比萨斜塔 为何 不倒? - Alex Gendler
Why won't the Leaning Tower of Pisa fall? - Alex Gendler
Почему не падает Пизанская башня? - Алекс Гендлер.
翻译人员 : 彬琳 张 校对 人员: Tingting Zhao
翻译人员: 彬琳 张校对人员: Tingting Zhao
1990 年 ，意大利政府 招募 了 一批 顶尖 工程师
In 1990, the Italian government enlisted top engineers
1990 年，意大利政府招募了一批顶尖工程师
来 维护 著名 的 比萨斜塔。
to stabilize Pisa’s famous Leaning Tower.
来维护著名的比萨斜塔。
在 过去 的 八百年 中有 过 许多次 修正 斜塔 的 尝试，
There’d been many attempts to right the tower during its 800 year history,
在过去的八百年中有过许多次修正斜塔的尝试，
但 计算机 模型 向 这 只 团队 揭示 了 他们 面临 的 严峻考验。
but this team’s computer models revealed the urgency of their situation.
但计算机模型向这只团队揭示了他们面临的严峻考验。
他们 预测 这座 塔 将 在 倾斜 角度 超过 5.44 度 的 时候 倒塌——
They projected the tower would topple if it reached an angle of 5.44 degrees—
他们预测这座塔将在倾斜角度超过 5.44 度的时候倒塌——
现在 它 的 倾斜 角度 是 5.5。
and it was currently leaning at 5.5.
现在它的倾斜角度是 5.5。
没有 人 知道 为什么 斜 搭 仍旧 屹立 ，但 危机 就 摆在 眼前：
No one knew how the tower was still standing, but the crisis was clear:
没有人知道为什么斜搭仍旧屹立，但危机就摆在眼前：
他们 需要 解决 这个 困扰 了 无数代 工程师 的 问题，
they had to solve a problem that stumped centuries of engineers,
他们需要解决这个困扰了无数代工程师的问题，
并且 是 迅速 解决。
and they needed to do it fast.
并且是迅速解决。
为了 更好 的 理解 他们 的 处境，
To understand their situation,
为了更好的理解他们的处境，
让 我们 先 来 了解 比萨 塔 倾斜 的 原因。
it’s helpful to understand why the tower tilted in the first place.
让我们先来了解比萨塔倾斜的原因。
在 12 世纪 ，富有 的 比萨 海上 共和国
In the 12th century, the wealthy maritime republic of Pisa
在 12 世纪，富有的比萨海上共和国
着手 将 主教 座堂 广场 变成 它 宏伟 的 地标 建筑。
set about turning its cathedral square into a magnificent landmark.
着手将主教座堂广场变成它宏伟的地标建筑。
工人 们 扩大 并 装饰 了 原有 的 教堂，
Workers embellished and enlarged the existing church,
工人们扩大并装饰了原有的教堂，
并 在 广场 上 加盖 了 带 穹顶 的 洗 礼堂。
and added a massive domed baptistry to the plaza.
并在广场上加盖了带穹顶的洗礼堂。
1173 年 ，独立式 钟楼 的 修建 也 开始 了。
In 1173, construction began on a free-standing campanile, or bell tower.
1173 年，独立式钟楼的修建也开始了。
参与 建造 的 工程师 与 建筑师 都 是 那个 时代 的 大师，
The engineers and architects of the time were masters of their craft.
参与建造的工程师与建筑师都是那个时代的大师，
然而 相对 工程 知识，
But for all their engineering knowledge,
然而相对工程知识，
他们 对 脚下 的 这片 土地 知之甚少。
they knew far less about the ground they stood on.
他们对脚下的这片土地知之甚少。
“比萨 ”一词 起源于 古希腊 词汇 “沼泽 之地”，
Pisa’s name comes from a Greek word for “marshy land,"
“比萨”一词起源于古希腊词汇“沼泽之地”，
恰好 完美 描述 了 藏 在 这座 城市 地表 之下 的 黏土 、淤泥 和 湿 砂岩。
which perfectly describes the clay, mud, and wet sand below the city’s surface.
