Сравнительная характеристика Пизанской и Невьянской башни

Когда произносят сочетание «наклонная башня», перед людьми встает образ Пизанской – самой знаменитой из наклонных. Однако, этот уникум не единственный. Известно, что в мире насчитывается около 300 падающих башен, интерес к ним огромен. По данным источников мы выяснили, что первое место по углу наклона занимает Пизанская башня, второе - болонская Гаризенда, находящиеся в Италии, третье – «Косая башня» Невьянска.

Башни строились в разное историческое время, ими интересовались ученые, проводя опыты по естествознанию.

На рукотворные сооружения воздействовали факторы, такие как: просчеты во время строительства, выбор места, катаклизмы природы.

На материке Евразия башни расположены большей частью в Европе. Самая известная башня России, расположенная в Азии, окутана легендами и тайнами, возведена в городе Невьянске Свердловской области. Она отошла от вертикали на 2 метра и занимает ведущие позиции в мировом рейтинге по углу наклона.

Тема работы: Сравнительный анализ Пизанской и Невьянской башни.

Нас увлекли для исследования башни Пизанская и «Косая» Невьянская, сравнительный анализ которых представляет исторический аспект, поскольку дает нам материал для выявления основных особенностей и специфики каждой башни.

Объекты, расположенные в совершенно разных географических точках, отражают легенды и реальные события, с ними связанные (чего стоит только история о том, как Галилео Галилей, бросая шары с Пизанской башни, установил закон свободного падения).

Сегодня башни находятся под постоянной угрозой разрушения, ибо во многих случаях наклон продолжает неумолимо увеличиваться. Это связано и с упорным противоборством творений человека со стихийными силами, всемирным тяготением

Физико-географические особенности создания складчатых областей Урала и Апеннин

Исследуемые географические объекты, города Пиза и Невьянск, располагаются на склонах гор Уральских и Апеннинских. В данной главе мы бы хотели рассмотреть, с чем связан наклон башен, что управляет геологическими процессами, почему возникли складчатости и какими породами сложен современный рельеф этих географических объектов.

Основные черты рельефа гор, состав горных пород и тектоническое строение определены развитием этих гор в геологическом прошлом. Анализируя тематические карты атласов, мы выявили, что исследуемые горные массивы принадлежат к геосинклинальным поясам, возникшим в конце докембрия, в связи с расколом Пангеи. Урало-Охотский пояс завершил свое развитие в палеозое, а Средиземноморский (Альпийско-Гималайский) продолжает свое развитие в современную эпоху. Разные части геосинклинальных поясов завершали свое развитие в разные тектонические циклы. В геологической истории последнего миллиарда лет выделяют разные эпохи (см. Геохронологическую таблицу).

Данные складчатости формировались в позднем палеозое – герцинская складчатость (400 – 120 млн. лет) и в кайнозойскую – альпийскую складчатость (100 млн. лет назад – до настоящего времени). В области герцинской складчатости горные сооружения были существенно разрушены, и оказались перекрыты сверху осадочными породами, приобрели устойчивость. В Средиземноморском поясе горы продолжают формироваться и испытывают движения земной коры (по мнению автора проф. К. В. Пашканга).

В Уральских горах основной и завершающей складчатостью была герцинская, но Урал испытал сложную историю геологического развития: складкообразовательные движения проявились еще в докембрии и начале палеозоя. В палеозое на месте Урала земная кора была подвижной геосинклиналью. В ней происходили опускания, возникали глубокие моря, в которых накапливались мощные толщи осадков. В самом начале палеозоя происходили поднятия и складкообразование - рифейская складчатость и каледонская складчатость в нижнем палеозое. Этот длительный период завершился герцинской складчатостью в конце палеозоя. Она определила главную черту геологического строения Урала: меридиональную направленность его складок. В последующие периоды происходили только слабые поднятия, горы размывались, выравнивались. В начале неогена и в четвертичный период происходили новейшие тектонические движения. Ими был создан современный рельеф. Горы Урала получили складчато - глыбовое строение. Меньшие поднятия были в предгорьях Урала, где и появился холмисто - увалистый рельеф. В настоящее время Урал тектонически-спокойная область, но неотектонические движения в последнее время начали активизироваться. Геологическому строению Урала свойственны меридионально вытянутые структурные зоны.

Город Невьянск относится к Тагило - Магнитогорскому прогибу. В нем сложно смятые в складки породы палеозоя, среди которых много вулканических пород. От Центрально - Уральского поднятия Тагило - Магнитогорский прогиб отделяет глубинный разлом. По нему внедрились глубинные магматические породы (дуниты, габбро), образовавшие крупные интрузии. Восточнее Тагило - Магнитогорского прогиба находится Восточно - Уральское поднятие с древними породами палеозоя, смятыми в складки, и многочисленными интрузиями гранитов. Внедрение и застывание магматических расплавов сопровождалось выделением газов и горячих водных растворов, насыщенных различными металлами. Остывая, металлы выделялись в виде магматических пород, образовавших многочисленные рудные месторождения.

На базе этих месторождений были образованны крупнейшие горнопромышленные районы Урала. В процессе выветривания горных пород произошло образование покровных отложений – глины, пески, гравия. Именно такие отложения и осложняли строительство в древние времена, когда разведка геологического строения была затруднена. При строительстве Невьянской башни со стороны наклона сваи не дошли до материнских пород, а может быть, попали в “карман” пластичных глин и зависли не находя опоры. Так или иначе, башня стала крениться. Сейчас несущие способности грунтов изучены. Вся площадь Невьянска характеризуется сложным геологическим строением. Коричневые и цветные глины, пески, многие из которых обводнены, илы, твердые коренные породы расположены рядом, чередуются между собой по вертикалям и по горизонталям. Несущая способность их различна. Кроме того, башня стоит на берегу пруда, а там обводнена вся прилегающая территория.

В Невьянске в настоящее время работает "Невьянский механический завод, « который использует высокоточное оборудование для производства различного рода металлопродукции. Но в дальнейшем городу необходимо будет развивать не только промышленность, но и сферу обслуживания. Город обладает значительными рекреационными ресурсами: наклонная башня, три православные церкви, старообрядческая часовня, множество старинных зданий живописные лесные массивы вокруг города. Все эти объекты культуры, истории и природы дают возможность развивать туристические маршруты. И действительно в последние годы к энтузиастам, любителям истории и ученым стали подключаться молодые энергичные специалисты, город постепенно стал входить не только в местные, но и даже в международные экскурсионные маршруты.

