Why doesn’t the Leaning Tower of Pisa fall over? - Alex Gendler

المترجم: Ayman Hosny المدقّق: Hussain Laghabi

In 1990, the Italian government enlisted top engineers

في عام 1999، عيّنت الحكومة الإيطالية قائمة من صفوة المهندسين

to stabilize Pisa’s famous Leaning Tower.

لدعم ثبات برج بيزا المائل الذائع الصيت.

There’d been many attempts to right the tower during its 800 year history,

لقد تعددت المساعي لتصويب ميْل البرج خلال تاريخه الممتد 800 سنة،

but this team’s computer models revealed the urgency of their situation.

ولكن نماذج حاسوب هذا الفريق أسفرت عن ضرورة التدخل العاجل.

They projected the tower would topple if it reached an angle of 5.44 degrees—

لقد انتهوا إلى أن من شأن هذا البرج أن يتداعى إلى السقوط عند زاوية 5.44 درجة

and it was currently leaning at 5.5.

ولكنه كان يميل بزاوية 5.5 درجة.

No one knew how the tower was still standing, but the crisis was clear:

ولم يتوصل أحد لسبب بقاء البرج قائمًا، ولكن الأزمة كانت باديةً:

they had to solve a problem that stumped centuries of engineers,

كان عليهم أن يعالجوا معضلة حيَّرت المهندسين عبر قرون،

and they needed to do it fast.

وقبل أن يدهمهم الوقت.

To understand their situation,

ولكي يستوعبوا الموقِف الذي هم فيه،

it’s helpful to understand why the tower tilted in the first place.

فإن استيعاب السبب وراء ميْل البرج، في المقام الأول، من شأنه تسهيل المهمة.

In the 12th century, the wealthy maritime republic of Pisa

في القرن الثاني عشر، شرعت جمهورية بيزا البحرية الثرية

set about turning its cathedral square into a magnificent landmark.

في تحويل ساحة الكاتدرائية إلى مَعلّم تذكاري بارز.

Workers embellished and enlarged the existing church,

وعكف العاملون على زخرفة وتوسعة الكنيسة القائمة،

and added a massive domed baptistry to the plaza.

وأضافوا هيكل معموديةٍ ضخمًا ذا قُبة إلى الساحة.

In 1173, construction began on a free-standing campanile, or bell tower.

في عام 1173، بدأ تدشينُ بناءِ أجراسٍ مستقلٍ، أو برج مستقل للجرس.

The engineers and architects of the time were masters of their craft.

وكان المهندسون والمعماريون المعاصرون يعملون من منطلق موروثهم الحرفي.

But for all their engineering knowledge,

ووفق المتاح لهم من المعارف الهندسية،

they knew far less about the ground they stood on.

فلم يكونوا على دراية تامة بطبيعة التربة المزمع البناء عليها.

Pisa’s name comes from a Greek word for “marshy land,"

إن تسمية "بيزا" أتت من الكلمة اليونانية "أرض المستنقعات"،

which perfectly describes the clay, mud, and wet sand below the city’s surface.

والتي يوصف بها تمامًا الصلصال، والطين والرمال الرطبة أسفل سطح المدينة.

Ancient Romans counteracted similar conditions with massive stone pillars

لقد واجه قدماء الرومان حالات مشابهة فيما يتعلق بالأعمدة الحجرية الضخمة

called piles which rest on Earth’s stable bedrock.

يطلق عليها الدعائم وهي تستقر على قاعدة أرضية ثابتة ومستقرة.

However, the tower’s architects believed a three-meter foundation would suffice

وبينما اعتقد بناة البرج أن قاعدة تستقر بعمق 3 أمتار ستكون كافية

for their relatively short structure.

بالنسبة إلى بنائهم القصير نسبيًا.

Unfortunately for them, less than five years later,

ولكن لحظهم العثر، فبعد أقل من 5 سنوات،

the tower’s southern side was already underground.

كانت الناحية الجنوبية من البرج قد انغرست تحت الأرض.

Such a shifting foundation would normally have been a fatal flaw.

ثمة تغيير لقاعدة الأساس من شأنه ببساطة أن يخلّف خطأ فادحًا.

If workers added more weight,

لو زاد العمالُ في الوزن،

the pressure from upper stories would sink the structure

لأدى الضغط الناتج من الأدوار العليا إلى انغماس البناء في الأرض

and fatally increase the lean.

ويزيد زيادةً قاتلةً من الميْل.

But construction halted at the fourth story for nearly a century

أوْقف البناءُ عند الدور الرابع لمدة قرنٍ تقريبًا من الزمان

as Pisa descended into prolonged warfare.

حيث انزلقت بيزا في أتون حرب طويلة.

This long pause allowed the soil to settle,

هذا التوقف الطويل سمح للتربة بشيء من التماسك،

and when construction began again in 1272,

وحين استُئنف البناء مرة أخرى في عام 1272،

the foundation was on slightly more stable footing.

