 |
Tower of Pisa” (ท้าทายกฏฟิสิกส์) มนุษย์สามารถสร้าง สิ่งที่เหนือธรรมชาตินี้ได้อย่างไร?
1 ใน 7 สิ่งมหัศจรรย์ของโลกที่สร้างขึ้นในยุคกลาง สิ่งก่อสร้าง 1 เดียวที่ได้ท้าทายกฎของฟิสิกส์ วันนี้เรามาคลายข้อสงสัยเกี่ยวกับ “หอเอนเมืองปิซา” (Tower of Pisa) ว่าทำไมทั้งที่ตัวอาคารได้เกิดการเอนเอียงมากขนาดแล้วแท้ๆ แต่กลับไม่ล้มลงมาและยังคงตั้งตระง่าอยู่จนถึงปัจุบัน
 |
หอเอนเมืองปิซา ตั้งอยู่ที่เมืองปิซา ณ “จัตุรัสเปียซซา เดล ดูโอโม” เป็นหอระฆังของศาสนาคริสต์นิกายโรมันคาทอลิก มีรูปทรงกระบอก ตัวหอมีทั้งหมด 8 ชั้น สูง 55.86 เมตร มีบันไดทั้งหมด 293 ขั้น สร้างด้วยหินอ่อนสีขาว น้ำหนักรวม 14,500 ตันโดยประมาณ หอเอนเมืองปิซาถูกสร้างเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม ค.ศ.1173 การก่อสร้างได้ดำเนินไปจนกระทั้งหยุดชะงักเมื่อสร้างไปได้ถึงชั้น 3 เนื่องจากพื้นใต้ดินเป็นพื้นดินที่นิ่ม ทำให้เกิดการยุบตัวลงและทำให้ตัวหอเกิดการเอนเอียง
ต่อมาในปี ค.ศ.1272 “จีโอแวนนี่ ดี สิโมน” ได้ทำการสร้างให้ตัวหอเอนกลับไปอีกด้านหนึ่งเพื่อให้มันสมดุล แต่การก่อสร้างในครั้งนี้ ก็ต้องหยุดชะงักลงอีกครั้งเนื่องจากเกิดสงคราม หลังจากนั้น ในปี ค.ศ.1319 การก่อสร้างก็ดำเนินไปจนถึงหอระฆังชั้นที่ 8 และเสร็จสิ้นในปี ค.ศ.1372 โดยใช้เวลาสร้างทั้งหมด 177 ปี ด้วยกัน โดยเริ่มแรกนั้นตัวหอได้เอียงแค่ 3.97 องศา โดยยอดของหอห่างจากแนวตั้งฉาก 3.9 เมตร
 |
หลังจากนั้น การแก้ไขปัญหาการเอนเอียงของหอเอนเมืองปิซ่า ได้เกิดขึ้นอีกหลายครั้งดังนี้
ในปี ค.ศ.1934 “เบนิโต มุสโสลินี” พยายามจะทำให้หอกลับมาตั้งฉากดังเดิม โดยเทคอนกรีตลงไปที่ฐาน แต่กลับทำให้หอยิ่งเอียงมากขึ้นไปอีก
และในตอนนั้นกองทัพสหรัฐฯ ตัดสินใจไม่ยิงปืนใหญ่ใส่หอเอนเมืองปิซาในปี ค.ศ.1964 รัฐบาลอิตาลี พยายามหยุดการเอียงของหอเอนเมืองปิซา โดยผู้เชี่ยวชาญในด้านต่างๆ เช่น วิศวกร นักคณิตศาสตร์ และนักประวัติศาสตร์ โดยใช้เหล็กรวมกว่า 800 ตัน ค้ำไว้ไม่ให้หอล้มลงมา