Апеннины представляют собой область альпийской складчатости. Сформировавшиеся в результате альпийского орогенеза Апеннины в неогене подверглись размыву, разломам и опусканиям, в четвертичный период испытали сводовое поднятие, а вдоль разломов, обрамляющих горы с запада, - интенсивный вулканизм.

Северные Апеннины сложены, в основном, палеоген – неогеновыми глинистыми отложениями, в том числе «чешуйчатыми» (сланцевыми) глинами, отчасти плотными песчаниками – «мачиньо», образующими главные вершины.

В формировании рельефа Апеннин основную роль сыграли сводовая деформация неогеновых поверхностей выравнивания, остатки которых определяют плосковершинность многих хребтов и массивов, сбросовые дислокации и эрозионное расчленение гор. Формы рельефа хребтов разнообразны и зависят не только от степени водно – эрозионного расчленения, но и от особенностей структур и характера горных пород.

Во флишевых и глинистых породах, в частности в «чешуйчатых» глинах Северных Апеннин, интенсивно развиваются оползни. Наиболее высокие горы Центральных и отчасти юга Северных Апеннин испытали в плейстоцене оледенение. Для их рельефа особенно характерны кары, встречаются торговые долины, морены. В северных Апеннинах на востоке, южнее Болоньи, расположен гипсовый карст. Полоса закарстованных гипсов протягивается отсюда вдоль северо–восточного склона горной системы на юго–восток в Центральные Апеннины, почти до Акуилы.

Большая меридиональная протяженность создаёт различия в климате севера, средней части и юга Апеннин. Средиземноморский климат – это сухие летние и дождливые холодные сезоны.

Нижнюю высотную зону основной части гор занимают типичные средиземноморские ландшафты. Они состоят из окультуренных участков (с оливковыми деревьями, садами, виноградниками, полями) и вторичных природных комплексов с вечнозелёными кустарниками (маквис, гарига). Сохранились отдельные лесные массивы из вечнозеленых каменного и пробкового дубов, пушистого дуба, ясеня, итальянской и алеппской сосен.

Город Пиза находится на севере Апеннин. Это город с великими гражданскими и культурными традициями, с богатой историей, бессмертными памятниками искусства, город, обладающий первоклассными туристическими и коммуникационными службами. Он раскинулся по обоим берегам самой большой реки солнечной Тосканы. Выгодное географическое положение Пизы в северной части центральной Италии, налаженность транспортной системы, преимущества мягкого морского климата, а также центральное расположение относительно таких туристических центров, как Вергилия, Апоанские Альпы, и других тосканских городов делают Пизу самым притягательным и оживлённым центром туристической Тосканы.

Анализируя карты атласов и литературные источники, мы пришли к выводам:

1. Города Пиза и Невьянск, как географические объекты исследования, располагаются в местностях, сформированных в геосинклинальных поясах разных геологических эпох.

2. В современном рельефе складчатые горные пояса соответствуют горам – Уральским и Апеннинским.

3. Процесс формирования Уральских гор завершен и представлен складчато-глыбовым строением с холмисто-увалистым рельефом; Апеннинские горы в результате Альпийского орогенеза были размыты и испытывают сводовое поднятие и вулканизм, складчатость представлена плосковершинными массивами, водно – эрозионным расчленением с ледниковыми формами рельефа.

4. Складчатости Урала представлены магматическими породами, перекрытыми покровными отложениями – глины, песка, гравия, которые затруднили строительство Невьянской башни; складчатость Апеннин сложена новейшими глинистыми отложениями (сланцевые глины) и плотными песчаниками (мачиньо), близость реки Арно, эрозионное расчленение, болотистые почвы сыграли роль в наклоне Пизанской башни.

5. Города Пиза и Невьянск, сегодня, города Всемирного наследия ЮНЕСКО, в них развита рекреационная деятельность. Миллионы туристов в Пизе и тысячи в Невьянске ежегодно посещают памятники человечества.

Пизанская башня

История наклонных башен уходит корнями в далекое прошлое. Например, в Болонье стоят рядом два феодальных дома – крепости, построенные в начале XII века. Они увенчаны башнями. Первая под названием Азинелли, при высоте 97,2 м, отошла от вертикали на 1,23 м. Её соседка – Гаризенда высотой 48,2 м при наклоне 3,22 м. Есть наклонные башни и в Германии. Крепостное сооружение в замке Ортенбург в Бауцене, заложенное в 1490 году при высоте 52,2 м наклонилось на 1,44м. Есть наклонные башни и в Польше, в Румынии, в Испании.

Сатана в нестерпимом блеске,

Оторвавшись от старой фрески,

Наклонился с тоской всегдашней

Над кривою Пизанской башней.

И. С. Гумилев.

Гумилев говорит о самой знаменитой из наклонных башен – Пизанской, которая является достопримечательностью не только государства Италия, но и мировой.

Город Пиза является административным центром провинции Пиза, округ Тоскано в Центральной Италии. Географическое положение этого города очень благоприятно и поэтому Пиза издавна была важнейшей гаванью и вела активную торговлю. В этрусский период Пиза, расположенная на самой северной границе Этрурии и находившаяся под заметным влиянием Вольтерры, долгое время оставалась лишь скромным поселком рыбаков и искусных судостроителей. Это, в какой – то мере, объяснялось географическим положением. Поселок располагался на территории, часто затопляемой разливавшимися водами реки Арно, и береговая линия в этом месте была неустойчива. В эпоху романизации значение Пизы возрастает. Постепенно из союзницы она превращается в колонию. Город – муниципий, имеющий самоуправление. Рим привлекает гавань, расположенная в устье реки, которая была идеальной морской базой для римского флота в его сражениях против лигурийцев и галлов, а также в военных операциях, направленных на покорение Корсики, Сардинии. В эпоху раннего средневековья город становится лидером на море и вскоре начинает соперничать с сарацинами, стремившимися удержать первенство на всем Средиземноморье. Флот города принимал участие во многих значительных морских сражениях и принес в казну города богатые трофеи, что позволило начать строительство Собора, в ансамбле которого находится Пизанская башня. В XIII веке Пиза обладала огромной властью на западном побережье Средиземного моря, но бесконечная конкуренция с Генуей на море, и острые разногласия с тосканскими городами, привели Пизу к неизбежному упадку. В последующие годы, город вел непрерывные войны, как на суше, так и на море. В 1392 году Пиза попадает в руки герцогов Милана. И в 1405 году Пиза была передана Флоренции. Жители города оказывали яростное сопротивление, но после длительной осады город сдался. Это событие явилось вехой неотвратимого падения, некогда славной Морской республики. Город не терял надежду на возвращение независимости и оказывал сопротивление настолько сильное, что во Флоренции рассматривался вопрос о повороте вспять вод реки Арно. Однако, эта идея не получила своего воплощения и осталась только на чертежах великого Леонардо. Жители города, измученные голодом, были вынуждены признать Синьорию Флоренции в 1509 году. Постепенно происходило возрождение города. В эпоху воссоединения Италии произошло присоединение города к Королевству Италия.