كانت قاعدة الأساس قد استقرت على موضع أفضل ثباتًا.

Under the direction of architect Giovanni di Simone,

وتحت إشراف المعماري، جيوفاني دي سيموني،

workers compensated for the tower’s minor tilt

عكف العاملون على تعويض الميْل البسيط للبرج

by making the next few floors taller on the southern side.

بجعل الطوابق الباقية أعلى من الناحية الجنوبية.

But the weight of the extra masonry made that side sink even deeper.

ولكنّ الوزن الناتج عن البناء الإضافي تسبب في انغماس أكبر لتلك الناحية.

By the time they completed the seventh floor and bell chamber,

مع مرور الوقت، فقد انتهوا من بناء الدور السابع ومن غرفة الجرس،

the angle of the tilt was 1.6 degrees.

وبلغت زاوية الميْل مقدار 1.6 درجةً.

For centuries, engineers tried numerous strategies to address the lean.

لقرون مضت، حاول المهندسون وضع خطط كثيرة لمعالجة الميْل.

In 1838, they dug a walkway around the base to examine the sunken foundation.

في عام 1838، حفروا ممرًا حول الأساس لفحص قاعدة الأساس المطمورة.

But removing the supporting sand only worsened the tilt.

ولكنّ إزالة التربة المعزِّزة من حولها زاد مستوى الميل سوءًا.

In 1935, the Italian Corps of Engineers injected mortar to strengthen the base.

في عام 1935، حَقَنَ فيلق المهندسين الإيطاليين المونة الإسمنتية لتقوية الأساس.

However, the mortar wasn’t evenly distributed throughout the foundation,

وبينما لم تتوزع المونة في محيط الأساسات بالكامل،

resulting in another sudden drop.

فإنها تسببت في ميْل مفاجئ وعلى نحو مضاعف.

All these failed attempts, along with the ever-sinking foundation,

كل هذه المحاولات البائسة، ومع استمرار هبوط الأساسات،

moved the tower closer to its tipping point.

ساعدت على تحريك البرج أكثر في اتجاه زاوية ميْله.

And without definitive knowledge of the soil composition,

ومن دون تحديد طبيعة تركيبة التربة على نحو علمي،

engineers couldn’t pinpoint the tower’s fatal angle

عجز المهندسون عن تحديد الدرجة الحَرِجة لزاوية ميْل البرج

or devise a way to stop its fall.

أو حتى اقتراح طريقةٍ ما من شأنها وقف انهياره.

In the years following WWII,

خلال السنوات التي تلَت الحرب العالمية الثانية،

researchers developed tests to identify those missing variables.

طوّر الباحثون اختبارات من شأنها وضعُ تعريف لتلك المتغيّرات المفقودة.

And in the 1970’s, engineers calculated the curved tower’s center of gravity.

وفي السبعينيات، قدّر المهندسون حساب مركز جاذبية البرج المائل.

With this data and new computing technology,

بهذه البيانات وبالتقنية الحاسوبية،

engineers could model how stiff the soil was, the tower’s trajectory,

استطاع المهندسون محاكاة درجة صلابة التربة، ومسار ميْل البرج،

and the exact amount of excavation needed for the tower to remain standing.

والقيمة الدقيقة للتجويف المتطلَّب من أجل بقاء البرج قائمًا.

In 1992, the team drilled diagonal tunnels

في عام 1992، حَفَرَ فريق العمل قنوات منحرفة

to remove 38 cubic meters of soil from under the tower’s north end.

لإزالة 38 مترًا مكعبًا من التربة عند الحافة الشمالية أسفل البرج.

Then, they temporarily counterbalanced the structure with 600 tons of lead ingots

ومن ثم، عوّضوا خلل التوازن مؤقتًا باستخدام 600 طن من سبائك الرصاص

before anchoring the base with steel cables.

قبل تثبيت القاعدة بأسلاك معدنية.

More than six centuries after its construction,

بعد أكثر من 6 قرون من بنائه،

the tower was finally straightened… to a tilt of about four degrees.

استقام البرج أخيرًا... عند زاوية ميل تقدر بأربع درجات.

No one wanted the tower to fall,

لم يُرِد أحد للبرج أن ينهار،

but they also didn’t want to lose the landmark’s most famous feature.

ولكنهم أيضًا لم يريدوا خسارة أشهر طلّة على الإطلاق لمَعلَم تاريخي.

Today the tower stands at 55– or 56– meters tall,

إن البرج اليوم عند ارتفاع 55 أو 56 مترًا،

and it should remain stable for at least 300 years

ومن شأنه أن يبقى ثابتًا ومستقرًا على الأقل لمدة 300 سنة

as a monument to the beauty of imperfection.

كمعلَم شاهد على وجاهة قصور العمل.