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

Reviewer: 24 Anh

In 1990, the Italian government enlisted top engineers

Năm 1990, chính phủ Ý chiêu mộ những kĩ sư giỏi nhất

to stabilize Pisa’s famous Leaning Tower.

để gia cố Tháp Nghiêng Pisa nổi tiếng.

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

Trong suốt chiều dài lịch sử 800 năm, đã có nhiều nỗ lực để khắc phục tòa tháp,

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

nhưng mô hình máy tính của nhóm này cho thấy tình hình đang rất cấp bách.

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

Họ dự đoán tòa tháp sẽ đổ khi góc nghiêng đạt tới 5,44 độ,

and it was currently leaning at 5.5.

nhưng lúc đó tòa tháp đã nghiêng 5,5 độ.

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

Không ai biết vì sao tháp vẫn chưa đổ, nhưng vấn đề đã quá rõ ràng:

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

họ phải giải bài toán đã làm khó các kĩ sư suốt hàng thế kỉ,

and they needed to do it fast.

và phải làm điều đó thật nhanh.

To understand their situation,

Để hiểu tình hình,

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

cần phải hiểu tại sao tháp lại nghiêng khi mới được xây dựng.

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

Vào thế kỉ XII, nước Cộng hòa Pisa giàu có nằm ở vùng duyên hải

set about turning its cathedral square into a magnificent landmark.

quyết định biến quảng trường nhà thờ thành một địa danh tráng lệ.

Workers embellished and enlarged the existing church,

Thợ xây tôn tạo và mở rộng nhà thờ hiện hữu,

and added a massive domed baptistry to the plaza.

và xây thêm một nhà rửa tội lớn có mái vòm trên quảng trường.

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

Năm 1173, công trình khởi xây với tháp chuông độc lập,

gọi vắn tắt là tháp chuông.

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

Kĩ sư và kiến trúc sư tham gia đều là những bậc thầy thời bấy giờ,

But for all their engineering knowledge,

Dù chuyên môn cao,

they knew far less about the ground they stood on.

nhưng họ biết quá ít về mảnh đất dưới chân mình.

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

Cái tên Pisa xuất phát từ một từ Hy Lạp, nghĩa là “vùng bùn lầy”

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

là một từ hoàn hảo để mô tả

đất sét, bùn và cát ướt dưới lòng thành phố.

Ancient Romans counteracted similar conditions with massive stone pillars

Với những vùng đất như vậy,

người La Mã cổ đại sử dụng những cột đá khổng lồ,

called piles which rest on Earth’s stable bedrock.

gọi là cọc, đặt trên nền đất vững chắc.

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

Tuy nhiên, các kiến trúc sư xây dựng tháp cho rằng móng sâu ba mét là đủ

for their relatively short structure.

cho kết cấu tương đối thấp này.

Unfortunately for them, less than five years later,

Không may cho họ, chưa đầy năm năm,

the tower’s southern side was already underground.

mặt phía nam tháp đã bị lún xuống.

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

Móng trượt như vậy dễ trở thành sai sót chết người.

If workers added more weight,

Nếu thợ xây tiếp tục xây thêm ,

the pressure from upper stories would sink the structure

áp lực từ những tầng trên sẽ nhấn chìm công trình

and fatally increase the lean.

và làm tăng độ nghiêng đến mức nguy hiểm.

But construction halted at the fourth story for nearly a century

Nhưng việc xây dựng tầng bốn đã tạm dừng trong gần một thế kỷ

as Pisa descended into prolonged warfare.

khi Pisa rơi vào tình trạng chiến tranh kéo dài.

This long pause allowed the soil to settle,

Nhờ vậy, mặt đất có thể ổn định,

and when construction began again in 1272,

và khi công trình tiếp tục được xây dựng vào năm 1272,

the foundation was on slightly more stable footing.

móng đã ổn định hơn khá nhiều.

Under the direction of architect Giovanni di Simone,

Dưới sự chỉ đạo của kiến trúc sư Giovanni di Simone,

workers compensated for the tower’s minor tilt

để bù lại cho độ nghiêng nhỏ của tháp,

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

thợ xây đã xây những tầng tiếp theo cao hơn về phía nam.

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

Nhưng trọng lượng tăng lại khiến mặt nam lún sâu hơn.

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

Lúc tầng bảy và tháp chuông hoàn thành,

the angle of the tilt was 1.6 degrees.

góc nghiêng đã đạt đến 1,6 độ.

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

Trong hàng thế kỉ, các kĩ sư đã thử vô số cách để giải quyết góc nghiêng này.

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

Năm 1838, họ đào lối đi quanh chân tháp để thăm dò phần móng bị sụt lún.

But removing the supporting sand only worsened the tilt.

Nhưng lấy đi lớp đất cát chịu lực chỉ làm tháp nghiêng thêm.

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

Năm 1935, đoàn Công binh Ý đã bơm vữa để củng cố thêm phần móng.

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

Nhưng vữa không được phân tán đều khắp nền móng,

resulting in another sudden drop.

dẫn tới sự sụt lún đột ngột khác.

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

Tất cả những nỗ lực này đều không thành, cộng với móng ngày một lún sâu hơn,

moved the tower closer to its tipping point.

làm tháp nghiêng gần tới điểm tới hạn.

And without definitive knowledge of the soil composition,

Vì không hiểu rõ thành phần của đất,

engineers couldn’t pinpoint the tower’s fatal angle

các kĩ sư không thể xác định chính xác góc nghiêng sẽ khiến tòa tháp đổ

or devise a way to stop its fall.

hay nghĩ ra cách ngăn chặn tháp sụp đổ.

In the years following WWII,

Những năm sau Thế chiến thứ hai,

researchers developed tests to identify those missing variables.

các nhà nghiên cứu thử nghiệm để xác định những thông số còn thiếu.

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

Vào những năm 1970, các kỹ sư tính được trọng tâm của tháp nghiêng.

With this data and new computing technology,

Với dữ liệu này và công nghệ điện toán mới,

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

các kĩ sư đã mô phỏng được độ cứng của đất, quỹ đạo của tháp,

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

và lượng đất chính xác cần đào lên để tháp đứng vững.

In 1992, the team drilled diagonal tunnels

Năm 1992, họ đã đào những đường hầm chồng chéo

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

để loại bỏ 38 mét khối đất nền bên dưới bờ bắc của tháp.

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

Sau đó, họ tạm cân bằng công trình bằng 600 tấn chì thỏi

before anchoring the base with steel cables.

trước khi dùng cáp thép để cố định mặt nền.

More than six centuries after its construction,

Hơn sáu thế kỉ trôi qua từ ngày khởi công xây dựng,

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

tháp cuối cùng cũng đứng vững,

với góc nghiêng khoảng bốn độ.

No one wanted the tower to fall,

Không ai muốn tháp đổ xuống,

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

nhưng họ cũng không muốn đánh mất đặc điểm nổi tiếng nhất của địa danh này.

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

Ngày nay, tháp vẫn trụ vững ở độ cao 55 hoặc 56 mét,

and it should remain stable for at least 300 years

và sẽ còn đứng vững trong ít nhất 300 năm nữa

as a monument to the beauty of imperfection.

như một tượng đài cho nét đẹp của sự không hoàn hảo.