ในปี ค.ศ.1990 หอเอนเมืองปิซาถูกปิดไม่ให้นักท่องเที่ยวเข้าชม เพื่อความปลอดภัย อีกทั้งยังขุดดินของอีกด้านหนึ่งออก เพื่อให้เกิดความสมดุลยิ่งขึ้น จนวันที่ 15 ธันวาคม ค.ศ.2001 หอเอนเมืองปิซา ก็กลับมาเปิดให้นักท่องเที่ยวเข้าชมอีกครั้ง และถูกประกาศว่ามันสมดุลแล้ว โดยใช้เวลาปรับปรุงทั้งสิ้น 300 ปี
 |
ปัจจุบันนี้เมื่อเวลาผ่านไป หอเอนเมืองปิซ่า ได้เอียงลงมาจากเดิม ประมาณ 3 เท่า หรือราวๆ 13 องศาแล้ว ซึ่งผู้เชี่ยวชาญระบุว่าหอเอนมีโอกาสพังถล่มลงมาแน่นอน โดยทุกๆ 20 ปี หอคอยแห่งนี้จะเอนลง 1 นิ้ว และมีคนทำนายว่า “หอคอยแห่งนี้จะพังถล่มลงมาในปี 2200 หากยังไม่มีใครหาทางป้องกันได้”
คำอธิบายของ หอเอนเมืองปีซา ว่าด้วยกฎทางฟิสิกส์เรื่อง ”จุดศูนย์กลางมวลและจุดศูนย์กลางของความโน้มถ่วง”
จุดกระทำของแรงที่ทำให้มีการหมุนและไม่หมุน
(จะล้มหรือไม่ก็อยู่ที่ตรงนี้)
สามารถสรุปได้ว่าทำไมหอเอนเมืองปีซาจึงไม่ล้ม
ทั้งที่วัดระยะเอนจากฐานได้ 5 เมตร
เนื่องจากหอเเอนมีจุดศูนย์กลางของความโน้มถ่วงอยู่ในบริเวณฐานของหอ ซึ่งเป็นจุดรวมน้ำหนักของวัตถุทั้งหมด เเต่ถ้าหากหอนี้เอนมากขึ้นจนทำให้เส้นเเนวดิ่งไม่ผ่านจุดศูนย์กลางของความโน้มถ่วงหอก็จะถล่มลงมา
ดังนั้นวิศวกรจึงได้คิดค้นเทคนิควิธีต่างๆ เพื่อไม่ให้หอเอนมากไปกว่านี้โดยที่ผ่านมาจะใช้วิธีที่จะทำให้มันไม่เอียงมากขึ้นดังนี้
 |
ที่ผ่านมาได้มีการวิจัยเพื่อทำให้หอเอนไม่เอียงมากขึ้นกว่านี้ โดยราวสิบปีก่อน “จอห์น เบอร์แลนด์” ศาสตราจารย์ผู้เชี่ยวชาญเรื่องดินแห่งวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการแพทย์อิมพีเรียลในกรุงลอนดอน ได้เสนอแนวคิดให้นำแท่งตะกั่วหนัก 660 ตัน ไปถ่วงหอคอยทางด้านทิศเหนือให้สมดุลชั่วคราว แต่ผลที่ได้ เบอร์แลนด์กล่าวว่า
“ตอนแรกที่เราทดลองเติมแท่งตะกั่วในแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ปรากฏว่าหอคอยล้มครืนลงมาเลย!”
แต่เขาก็ไม่ละความพยายามเขากับนักศึกษาใช้เวลาเก้าเดือนต่อมาปรับแต่งแบบจำลองคอมพิวเตอร์จนลงตัวในที่สุด คนงานใส่แท่งตะกั่วเข้าไปหนุนโครงสร้างในเดือนกรกฎาคม 1993 ปรากฏว่าอาการเอนเริ่มทรงตัวและสามารถดึงอาคารกลับไปทางด้านเหนือได้ระดับหนึ่ง แต่กลับถูกกล่าวหาว่าทำลายทัศนียภาพด้วยแท่งตะกั่ว