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

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

In 1990, the Italian government enlisted top engineers

ב 1990, הממשלה האיטלקית גייסה מהנדסים מוכשרים

to stabilize Pisa’s famous Leaning Tower.

לייצב את המגדל הנוטה המפורסם של פיזה.

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

היו נסיונות רבים ליישר את המגדל ב 800 שנות ההסטוריה שלו,

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

אבל המודל הממוחשב של הצוות גילה את הבהילות במצב.

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

הם צפו שהמגדל יפול אם יגיע לזווית של 5.44 --

and it was currently leaning at 5.5.

והוא נטה באותו זמן ב 5.5.

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

אף אחד לא ידע איך המגדל עדין עומד, אבל המשבר היה ברור:

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

הם היו חייבים לפתור את הבעיה שהכשילה מהנדסים במשך מאות,

and they needed to do it fast.

והם היו צריכים לעשות את זה מהר.

To understand their situation,

כדי להבין את המצב שלהם,

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

חשוב להבין למה המגדל נטה במקור.

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

במאה ה 12, הרפובליקה הימית העשירה של פיזה

set about turning its cathedral square into a magnificent landmark.

החליטה להפוך את כיכר הקתדרלה שלה לאתר מדהים.

Workers embellished and enlarged the existing church,

עובדים עיטרו והגדילו את הכנסיה הקיימת,

and added a massive domed baptistry to the plaza.

והוסיפו בית טבילה מכוסה כיפה מסיבית.

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

ב 1173, החלה הבניה של קמפנילה עומד חופשי, או מגדל פעמון.

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

המהנדסים והארכיטקטים בזמנו היו אומנים בעבודתם.

But for all their engineering knowledge,

אבל עם כל הידע ההנדסי שלהם,

they knew far less about the ground they stood on.

הם ידעו הרבה פחות על האדמה עליה עמדו.

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

שמה של פיזה מגיע מהמילה היוונית ל"אדמה ביצתית,"

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

מה שמתאר בצורה מושלמת את החול החרסיתי, הבוצי והרטוב מתחת לפני העיר.

Ancient Romans counteracted similar conditions with massive stone pillars

רומאים עתיקים טיפלו בתנאים דומים עם עמודי אבן מסיביים

called piles which rest on Earth’s stable bedrock.

שנקראו פיילים שנחו על סלע היסוד של כדור הארץ.

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

עם זאת, הארכיטקטים של המגדל האמינו שיסודות בעומק שלושה מטרים יספיקו

for their relatively short structure.

למבנה הנמוך יחסית שלהם.

Unfortunately for them, less than five years later,

לצערם, פחות מחמש שנים מאוחר יותר,

the tower’s southern side was already underground.

הצד הדרומי של המגדל כבר היה מתחת לפני הקרקע.

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

כזו תזוזה של היסודות בדרך כלל היתה כשל קטלני.

If workers added more weight,

אילו עובדים היו מוסיפים עוד משקל,

the pressure from upper stories would sink the structure

הלחץ מהקומות העליונות היה משקיע את המבנה

and fatally increase the lean.

ומגדיל באופן קטלני את הנטיה.

But construction halted at the fourth story for nearly a century

אבל הבניה עצרה בקומה הרביעית במשך כמעט מאה

as Pisa descended into prolonged warfare.

כשפיזה צללה למלחמה ממושכת.

This long pause allowed the soil to settle,

ההפסקה הארוכה אפשרה לאדמה להתמצק,

and when construction began again in 1272,

וכשהבניה חודשה ב 1272,

the foundation was on slightly more stable footing.

היסודות היו על אדמה יציבה מעט יותר.

Under the direction of architect Giovanni di Simone,

תחת ההנחיה של הארכיטקט ג'יובני די סימון,

workers compensated for the tower’s minor tilt

עובדים פיצו על הנטיה הקטנה של המגדל

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

על ידי בניית הקומות הבאות גבוהות יותר בצד הדרומי.

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

אבל המשקל של הבנאות הנוספת גרמה לצד ההוא לשקוע אפילו יותר.

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

עד שהם השלימו את הקומה השביעית ואת תא הפעמון,

the angle of the tilt was 1.6 degrees.

זווית הנטיה היתה 1.6 מעלות.

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

במשך מאות, מהנדסים ניסו אין ספור אסטרטגיות לטפל בנטיה.

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

ב 1838, הם חפרו מעבר סביב הבסיס כדי לבחון את היסודות השקועים.

But removing the supporting sand only worsened the tilt.

אבל הסרת החול התומך רק החמירה את הנטיה.

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

ב 1935, חיל ההנדסה האיטלקי הזריק מלט כדי לחזק את הבסיס.

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

עם זאת, המלט לא פוזר באופן אחיד ברחבי היסודות,

resulting in another sudden drop.

מה שיצר צניחה נוספת.

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

כל הנסיונות הכושלים האלה, יחד עם היסודות שממשיכים לשקוע,

moved the tower closer to its tipping point.

הניעו את המגדל קרוב יותר לנקודת הנפילה שלו.

And without definitive knowledge of the soil composition,

ובלי ידע ברור על הרכב הקרקע,

engineers couldn’t pinpoint the tower’s fatal angle

מהנדסים לא יכלו לחשב את הזוית הקטלנית אל המגדל

or devise a way to stop its fall.

או לתכנן דרך לעצור ממנו ליפול.

In the years following WWII,

בשנים שבאו אחרי מלחמת העולם השניה,

researchers developed tests to identify those missing variables.

מדענים פיתחו בדיקות כדי לזהות את המשתנים החסרים האלה.

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

וב 1970, מהנדסים חישבו את מרכז שיווי המשקל של המגדל העגול.

With this data and new computing technology,

עם המידע הזה וטכנולוגיות מחשוב חדשות,

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

מהנדסים יכלו למדל כמה קשיחה האדמה, את כיוון המגדל,

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

ואת הכמות המדויקת של החפירות שנדרשו כדי שהמגדל ישאר עומד.

In 1992, the team drilled diagonal tunnels

ב 1992, הצוות חפר מנהרות אלכסוניות

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

כדי להוציא 38 מטרים מעוקבים של אדמה תחת הצד הצפוני של המגדל.

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

אז, הם שמו משקולות נגדיות זמניות למבנה עם 600 טון מטילי עופרת

before anchoring the base with steel cables.

לפני שעיגנו את הבסיס עם כבלי פלדה.

More than six centuries after its construction,

יותר משש מאות אחרי הבניה,

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

המגדל יושר לבסוף.. לנטיה של בערך ארבע מעלות.

No one wanted the tower to fall,

אף אחד לא רצה שהמגדל יפול,

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

אבל הם גם לא רצו לאבד את התכונה הכי מפורסמת של סימן הנוף.

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

היום המגדל עומד בגובה של 55 או 56 מטר,

and it should remain stable for at least 300 years

והוא אמור להשאר יציב לפחות 300 שנה

as a monument to the beauty of imperfection.

כמונומנט ליופי של חוסר השלמות.