Когда и кем была построена Пизанская башня

Очень часто это всемирно известное здание принято рассматривать как некое самостоятельное сооружение, стоящее где-то на отшибе и живущее своей самостоятельной жизнью. На самом деле это не так. Пизанская башня - часть ансамбля городского собора Санта-Мария Ассуанта (Дуомо) в Пизе. Башня является колокольней собора и примыкает к его северо-восточному углу. Знаменитый соборный ансамбль в Пизе - шедевр средневековой итальянской архитектуры.

Создание комплекса началось в 1063 году, когда на окраине города, на зеленом лугу, было заложено здание ансамбля городского собора, включившего в себя беломраморный пятинефный собор, колокольню и баптистерий - крещальню. Так на удаленной от городского центра площади образовалось одно из выдающихся произведений средневековья, оказавшее огромное воздействие на развитие итальянской, да и всей европейской архитектуры.

Первым строителем храма был архитектор Бускетто, вероятно, выходец из Греции. На это указывают как фамилия мастера, так и предложенная им композиция собора, восходящая к идеям византийской архитектуры V века.

После 1118 года строительство Пизанского собора продолжил мастер Райнальдо. Собор производит удивительное впечатление, благодаря ювелирной отделке своих колонок и арочек, создающих ощущение игрушечности. Сколько же терпения и любви понадобилось мастерам, чтобы так тщательно и кропотливо соединять в единое целое множество мраморных деталей! В основном, строительство Пизанского собора было завершено в 1150-х годах. Такая сравнительно быстрая постройка объясняется тем, что мастера не тратили время на возведение сложных каменных сводов: перекрытие центрального нефа выполнено деревянным. Над порталами помещены красочные мозаичные панно. Интерьер собора украшают позолоченный потолок и многочисленные мраморные скульптуры. Скульптурные работы в храме связаны с именем выдающегося итальянского мастера Николо Пизано. Его скульптуры напоминают искусство времен Римской империи, времен раннего христианства.

В творчестве Н. Пизано появляются черты нового искусства эпохи Ренессанса ("проторенессанс"). Дело отца продолжил его сын, Джованни Пизано, также много работавший над украшением храма. В алтаре Пизанского собора возвышается колоссальная статуя Христа. Очень хороша мраморная готическая кафедра (амвон) - работы отца и сына Пизано, одна из главных достопримечательностей собора. Кафедра богато украшена скульптурой и рельефами работы Николо Пизано, выполненными около 1260 года.

Строительство звонницы – кампанилы "Пизанской башни" было начато в 1174 году, как предполагают - мастерами Вильгельмом (Гульельмо) из Инсбрука и Боннано. "Однако, последние исследования показывают, что ее создателем возможно был Диотисальви. Кроме того, по утверждению Визари, Николо Пизано, и особенно его сын Джованни, не могли остаться в стороне от строительства самой главной пизанской башни. Конечно, они не занимались разработкой проекта, но в процессе строительства, вероятно, принимали участие". [?] Выстроив первый этаж высотой 11 метров и два колоннадных кольца, Бонанно обнаружил, что колокольня отклонилась от вертикали на четыре сантиметра. Мастер прекратил работу и исчез из города. Время от времени работу по строительству возобновляли, и к 1233 году было построено всего четыре этажа.

Башня имеет монолитное основание, окруженное "слепыми" (без прохода внутрь) аркадами. Над ними поднимается шесть ярусов арочных галерей, таких же, как и аркады главного фасада собора. Этот мотив аркад объединяет весь ансамбль в единое целое.

Лишь через сто лет после начала строительства, в 1275 году, городские власти нашли смельчака, который рискнул продолжить возведение колокольни. Когда архитектор Джованни ди Симони возобновил работы, отклонение верхнего карниза башни от вертикали составляло 50 сантиметров. Риск был слишком велик, поэтому, окончив пятый колоннадный этаж, он прекратил работу. Высота башни достигла 48 метров. В 1350 году, когда отклонение от вертикали составляло уже 92 сантиметра, за работу принялся архитектор Томазо ди Андреа.

Он приподнял следующий этаж с наклонной стороны на 11 сантиметров, а звонницу «завалил» в сторону, противоположную наклону. Лишь после этого он водрузил над восемью ярусами башни колокольню с бронзовым колоколом. Так, через 164 года, строительство башни наконец было завершено. Правда, она оказалась укороченной на четыре этажа и без крыши. А по замыслу первых архитекторов первый этаж её должен был быть высоким, затем 10 этажей с балконами, 12-й этаж — звонница, а венчать кампанилу должна была крыша. Общая высота башни предполагалась 98 метров.

Существуют разные предположения, объясняющие причины наклона злополучной башни. Исследователи допускают возможность, что Бонанно, должно быть, использовал насосы для откачки воды, чего ни в коем случае нельзя было делать. Поскольку он строил круглое сооружение, насосы, видимо, были в центре башни — подальше от стен. Откачанная вода стекала в одну сторону — в направлении реки Арно. К неравномерному оседанию привело и использование в процессе строительства тяжелых материалов, а также функциональный характер идущей внутри башни винтовой лестницы, которая препятствовала снижению веса конструкции. Это и привело к оседанию фундамента башни, который опирался на естественные подпочвенные слои наносного происхождения, достаточно плотные на поверхности и мягкие на глубине. Технические расчеты показали, что нагрузка на грунт была превышена в десятки раз.

