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

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TED-Ed


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Übersetzung: Andrea Hielscher Lektorat: Swenja Gawantka
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In 1990, the Italian government enlisted top engineers
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1990 warb Italiens Regierung ein Team von Spitzeningenieuren an,
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to stabilize Pisa’s famous Leaning Tower.
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um den berühmten Schiefen Turm von Pisa zu stabilisieren.
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There’d been many attempts to right the tower during its 800 year history,
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In seiner 800-jährigen Geschichte hatte man oft versucht, ihn aufzurichten,
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but this team’s computer models revealed the urgency of their situation.
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aber erst die Computermodelle dieses Teams zeigten die Dringlichkeit der Situation.
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They projected the tower would topple if it reached an angle of 5.44 degrees—
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Nach Berechnungen würde der Turm bei einem Winkel von 5,44 Grad umstürzen,
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and it was currently leaning at 5.5.
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doch er neigte sich schon um 5,5 Grad.
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No one knew how the tower was still standing, but the crisis was clear:
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Niemand wusste, warum der Turm noch stand,
doch die Notlage war klar:
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they had to solve a problem that stumped centuries of engineers,
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Hier war ein Problem zu lösen,
das Generationen von Ingenieuren irritiert hatte --
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and they needed to do it fast.
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und zwar schnell.
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To understand their situation,
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Es ist hilfreich, zu verstehen,
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it’s helpful to understand why the tower tilted in the first place.
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warum der Turm überhaupt in Schieflage geriet.
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In the 12th century, the wealthy maritime republic of Pisa
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Im 12. Jahrhundert verwandelte die reiche Seefahrerrepublik Pisa
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set about turning its cathedral square into a magnificent landmark.
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den Domplatz in ein prachtvolles Denkmal.
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Workers embellished and enlarged the existing church,
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Arbeiter verschönerten und vergrößerten die Kirche
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and added a massive domed baptistry to the plaza.
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und fügten dem Platz eine massive Taufkapelle mit Kuppel hinzu.
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In 1173, construction began on a free-standing campanile, or bell tower.
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1173 begann der Bau eines Campanile, also eines frei stehenden Glockenturms.
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The engineers and architects of the time were masters of their craft.
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Die damaligen Ingenieure und Architekten waren Meister ihres Fachs.
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But for all their engineering knowledge,
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Aber trotz ihrer Kenntnisse
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they knew far less about the ground they stood on.
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wussten sie zu wenig über den Boden, auf dem sie bauten.
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Pisa’s name comes from a Greek word for “marshy land,"
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"Pisa" geht auf ein griechisches Wort für "morastiges Land" zurück
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which perfectly describes the clay, mud, and wet sand below the city’s surface.
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und beschreibt perfekt den Lehm, Schmutz und nassen Sand unter der Stadt.
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Ancient Romans counteracted similar conditions with massive stone pillars
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Unter solchen Bedingungen arbeiteten die alten Römer mit massiven Steinsäulen,
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called piles which rest on Earth’s stable bedrock.
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die auf stabilem Felsgrund ruhten.
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However, the tower’s architects believed a three-meter foundation would suffice
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Doch die Architekten des Turms glaubten,
ein drei Meter dickes Fundament sei für ihren relativ niedrigen Bau genug.
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for their relatively short structure.
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Unfortunately for them, less than five years later,
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Aber unglücklicherweise war nach weniger als fünf Jahren
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the tower’s southern side was already underground.
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die Südseite des Turms schon eingesunken.
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Such a shifting foundation would normally have been a fatal flaw.
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Ein derart instabiles Fundament wäre normalerweise ein Desaster.
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If workers added more weight,
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Wenn mehr Gewicht hinzukäme,
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the pressure from upper stories would sink the structure
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würde der Druck der Geschosse den Bau weiter absenken
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and fatally increase the lean.
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und die Schieflage verschlimmern.
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But construction halted at the fourth story for nearly a century
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Aber die Bauarbeiten ruhten im 4. Stock fast ein Jahrhundert lang,
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as Pisa descended into prolonged warfare.
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da Pisa ständig in Kriege verwickelt war.
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This long pause allowed the soil to settle,
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Dank dieser langen Pause setzte sich der Untergrund
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and when construction began again in 1272,
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und als die Arbeiten 1272 wieder begannen,
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the foundation was on slightly more stable footing.
