برج کج پيزا تا کي مي‌ماند؟

برج پيزا سال‌ها است که کج شده‌است،‌ بيش از 840 سال،‌ از اين رو شايد اين تصور که پيزا براي هميشه قادر است در نبرد با نيروي گرانش زمين پيروز باشد،‌ تصوري عادي به حساب بيايد.

بر اساس گزارش هاواستافورکز،‌ با اين‌همه اين بناي مشهور و اثر معماري مهم درست از زماني که اولين آجر آن تغيير زاويه داد، در معرض خطر فروپاشي قرار گرفت.

برج پيزا کمي پس از آغاز پروژه ساختش در سال 1173 آغاز به کج شدن کرد؛ به بياني ديگر زماني که سازندگان به طبقه سوم از اين برج هشت طبقه رسيده بودند،‌ زيربناي برج بر روي خاک نرم متشکل از رس، ماسه و گل به شکلي يکنواخت شروع به کج شدن کرد. در نتيجه ساختمان به آرامي به سمت شمال منحرف شد. سازندگان تلاش کردند با بلند‌تر ساختن ستون‌ها و طاقي‌هاي طبقه سوم برج در بخش شمالي، اين انحراف را جبران کنند. پس از اينکه ساخت طبقه چهارم برج آغاز شد، به دلايلي ساخت پيزا به کلي متوقف شد.

پيزا براي بيش از 100 سال نيمه کاره باقي‌ماند، اما به کج شدن خود ادامه داد. خاک زير بنا به نشست يکنواخت خود ادامه داد و زماني که ساخت پيزا در سال 1272 از سر گرفته شد، برج به سمت جنوب کج شده بود،‌يعني همان جهتي که امروز به سوي آن انحراف دارد. مهندسان باز هم تلاش کردند اين انحراف را اين‌بار در طبقه پنجم جبران کنند. مراحل ساخت پيزا يک‌بار ديگر نيز در سال 1278 و در زمان ساخته شدن طبقه هفتم متوقف شد.

متاسفانه روند نشست اين بنا ادامه پيدا کرد و گاه به مرز هشدار رسيد. در اوايل قرم 14 ميلادي ميزان نشست به بيشترين حد خود رسيد، اما اين روند مانع از ساخت و ساز و تکميل برج توسط مقامات و طراحان برج نشد. در نهايت پيزا بين سال‌هاي 1360 تا 1370 تکميل شد و کارگران تلاش کردند براي آخرين بار، با قرار دادن اتاق ناقوس برج در جهتي متمايل به شمال، کجي برج را تصحيح کنند.

در دوراني که گفته مي‌شود گاليله در اواخر قرن شانزدهم، يک گلوله توپ و گلوله تفنگي را از بالاي برج به پايين پرتاب کرد، برج سه درجه حرکت کرده بود. با اين همه رصد دقيق برج تا سال 1911 آغاز نشد و با آغاز رصد‌ها حقيقتي شگفت‌انگيز آشکار شد: بخش بالايي برج با سرعتي برابر 2 . 1 ميليمتر در سال درحال حرکت بود.

برج پيزا

در سال 1935 مهندسان از احتمال ضعيف‌تر شدن زيربناي برج و سرعت گرفتن روند تخريب آن به واسطه جريان آب‌هاي فاضلاب در زير آن ابراز نگراني کردند. براي جلوگيري از اين رويداد، شبکه‌اي از حفره هاي زاويه‌دار در زيربناي پيزا ايجاد شده و توسط ترکيبات سيماني پر شد. اما اين‌کار تنها منجر به وخيم‌تر شدن اوضاع شد و به کج شدن برج شتاب بخشيد و باعث شد گروه‌هاي بعدي که اقدام به حفظ و مرمت برج مي‌کردند احتياط بيشتري به خرج دهند اما هيچ‌يک از تکنيک‌هايي که براي حفظ برج به کار بسته شد موثر نبود و پيزا طي سالها به تدريج 5.5 درجه کج شد. در سال 1989 نيز برجي مشابه پيزا که در پاويا ساخته شده بود، به صورت ناگهاني تخريب شد.