Архитектурные особенности

У входного портала башни можно увидеть барельефы с изображением фантастических животных, а сверху портал увенчан люнеттой, в которой была установлена скульптура Мадонны с младенцем Андреа Гварди, XV век (в настоящее время находится в Музее произведений искусства Собора). Другой рельеф воспроизводит «Вход в порт Пизы» — символическое изображение башни и двух старинных галер. Помещение, расположенное в основании башни, раньше не имело потолочного покрытия, что давало возможность охватить взглядом весь внутренний цилиндр до самой вершины; благодаря особому оптическому эффекту у посетителей создавалось впечатление, что башня не наклонная, а прямая. Однако, чтобы самому убедиться в наклоне кампанилы, достаточно было встать таким образом, чтобы пятки касались северной стены от входа: в этом положении спина как бы сгибается под тяжестью находящейся сзади стены и появляется ощущение, что невозможно выпрямиться. До того, как были установлены специальные электрические приборы, через полость цилиндра были протянуты верёвки, позволяющие звонить в колокола. В 1935 году, когда было принято решение об установке в башне контрольно-измерительных приборов, потребовалось возвести потолок, что лишало посетителей возможности видеть внутренний цилиндр кампанилы. Две памятные доски у входа в башню напоминают о первом конгрессе итальянских ученых, который проходил в Пизе в 1839 году. На одной из них есть упоминание об опытах Галилея, которые он проводил с кампанилы, и об обнаружении (1820 г. ) следов захоронения с указанием имени Бонанно. В наши дни остатки захоронения замурованы в стену у входа. Это подтверждает распространенную версию о том, что Бонанно был погребен у подножия своей "Падающей Башни".

Винтовая лестница, идущая внутри этого огромного цилиндрического колодца, позволяет достигнуть, верхних галерей, не имеющих защитных ограждений, и попасть на обзорную террасу звонницы, опоясанную арками меньших размеров, чем, во всех остальных колоннадных кольцах. Колокола звонят с помощью специальных электроприборов, установленных в 60-е годы настоящего столетия, У колоколов есть свои собственные имена: Ассунта (XVII в. ), Крочифиссо (заново отлитый в XIX веке), Даль Поццо (XVII и. ), Пасквареччиа (XIII и. ), Сан Раньери (XVIII в. ), Терца, Веспруччио. С балкона этой башни великий Галилео Галилей проводил свои замечательные опыты, связанные с законом свободного падения тел (1589 г. ). Узкая лестница позволяет подняться до венца звонницы, находящейся на самой вершине «Падающей башни», откуда открывается великолепный вид на Собор, площадь и на весь город, от гор и до моря.

Недавно проведённые рядом с башней раскопки позволили обнаружить остатки этрусского святилища VI века до н. э.

Невьянское чудо

«У того завода город деревянной рубленой.

Высокая стена и башни, и пушки по башням, и в городе церковь и колокольня каменная, канцелярия дом ево,

Демидова, палаты каменная и погребы.

Космография. Рукопись.

Есть наклонные башни и в России. Пожалуй, самая известная, окутанная тайнами та, что находится в городе Невьянске. Она отошла от вертикали на 2 метра.

В пятом томе издания "Россия. Полное географическое описание нашего отечества" о ней сказано так: "В страшных ее подземельях с жестокостью того времени расправлялись со всеми почему- либо неприятными и опасными людьми: томили в мрачных казематах, в подземельях скрывали беглых, монету чеканили и много творили различных ужасов, от которых будто бы камни покосились".

Город Невьянск располагается на реке Нейва (в XVII - XIX веках река называлась Невья), отсюда и пошло название города. Временем его основания считается 15 декабря 1701 года, когда был получен первый чугун на Невьянском казенном заводе. В 1702 году завод был передан Петром I в частное владение Никите Демидову, первому из династии крупнейших заводовладельцев.

Экономико-географическое положение Невьянска в период его развития было не совсем удачное. Но ЭГП, по выражению Н. Н. Баранова, "есть категория историческая", оно, в отличие от положения математического и физико-географического, меняется во времени. Если рассматривать именно с этой точки зрения, то следует отметить, что в начальный период промышленного развития города, его транспортно – географическое положение было очень неблагоприятные. Залежи богатейших руд, водный источник для энергетических целей, неограниченные, лесные запасы компенсировали отсутствие хороших транспортных путей, нехватку рабочих рук. Но со временем упадок стал неминуемым. Даже прошедшая через Невьянск Уральская горнозаводская железная дорога в 70-х годах XIX века не помогла. Но во времена владения заводом Демидовыми, Невьянск оставался центром и столицей "демидовского царства", которое состояло из 22 железных и медных заводов, 95 рудников, 36 сел с многочисленными деревнями, трех пристаней. Невьянский завод был крупнейшим в России. Здесь работала самая мощная в мире доменная печь. Рядом с доменным комплексом размещались и другие производства: молотовые, дощатые, плющильные фабрики. Здесь плавили медь, лили колокола, готовили посуду, выпускали металлургическое оборудование. Невьянский завод был своего рода комбинатом по переработке уральских горных богатств.

Почти все полосовое железо шло в Западную Европу и даже в Америку. Металлургические изделия шли на местный рынок, в Сибирь - через Ирбитскую, а в европейскую часть России - через Макарьевскую ярмарки, в Среднюю Азию - через Троицк и Оренбург. Невьянск сформировался в населенный пункт, равный по масштабу крупнейшим уральским городам. По своей людности он уступал только Оренбургу и Екатеринбургу. По сообщению академика П. С. Палласа, посетившего Невьянск в 1770 году, он имел 1200 домов и 4000 человек мужского пола.

Невьянск был духовным центом уральского раскола. Сюда съезжались чуть ли не со всего Урала старообрядцы для заключения браков и других обрядов.

Невьянск - первая "столица Царства Демидовых" - не раз содрогался от народных волнений. Наиболее известным было выступление приписных крестьян и работных людей в декабре 1762 года.