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stand das Fundament auf etwas festerem Boden.
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Under the direction of architect Giovanni di Simone,
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Unter der Leitung von Architekt Giovanni di Simone
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workers compensated for the tower’s minor tilt
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glichen die Arbeiter die kleine Neigung des Turms aus,
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by making the next few floors taller on the southern side.
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indem sie die nächsten Stockwerke auf der Südseite höher machten.
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But the weight of the extra masonry made that side sink even deeper.
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Aber das Gewicht des zusätzlichen Mauerwerks ließ die Seite weiter absinken.
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By the time they completed the seventh floor and bell chamber,
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Als das siebte Stockwerk und die Glockenstube fertig waren,
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the angle of the tilt was 1.6 degrees.
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betrug der Winkel der Schieflage 1,6 Grad.
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For centuries, engineers tried numerous strategies to address the lean.
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Jahrhundertelang versuchten sich Ingenieure an Gegenstrategien.
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In 1838, they dug a walkway around the base to examine the sunken foundation.
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1838 gruben sie einen Gang um die Basis, um das versunkene Fundament zu prüfen.
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But removing the supporting sand only worsened the tilt.
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Doch als sie den Sand abtrugen, verschlimmerte sich die Neigung.
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In 1935, the Italian Corps of Engineers injected mortar to strengthen the base.
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1935 spritzte Italiens Ingenieurscorps die Basis zur Verstärkung mit Mörtel aus.
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However, the mortar wasn’t evenly distributed throughout the foundation,
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Doch der Mörtel verteilte sich nicht gleichmäßig im Fundament
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resulting in another sudden drop.
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und der Turm sackte weiter ab.
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All these failed attempts, along with the ever-sinking foundation,
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All diese Fehlversuche und das weiter sinkende Fundament
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moved the tower closer to its tipping point.
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brachten den Turm näher zum Kipppunkt.
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And without definitive knowledge of the soil composition,
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Ohne gesichertes Wissen über die Beschaffenheit des Bodens
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engineers couldn’t pinpoint the tower’s fatal angle
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konnten Ingenieure weder den kritischen Winkel feststellen
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or devise a way to stop its fall.
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noch Maßnahmen gegen den Einsturz des Turms ergreifen.
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In the years following WWII,
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Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden Tests entwickelt,
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researchers developed tests to identify those missing variables.
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um diese fehlenden Variablen zu ermitteln.
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And in the 1970’s, engineers calculated the curved tower’s center of gravity.
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In den 1970ern berechnete man den Schwerpunkt des geneigten Turms.
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With this data and new computing technology,
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Dank dieser Daten und neuer Computertechnologie
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engineers could model how stiff the soil was, the tower’s trajectory,
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konnte man die Stabilität des Bodens, den Entwicklungsverlauf der Neigung
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and the exact amount of excavation needed for the tower to remain standing.
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und die exakte Menge der Bodenentnahme festlegen,
die den Turm am Einsturz hindern sollte.
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In 1992, the team drilled diagonal tunnels
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1992 bohrte das Ingenieursteam diagonale Tunnel,
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to remove 38 cubic meters of soil from under the tower’s north end.
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um unter der Nordseite des Turms 38 Kubikmeter Erde zu entfernen.
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Then, they temporarily counterbalanced the structure with 600 tons of lead ingots
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Dann wurde der Turm vorübergehend mit 600 Tonnen Bleibarren beschwert
und seine Basis mit Stahlseilen gesichert.
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before anchoring the base with steel cables.
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More than six centuries after its construction,
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Mehr als 600 Jahre nach seiner Erbauung
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the tower was finally straightened… to a tilt of about four degrees.
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wurde der Turm nun endlich aufgerichtet -- zu einer Neigung von etwa vier Grad.
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No one wanted the tower to fall,
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Keiner wollte den Einsturz des Turms,
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but they also didn’t want to lose the landmark’s most famous feature.
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doch man wollte auch das berühmte Merkmal des Wahrzeichens bewahren.
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Today the tower stands at 55– or 56– meters tall,
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Heute ist der Turm 55 oder 56 Meter hoch
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and it should remain stable for at least 300 years
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und sollte zumindest für die nächsten 300 Jahre
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as a monument to the beauty of imperfection.
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als Monument der Schönheit des Unvollkommenen erhalten bleiben.
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