پيزا تنها نيست

برج پيزا شايد مشهور‌ترين ساختمان کج دنيا باشد، اما تنها‌ترين آنها نيست. زيرا خاک نرمي که پيزا بر روي آن بنا شده براي برج‌هاي ديگري از قبيل برج سن‌نيکولا و برج سن ميشله دگلي اسکالزي نيز مشکلاتي مشابه به بار آورده است. همچنين دو برج ديگر در بولونياي ايتاليا و سه برج در دالي چين نيز مشکلي مشابه دارند. اما در اين ميان برج زورهوزن در آلمان با 5.19 درجه انحراف رکورد‌دار بيشترين درجه کجي است. البته اين رکورد پس از انجام عملياتي که منجر به کاهش درجه انحراف پيزا شد،‌ به اين برج اختصاص يافت.

کج شدن با طرحي جديد

مقامات همواره نگران بودند که سرنوشت پيزا مشابه سرنوشت برج پاويا شود. يک سال پس از تخريب برج پاويا، تيمي بين‌المللي براي يافتن راه‌کارهايي براي نجات دادن برج گرد‌هم آمدند. يکي از اصلي‌ترين اين افراد، جان بورلند،‌ متخصص مکانيک خاک در امپريال کالج لندن بود. وي به اين فکر مي‌کرد که شايد تخليه خاک از زيربناي برج در بخش شمالي بتواند برج را به حالت اوليه‌اش بازگرداند. براي بررسي اين‌کار شبيه‌سازي رايانه‌اي انجام دادند و محققان به اين نتيجه رسيدند که اين کار، راه حلي عملي است.

از اين رو اجراي طرح آغاز شد، ابتدا طبقه اول برج با استفاده از نوارهاي فولادي به سختي بسته شدند تا از خرد شدن آنها جلوگيري شود، سپس 827 تن وزنه سربي در بخش شمالي برج قرار گرفت. پس از آن حلقه‌هاي بتني جديد به دور زيربناي برج ريخته شد که به کابل‌هاي نگه‌دارنده‌اي در اعماق زمين متصل بودند. در نهايت با استفاده از مته اي 200 ميليمتري حفاري در زير برج آغاز شد و پس از تخليه خاک، برج به واسطه فشار ناشي از کابل‌ها و وزنه‌ها به جهت مخالف زاويه‌اي که کج شده‌بود، کشيده شد. اين کار در 41 بخش مختلف برج طي سالهاي متوالي انجام شد و تاثير آن مورد مطالعه قرار گرفت.

در نهايت،‌در سال 2001 ميزان کجي برج 44 سانتيمتر تخفيف يافت و برج دوباره براي بازديد عموم باز شد. پيزا حتي پس از پايان يافتن حفاري نيز تا سال 2008 به صاف شدن ادامه داد تا اينکه در ماه مي همان سال حسگرها ديگر حرکتي را در برج رديابي نکردند. اما پس از آن نيز برج چهار سانتيمتر ديگر صاف شد و به نظر مي‌آمد که ديگر در معرض خطر آني قرار ندارد.

اکنون خطر اصلي که برج را تهديد مي‌کند، مصالحي است که به ويژه در ساخت طبقات اول آن به کاررفته است، طبقاتي که طي قرن‌ها فشار شديد کج بودن برج به آنها وارد آمده و درصورتي که هريک از مصالح در اين طبقات از بين بروند،‌ برج فروخواهد پاشيد؛ همچنين وقوع زمين‌لرزه‌اي خفيف در اين منطقه نيز اثري مشابه از خود به جا خواهد گذاشت.

با درنظر گرفتن اين خطرات احتمالي، مهندسان انتظار دارند که اين برج مشهور ايتاليايي تا 200 سال ديگر نيز ثابت باقي بماند. شايد تا آن زمان نياز به انجام مرمت‌هاي ديگري باشد که با توجه به تکنولوژي‌هاي موجود در آن زمان، اين امکان به وجود خواهد آمد که پيزا براي 800 سال ديگر نيز پابرجا بماند.