Многое делалось в Невьянске наособицу: лились колокола, здешние мастера в совершенстве владели искусством чеканки, резьбы и гравировки по металлу. На весь мир славилась известная школа Невьянской иконописи. В Невьянске была царь – домна, огромная металлургическая печь, превосходившая по своему объёму и количеству выплавляемого чугуна другие, в том числе и в заморских странах. Под стать красавице домне был и невьянский металл. Здешнее железо получалось мягкое, ковкое и очень стойкое, ржа не брала это железо. Славился Невьянск и своими рабочими, мастерами – изобретателями.

Но самое особенное в Невьянске можно увидеть сегодня, стало символом города, оказалось неповторимым на пространствах не только Урала, но и России, что притягивает в уральский заводской городок многочисленных гостей – это Невьянская наклонная башня. Она известна не меньше, чем башни Московского Кремля, или наклонные башни в далеких Итальянских городах Пизе и Болонье.

Взятые в качестве эпиграфа строки написаны были вскоре после смерти Акинфия Никитича Демидова. В 1752 году в Геттингене на немецком языке вышли в свет записки о путешествии по Сибири и России участника Великой Северной экспедиции академика Иоганна Георга Гмелина, в которых упоминается наклонная башня в Невьянске. Это было первое печатное упоминание о ней. Невьянск он посетил в августе и сентябре 1742 года. Гмелин, наряду с рубленными из бревен крепостью и церковью, отметил наклонившуюся каменную башню, назвав её колокольней, и только что построенный рядом господский каменный дом. Башня, по проекту была лишь частью роскошного – дома резиденции.

Невьянской башне посвящено немало разного рода специальных публикаций: от заметок, статей до брошюр, не говоря уже об отдельных сюжетах или упоминаниях в очерках, записках путешественников и тому подобном. Самым значимым на данный момент сочинением о башне является научно – популярная книга екатеринбургского писателя – краеведа И. М. Шакинко «Невьянская башня", обобщившего и проанализировавшего многое из того, что было сделано по данной теме его предшественниками.

Кем и когда построена Невьянская башня

Каждый, кто оказывается внутри этого уникального и таинственного сооружения, невольно чувствует себя причастным к чему то сокровенному, потаенному, до поры до времени неведомому, но необыкновенно значительному. Стоит спуститься вниз, под башню, и словно бы попадаешь в иные века.

Тайны загадки легенды. Первая загадка башни – почему она наклонная? Существует множество версий по этому поводу. Академик Иоганн Георг Гмелин, путешествовавший по Уралу в первой половине XVIII века, давал этому свое объяснение: "очень жаль только, что здешние строители не есть самые наилучшие к подобного рода зданиям", то есть намекал , возможно на строительные оплошности. Вторая загадка – точная дата возведения, существует множество версий и о создателе. Поиски ответов ведутся уже многие десятилетия. Исследователи перелистали сотни дел в архивах Свердловска, Перми, Москвы. Современные историки уральской архитектуры, как и большинство писавших о Невьянской башне авторов, датируют ее 1725 годом, или, приблизительно этим временем. Подобная датировка обозначена на донесении 1727 года, управляющего Невьянскими заводами, наследниками П. С. Яковлева и А. Зыкина пермскому губернатору. Тогда по всей России, по указу императора Николая I, был объявлен сбор сведений о памятниках старины. Согласно "Книге переписные Невьянским железным заводам и протчим приписным к заводам слободам" в 1722 году на территории острога каменной башни не было отмечено. Начало строительства Невьянской башни предположительно относится к 1722 году со снятием в этом году запрета на каменное строительство в провинции, объявленного в 1714 году. Вторая дата, предполагаемое завершение строительства, 1732 год. "В рукописи, так называемом "Невьянском летописце", одна из записей гласит: "Башня складена 1732–го года. В том году колоколо отълито чесовое"1 Правда, не все исследователи согласны с этой датировкой. Например, И. М. Шакинко, знакомый с сообщениями "Невьянского летописца", пишет: "Ссылок на источник никаких. Скорее всего, автор "Летописца" датировал по надписи на колоколе, который висел на втором часовом восьмигранном ярусе башни"[?].

Неизвестно также, кто ее строил. Имя архитектора не дошло до наших дней. По одной из легенд Акинфий Демидов пригласил итальянских зодчих для постройки башни наподобие Пизанской. Но Невьянская башня наклонная, а не падающая – ее отклонение от вертикали постоянно и не увеличивается со временем. Ученые Уральского политехнического института утверждают, что башня самопроизвольно наклонилась в начале возведения и ее пытались выправить в процессе строительства. Так что версия об итальянцах, скорее всего, лишена оснований. Специалисты в области архитектуры считают, что строили свои мастера – башня возведена в типичном русском стиле. И. М. Шакинко, проанализировав практически все гипотезы и догадки о создателе башни, даже фантастические, и попытавшись самостоятельно отыскать свидетельства об авторе проекта, констатировал, что ответа на вопрос "кто ее построил?" – нет.

Немаловажное значение имеют, и приведенные выше соображения, о наличии в строительстве башни двух этапов, завершившихся, соответственно, в 1725 и 1732 годах. В переписных книгах конца 1721 – 1722 года в Невьянске отмечено три каменщика. Наибольший интерес представляет 60 – летний Иван Савин сын Нарсекова. "Вот его показания: "Родом города Хлынова государев каменщик, взят на Верхотурье к городовому делу в 1705 году он сошел на Невьянский завод и работает по найму"[?]. Именно он, в наибольшей степени, подходит на роль строителя Невьянской башни. Хотя, большинство мастеров были неграмотны, да и чертежи отсутствовали, строительство велось по ранее выстроенным зданиям, служивших наглядными образцами. Строительство "по образцам" на Урале в первой трети XVIII столетия практиковалось повсеместно.

Вторым строителем Невьянской башни, предположительно, был Константин Алексеев, сын Совин, он же Каменщик. Судя по переписям, проводимым в предполагаемые годы строительства башни, Константин Каменщик, без сомнения, принимал участие в возведении башни с самого начала. Вначале как помощник, затем в качестве руководителя строительства на завершающем этапе начала 1730 х годов.

Внешний облик и архитектурные особенности

В XVI – XVII веках в России были широко распространены форма дворцов – резиденций с многоярусными башнями – повалушами. Именно этот, традиционный для русской архитектуры, стиль был принят за образец при строительстве невьянской резиденции. Но эта башня не походила на традиционные повалуши, и вообще, не имела прямых аналогов в русском зодчестве, а представляла собой сплав русских и западноевропейских моделей.