恰好完美描述了藏在这座城市地表之下的黏土、淤泥和湿砂岩。
相似 的 条件 下 ，古罗马 人 将 大理石 柱立 在 地表 岩床 上
相似的条件下，古罗马人将大理石柱立在地表岩床上
以 增加 建筑 的 稳定性。
以增加建筑的稳定性。
然而 ，塔 的 建筑 设计师 认为 三 米 的 地基
然而，塔的建筑设计师认为三米的地基
足以 支撑 这个 相对 较 矮 的 建筑。
for their relatively short structure.
足以支撑这个相对较矮的建筑。
不幸 的 是 ，不到 五年，
Unfortunately for them, less than five years later,
不幸的是，不到五年，
塔 的 南侧 已经 陷入 地下。
the tower’s southern side was already underground.
塔的南侧已经陷入地下。
通常 情况 下 地基 的 倾移 将 成为 致命 的 缺陷。
Such a shifting foundation would normally have been a fatal flaw.
通常情况下地基的倾移将成为致命的缺陷。
如果 继续 增加 重量，
If workers added more weight,
如果继续增加重量，
来自 上层 的 压力 将 使 建筑 下沉，
the pressure from upper stories would sink the structure
来自上层的压力将使建筑下沉，
从而 导致 更 严重 的 倾斜。
and fatally increase the lean.
从而导致更严重的倾斜。
由于 比萨 陷入 长久 的 战争 时期，
But construction halted at the fourth story for nearly a century
由于比萨陷入长久的战争时期，
工程 在 第四 层 停滞 了 将近 一个 世纪。
as Pisa descended into prolonged warfare.
工程在第四层停滞了将近一个世纪。
在 这 期间 ，土壤 沉降
This long pause allowed the soil to settle,
在这期间，土壤沉降
等到 1272 年 工程 再次 开始 时，
and when construction began again in 1272,
等到 1272 年工程再次开始时，
地基 的 基脚 变得 相对 稳定。
the foundation was on slightly more stable footing.
地基的基脚变得相对稳定。
在 建筑师 乔瓦尼 · 迪 · 西蒙尼 （Giovanni di Simone）的 指导 下，
Under the direction of architect Giovanni di Simone,
在建筑师乔瓦尼 · 迪 · 西蒙尼（Giovanni di Simone）的指导下，
接下来 几层 的 建造 中
workers compensated for the tower’s minor tilt
接下来几层的建造中
钟楼 南侧 略高于 北侧 ，以此 来 修正 塔 的 微小 倾斜。
by making the next few floors taller on the southern side.
钟楼南侧略高于北侧，以此来修正塔的微小倾斜。
然而 额外 的 砖石 结构 加速 了 塔楼 南侧 的 下沉。
But the weight of the extra masonry made that side sink even deeper.
然而额外的砖石结构加速了塔楼南侧的下沉。
等到 第七 层 及 钟室 竣工 时，
By the time they completed the seventh floor and bell chamber,
等到第七层及钟室竣工时，
塔 已经 倾斜 了 1.6 度。
the angle of the tilt was 1.6 degrees.
塔已经倾斜了 1.6 度。
数个 世纪 以来 ，工程师 们 无数次 尝试 修正 它。
For centuries, engineers tried numerous strategies to address the lean.
数个世纪以来，工程师们无数次尝试修正它。
1838 年 ，为了 探究 下沉 的 地基 ，他们 围绕 地基 挖掘出 一条 走 道，
In 1838, they dug a walkway around the base to examine the sunken foundation.
1838 年，为了探究下沉的地基，他们围绕地基挖掘出一条走道，
然而 挖走 支撑 的 沙土 导致 了 更 严重 的 倾斜。
But removing the supporting sand only worsened the tilt.
