bên thấp, và cao 56,70 m nếu tính từ mặt đất tới nóc bên cao.

Benito Mussolini từng ra lệnh cho các kỹ sư người Italia sửa chữa tháp vào năm 1934, nhưng kế hoạch bị thất bại. Nó gần như bị quân đồng minh trong Thế chiến thứ 2 phá hủy.

Để điều chỉnh độ nghiêng và giảm nguy cơ sập, các kỹ sư thử thêm một số thủ thuật, bao gồm thêm các đối trọng bằng chì vào phần chân đế và đặt giàn giáo ở phần yếu nhất của tháp. Nhưng tới những năm 1990, độ nghiêng đã lên tới 5,5 độ.

Trong quá trình trùng tu thực hiện từ năm 1990 đến 2001, phần móng phía bắc bị đào và độ nghiêng giảm một nửa. Năm 2008, giới khoa học thông báo độ nghiêng của tháp Pisa đã dừng lại ở con số 3,9 độ, dự kiến công trình tồn tại ít nhất 200 năm nữa.

Địa danh này thu hút rất đông khách quốc tế tới mỗi năm

Do Italia nằm ngay tại ranh giới nơi mảng kiến tạo địa chất châu Á và châu Âu gặp châu Phi nên xảy ra những trận động đất. Trong lịch sử Italia phải trải qua nhiều trận động đất có sức tàn phá lớn. 

Nếu chỉ xét cấu trúc của tòa tháp, theo lẽ thường, nó sớm phải sụp đổ hoặc ít nhiều ảnh hưởng nặng từ những cơn địa chấn. Nhưng ngạc nghiên là, công trình vẫn không hề hấn gì sau hàng loạt biến cố kể từ năm 1280?

Một nghiên cứu phát hiện rằng khả năng phục hồi của tháp Pisa phụ thuộc vào một hiện tượng tương tác động thái cấu trúc đất (DSSI).

Theo Giáo sư George Mylonakis đến từ khoa xây dựng của trường Đại học Bristol, chính nơi gây nên sự bất ổn khiến tháp Pisa bị nghiêng lại là nguyên nhân giúp công trình tồn tại vững vàng trước những địa chấn hàng trăm năm qua.

Hay nói cách khác, chiều cao và độ cứng của tháp kết hợp cùng độ mềm của đất móng tạo ra cấu trúc bảo vệ trong những trận động đất. Các nhà nghiên cứu cho rằng, công trình này đang giữ kỷ lục thế giới về hiệu ứng DSSI, bởi vậy, tháp nghiêng Pisa vẫn an toàn trong nhiều năm tới.