"Вот описание "башни с воротами и палатою", сделанное в XVII веке в Измайлове: «Башня каменная, у нее трои ворота проезжие. На воротах палата без мосту, а в ней 8 окошек. На верху палатка же круглая, без сводов. Потолок деревянный, покрыта шатром в два теса со скалою. Кругом палаток перила каменные, с растесками и образцами ценинными. На той башне 7 колоколов, да часы. "1. Эта башня – дворец представляет собой "московский тип" и могла послужить образцом для Невьянской башни. А вот высоту, величественную стройность Невьянской башне сообщили ее европейские сестры.

Семиярусные высотные сооружения в европейском строительстве появились в XII - XIII веках. Есть группа старых башен, называемых лимузенскими, по району на территории Франции. Эти башни начинаются квадратным в плане четвериком, а затем с шестого яруса переходят в восьмерик. Лимузенские башни распространены по всей Европе, а потому могли привлечь внимание русских зодчих. В Амстердаме есть, так называемая, “Башня слез”. Ее основой служит восьмериковый пятиярусный объем, на котором также располагаются восьмериковые ярусы, несколько меньше по сечению. По общей структуре, общему контуру она поразительно похожа на Невьянскую башню.

Итак, Невьянская башня ушла от формы традиционных повалуш и приобрела облик, синтезированный из элементов русских и европейских башен. Можно предположить, что планировалось построить целый ансамбль. Строить начали с башни - самого сложного и массивного строения. Башню подняли примерно до двух третей четверика, когда она вдруг стала наклоняться из-за неравномерной осадки. Скорее всего, со стороны наклона сваи не дошли до материковых пород, а может быть, попали в “карман” пластичных глин и зависли не находя опоры. Так или иначе, башня стала крениться. Сейчас несущие способности грунтов изучены. Вся площадь Невьянска характеризуется сложным геологическим строением. Коричневые и цветные глины, пески, многие из которых обводнены, илы, твердые коренные породы расположены рядом, чередуются между собой по вертикалям и по горизонталям. Несущая способность их различна. Кроме того, башня стоит на берегу пруда, а там обводнена вся прилегающая территория. А вода, как известно, враг номер один для всех строительных материалов, конструкций. Всех этих факторов строители Невьянской башни знать, не могли, что и сказалось на устойчивости сооружения.

Магнитометрический анализ кирпича позволил восстановить картину начала строительства: когда появился наклон, строительство приостановили, но затем четверик достроили уже с наклоном, а затем строительство прекратилось на один или два года. Какое - то время наклон продолжался, потом процесс падения замедлился и тогда, строительство продолжилось.

В пользу этой версии можно привести еще один аргумент. Невьянский журналист Л. Мамонов, наблюдая долгое время за демидовским флюгером, (в 1970 году его заменили), установил, что он описывает вокруг своей оси полный круг и даже при слабом ветре бывает направлен против наклона башни. Сделав математические расчеты, Мамонов пришел к выводу, что шпиль и флюгер в свое время были установлены строго вертикально уже на наклонной башне.

Строители башни прекрасно справились с трудностями, возникшими при ее возведении. Башня построена настолько прочно, что, несмотря на крайне неблагоприятные условия, в которых она находилась, она все еще не собирается упасть.

Довольно подробно описана Невьянская башня в "Книге мемориальной о заводском производстве сочинений" приказчиком завода Григорием Махотиным в 1767 - 1770 годах: "Башня каменная, длиною и шириною ровно меряна по четыре сажени с аршином, вышиной со шпилем в 27 сажен. А на ней часы английские с курантами, в них 9 колоколов. Под тою башнею палат, внизу складенных 2. Над ними две ж: казначейская контора сверх одной - 1 в ней пробирный горн. При той башни крыльцо, а под ним - палатка". 1

Следовательно, ширина башни без крыльца 9,3 метра, зато высота громадная – 57. 75 метров. Устройство ее умело подчинено заводским нуждам. Она была дозорной башней, в ней помещались казначейская контора, заводская "архива", лаборатория, часы-куранты, а подвалы служили тюрьмой, и в них, по преданию, чеканили монету. Искусство зодчего сказалось и в выборе строительного материала. Отсутствие штукатурки и росписи стен внутри так же свидетельствует о том, что она целиком предназначалась только для заводских надобностей. Невьянская башня трехъярусная, семиэтажная, с шатром и флюгером. Все архитектурное убранство сосредоточено в верхних ярусах. С ними резко контрастирует могучий четверик, строгий, как крепостной бастион. Площадки каждого яруса образует балкон, с красивыми литыми чугунными перилами. С балконов демидовские служки следили за Екатеринбургской и Верхотурской дорогами. На коньке крыльца - фигурная железная решетка.

Её длина около семи метров. Рисунок решетки похож на орнамент, обрамляющий мемориальную чугунную доску 1725 года. Последний, чердачный, ярус венчается кирпичным шатром, или шпицем, крытым железом, с "двоезмеей ветряницей" - флюгером и металлической державой или солнцем с шипами-лучами.

Флюгер и сейчас вращается, показывая направление ветра. Практичные демидовские умельцы и башенную державу заставили нести службу - быть громоотводом. Громоотвод на Невьянской башне установлен почти на четверть века раньше, чем Б. Франклин сделал свое открытие. Демидовский громоотвод - шар диаметром около 30 см и толщиной металла 1 мм, полый внутри. К нему приковано 25 также полых треугольных остроконечных шипов длиной около 40 см. Почти все лучи полностью разрушены, а на шаре остались оплавленные отверстия от попадания молний. Флюгер с земли кажется маленьким флажком, а на самом деле - двухметровый, из толстого листового железа. На нем изображен герб дворян Демидовых: щит и шлем с султаном из перьев и поднятым забралом, а на щите - горный молоток и лавры.

На Невьянской башне впервые применили железочугунные балки - сочетание двух разнородных материалов, дающих при совместной работе прекрасную систему, широко использованную лишь в 20 веке - в аналогичном сочетании железа и бетона. В башне очень много металла: дверные и оконные коробки отлиты из чугуна, полы и балконы выстланы чугунными плитами. Внутри башни - металлический каркас, места выхода которого скреплены на стенах чугунными шайбами (он одновременно служит и заземлением). Звенья перил на балконах - прекрасное чугунное художественное литье. Изучив металлическую конструкцию шатра башни, ученые пришли к выводу, что это оригинальное решение является первым известным случаем в мировой практике.