然而挖走支撑的沙土导致了更严重的倾斜。
1935 年 ，为了 加固 塔基 ，意大利 工程 军向 基底 灌注 砂浆，
In 1935, the Italian Corps of Engineers injected mortar to strengthen the base.
1935 年，为了加固塔基，意大利工程军向基底灌注砂浆，
然而 砂浆 灌注 不 均匀
However, the mortar wasn’t evenly distributed throughout the foundation,
然而砂浆灌注不均匀
引发 了 又 一次 下沉。
resulting in another sudden drop.
引发了又一次下沉。
所有 失败 的 尝试 ，伴随 沉降 的 地基
All these failed attempts, along with the ever-sinking foundation,
所有失败的尝试，伴随沉降的地基
使得 倒塌 一触即发。
moved the tower closer to its tipping point.
使得倒塌一触即发。
由于 缺乏 对 土壤 构成 的 认知，
And without definitive knowledge of the soil composition,
由于缺乏对土壤构成的认知，
人们 无法 计算 出塔 何时 会 倒
engineers couldn’t pinpoint the tower’s fatal angle
人们无法计算出塔何时会倒
也 无法 阻止 它 发生。
or devise a way to stop its fall.
也无法阻止它发生。
第二次世界大战 结束 后，
In the years following WWII,
第二次世界大战结束后，
学者 们 尝试 确定 这些 缺失 的 变量。
researchers developed tests to identify those missing variables.
学者们尝试确定这些缺失的变量。
20 世纪 80 年代 ，工程师 们 计算 出塔 的 重心 曲线，
And in the 1970’s, engineers calculated the curved tower’s center of gravity.
20 世纪 80 年代，工程师们计算出塔的重心曲线，
再 加上 新 的 计算机技术，
With this data and new computing technology,
再加上新的计算机技术，
土质 硬度 ，塔 的 轨迹
engineers could model how stiff the soil was, the tower’s trajectory,
土质硬度，塔的轨迹
以及 精确 的 挖掘 量 才 得以 确定。
and the exact amount of excavation needed for the tower to remain standing.
以及精确的挖掘量才得以确定。
1992 年 ，施工队 挖出 倾斜 的 隧道，
In 1992, the team drilled diagonal tunnels
1992 年，施工队挖出倾斜的隧道，
从 北端 的 塔基 挖走 38 立方米 的 土壤。
to remove 38 cubic meters of soil from under the tower’s north end.
从北端的塔基挖走 38 立方米的土壤。
随后 ，他们 用 600 吨 铅锭 来 过渡性 的 平衡 塔身，
Then, they temporarily counterbalanced the structure with 600 tons of lead ingots
随后，他们用 600 吨铅锭来过渡性的平衡塔身，
最后 用 钢索 来 固定 地基。
before anchoring the base with steel cables.
最后用钢索来固定地基。
在 竣工 的 六个 世纪 之后，
More than six centuries after its construction,
在竣工的六个世纪之后，
塔 的 倾斜角 终于 被 修正 到 4 度 左右。
the tower was finally straightened… to a tilt of about four degrees.
塔的倾斜角终于被修正到 4 度左右。
没有 人 希望 它 倒塌，
No one wanted the tower to fall,
没有人希望它倒塌，
但 他们 也 不想 失去 这个 地标 建筑 最 出名 的 特征。
but they also didn’t want to lose the landmark’s most famous feature.
但他们也不想失去这个地标建筑最出名的特征。
如今 ，塔高 约 55 到 56 米，
Today the tower stands at 55– or 56– meters tall,
如今，塔高约 55 到 56 米，
作为 缺陷 之 美的 里程碑，
and it should remain stable for at least 300 years
作为缺陷之美的里程碑，
它 将 至少 屹立 300 年。
as a monument to the beauty of imperfection.
它将至少屹立 300 年。