Первый этаж башни состоит из двух помещений и третьего небольшого, под каменной лестницей. Все они имеют отдельные входы с западной стороны. По каменной лестнице поднимаемся на второй этаж. Здесь три помещения: передняя и две комнаты, где некогда была казначейская контора. Третий этаж изолирован. В нем в 18 веке помещался "пробирный горн" - заводская лаборатория. Попасть сюда можно только из передней второго этажа по узкой лестнице, сделанной в толще стен. Проход закрывается железной дверью с массивной задвижкой. Во всех помещениях первых трех этажей - кирпичные цилиндрические своды, а в верхних - крестовые. Прежде здесь была старая, деревянная, винтовая лестница, заключенная в дощатую трубу. Лестница начиналась в передней второго этажа и вела на верхние этажи, минуя третий.

Вместо нее сейчас новая лестница, широкая, деревянная, с перилами. С крыльца по этой лестнице попадаем в светлую, большую комнату четвертого этажа. У ее восточной стены - кирпичная прямоугольная шахта для грузов часового механизма.

На дно шахты спускается крутая деревянная лестница. Никаких потайных ходов отсюда нет. Справа, в стене, видны вывороченные кирпичи, покрытые слоем сажи. Это дымоход. Выше - еще комната на одно окно. В ней - продолжение шахты. И опять дымоход. Причём, дымоход двойной. Один идет из третьего этажа, где раньше был "пробирной горн", второй - непонятно откуда. Может быть, из подвалов. Дымоходы подведены к окну. Один сделан позже из более светлого и шелкового кирпича. Ещё переход по лестнице - и мы в комнате, особенной по акустике: стоит в любом из ее углов шепнуть тихонько какое-либо слово, как во всех углах это слово громко повторяется. Невьянские старожилы рассказывают о том, что "здесь Акинфий Демидов слушал разговоры узников своих. Звуковой комнатой заканчивается четверик. Выше - три восьмигранных яруса, а в них - замечательные часы-куранты и колокола. Есть и подземелье, согласно легендам, в подземельях башни находился монетный двор, где работники по приказу Акинфия Демидова тайно чеканили серебряные и золотые монеты. Позднее подземелья вместе с работниками были затоплены. Однако до сих пор никаких научных подтверждений легенда не получила: подземелья и входы в них не найдены. Не обнаружено и монет, хотя доказано, что в лаборатории велась тайная плавка золота и серебра.

Лет двадцать назад с Невьянской башни сняли строительные леса, закончили реставрации наружных стен, окон и куполов. Но башенные часы-куранты оставались мертвыми: поломаны стрелки и часовой механизм, искорежен музыкальный вал, колокола покрыты пылью и окислами. Английский часовой механизм с музыкальным барабаном и колоколами, стоимостью 5 тысяч рублей золотом (стоимость всей башни 4207 рублей 60 копеек золотом) на башне установлены в начале 1730-х годов. На 10-ти английских колоколах отлита надпись: "Ричард Фелпс. Лондон 1730 г. " В центре - бронзовый колокол с надписью: "Сибирь. 1732 года июня 1 дня лит сей колокол в Невьянских дворянина Акинфия Демидова заводах весом 65 пуд 27 фунтов". Колокола отбивали каждые 15 минут, полчаса, час, и 8 раз в сутки звучала мелодия.

. Сотрудница музея Н. А. Силина читала лекцию об истории башни, о том, как велись реставрационные работы. И вдруг - вопрос из зала: "А как же с курантами?" Лектор стала объяснять, что ни в Свердловске, ни в Перми не нашлось мастеров, которые смогли бы восстановить старинные часы, что придётся приглашать из Москвы. И снова молодой, задорный голос: "А сами-то что? Веками славится Невьянск умельцами!" Ему кто-то в ответ: "Вот ты и возьмись!".

И Александр Саканцев взялся. Взялся разгадать секреты старых мастеров и восстановить куранты на башне. Работал он тогда наладчиком сварочной аппаратуры, но было у него хобби - старинные часы. Квартира Саканцева похожа на музей: все стены увешаны часами - деревянными, металлическими, фарфоровыми, старинными и современными, разных форм и размеров.

Вместе с помощниками Саканцев стал изучать куранты. Собирали уцелевшие детали по башенным закоулкам, ведь почти половины частей не оказалось. Составили ведомость дефектных деталей, нуждающихся в реставрации, - их насчитывалось около трёх тысяч! Разгадывали схемы механизмов, искали формы недостающих деталей. Года через полтора часы пошли. Но главные трудности были впереди. Когда взялись за музыкальную машину и музыкальный вал, на котором когда-то записали старинную музыку. Какую именно - это была еще одна тайна Невьянской башни. На валу остались следы от 2186 шпеньков. Саканцев терпеливо и тщательно восстановил их. Каждый шпенек отдельной последовательности цеплялся за рычаги, которые струнами-тягами соединялись с молоточками на колоколах. Но в какой именно последовательности? Сколько мелодии закодировано на валу? Начали экспериментировать. Изучали старинные ноты, применяли математические расчеты, вычерчивали графики.

И вот, наконец, почти через три года, одиннадцать мелодии из 12, записанных на музыкальном валу, расшифрованы. И после боя часов над Невьянском поплыла старинная мелодия. Случилось это в декабре 1978 года, в день 275-летия города Невьянска. В настоящее время на музыкальном барабане закодировано 20 мелодий: народные английские песни, менуэты, марши конца 17 - начала 18 века, "Марш Мендельсона" и "Славься" - фрагмент из оперы М. И. Глинки "Иван Сусанин".

Разгадана еще одна тайна башни, но сколько еще осталось, и кто их будет разгадывать? Возможно, со временем, город найдет в себе силы и смекалистые невьянские мастера, в который раз возродят славу своего родного города.

Настоящее исследование по проблеме является аналитическим по своему характеру и отражает описание изучаемых объектов Пизанской и Невьянской башен. Результаты изучения картографического материала и глубокого анализа литературных источников рекомендуем для изучения проблемы наклонных башен в средней школе на уроках истории, географии, мировой художественной культуры.

Существенное место в работе занимают анализ карт школьных атласов, анализ литературы, выявление причин наклона башен и описание путей сохранения памятников архитектуры мирового значения.

В ходе работы мы выполнили поставленную цель: провели сравнительный анализ и выявили отличительные особенности двух башен Пизанской и Невьянской. Решили поставленные задачи, результаты представили в таблице, узнали ответ на вопрос: отчего наклонялись башни?

Нами сделаны следующие выводы:

1. Города Пиза и Невьянск располагаются в местностях, сформированных, в геосинклинальных поясах разных геологических эпох.

2. В современном рельефе складчатые пояса соответствуют горам Урала и Апеннин.

3. Процесс формирования гор Урала завершён и представлен складчато-глыбовым строением с холмисто-увалистым рельефом, хотя сегодня неотектонические движения возобновляются;

Апеннинские горы в результате Альпийского орогенеза были размыты и испытывают сводовое поднятие и вулканизм, складчатость представлена плосковершинными массивами, водно-эрозионным расчленением с ледниковыми формами рельефа.

4. строительство обеих башен было осуществлено на глинистых почвах; местонахождение объектов выбиралось на непрочных осадочных породах глин и песчаников, территории связаны с водными объектами рекой Арно и Невьянским прудом.

5. Цель возведения разная, но функция выполнения едины -Башни-колокольни.

6. Наклон образовался при строительстве башен.

7. Миллионы туристов в Пизе и тысячи в Невьянске ежегодно посещают памятники истории и человеческой мысли.

Теперь на смотровые площадки башен смогут подниматься туристы, любоваться красотами и осознавать, что находятся они на вершине самых известных мировых достопримечательностей. Один лишь вопрос беспокоит многих людей: сколько же лет еще простоят эти накренившиеся чудо - башни?

Города Невьянск и Пиза находятся в складчатых областях

Показатели Черты сходства Черты отличия г. Невьянск г. Пиза г. Невьянск г. Пиза

Тектоника Геосинклинальные пояса возникли в конце докембрия в связи с расколом Пангеи - суперматерика.

Геохронология Образование Урало-Охотского Средиземноморский В разные геохронологические тектонические циклы пояса в палеозое (Альпийско-гималайский) пояс в кайнозое

Складчатости Герцинская Альпийская Завершила свое Альпийско-гималайский пояс продолжает развитие свое развитие в современную эпоху

Геология Главная палеозойская Альпийский орогенез в неогене Процесс завершен в Геологический процесс формирования мегазона Тагило - размыв, разлом, опускания герцинскую продолжается в современную эпоху

Магнитогорский прогиб,породычетвертичный период сводовое складчатость смяты в складки,глубинный поднятие , вдоль разломов, разлом внедрение обрамляющих горы с запада магматических пород интенсивный вулканизм

(дуниты,габбро), крупные интрузии

Рельеф Цокольные и предгорные Плосковершинность хребтов и Внедрение интрузивных Сбросовые дислокации, формирование наклонные равнины, островныемассивов, сбросовые дислокации и пород, эрозионно - рельефа за счет водно-эрозионных низкогорные массивы и кряжи эрозионное расчленение гор. Формы денудационные процессырасчленений с ледниковыми формами на метаморфических и рельефа ледниковые: кары,троговые сыграли роль в рельефа.

интрузивных породах (200 долины,морены, карст формировании рельефа.

-400 метров). Экзогенные Оползневые процессы.

эрозионно -денудационные процессы горного вырезанного рельефа

Почвы дерново-подзолистые,аллювиалкоричневые и серо-коричневые, ьные аллювиальные

Полезные Широкое развитие метаморфические породы: мрамор; Преобладание Метаморфические и осадочные породы ископаемые гранодиоритов,с ними связаныосадочные: гипс, глины, сланцевые магматических горных месторождения золота, песчаники; оползневые процессы; пород и осадочных платины, редких металлов магматические процессы: ртутные рудыпород

Неотектоника Предуральский краевой прогибСводовая деформация неогеновых Процессы идут медленноИнтенсивные процессы с поднятием 200-250 метров вповерхностей выравнивания неоген-четвертичное время;

сегодня опускание 2-4 мм в год

Сравнение Пизанской и Невьянской башни

Показатели Пизанская Невьянская

Местонахождение Площадь Чудес Пьяцца дей Мираколи г. ПизаПлощадь невьянского завода г. Невьянск Россия,

Италия Собор санта Мария Ассуанта Свердловская область.

( Дуомо)

Годы строительства ХII век 1174- 1350год -164 года ХVIII век 1722-1732 - 10 лет

Цель возведения Часть ансамбля городского собора Санта Для заводских надобностей

Мария Ассунта (Дуомо)

Высота, м 8 ярусов, 8 этажей, 98 метров 3 яруса, 7 этажей, 60 метров

Архитекторы Бускетто и Райнольдо, Бонанно, Николло и Итальянские зодчие, Иван Савин сын Нарсекова,

Джованни Пизано, Диотисаль ви, Джовани диКонстантин Алексеев сын Совин (Каменщик).

Симони, Томазо ди Андреа.

Отклонение 1 этаж - 4 сантиметра от вертикали, От вертикали постоянно не увеличивается, со временем,

5 этажей - 50 сантиметров, самопроизвольно наклонилась в начале возведения на 2

1350 - 92 сантиметра. метра.

Почему образовался наклон? 1. Насосы для откачки воды 2. Тяжелые 1. 2/3 четверика - наклонение от неравномерной осадки материалы 3. Оседание фундамента из-за сваи не дошли до материнских пород, попали в "карман"

винтовой лестницы 4. Плотные слои почв напластичных глин и зависли не находя опоры. 2.

поверхности и мягкие на глубине. Строительство на берегу Невьянского пруда.

Значение Колокольня, возвещавшая о церковных Крепостной бастион - наблюдение за дорогами праздниках, войнах, пожарах. Екатеринбургской государевой и Верхотурской;

металлическая башенная держава - громоотвод, впервые применили железо-чугунные балки.

Современное состояние Недоступна для внутреннего осмотра Доступна для внутреннего осмотра, работают часы с людьми, из - возможности падения, мелодиями, ведется наблюдение за погодой: сила ветра, реставрируется скорость воздушных потоков.