Τα “μαγικά παράθυρα” της Αγίας Σοφίας

Γράφει ο Ιωσήφ Τσιμισκής

Η Κωνσταντινούπολη είναι μια σεισμική πόλη, όπου, κατά καιρούς, οι επισκέψεις του Εγκέλαδου στο πέρασμα του χρόνου έχουν δημιουργήσει τεράστιες ζημιές. Εμείς που γεννηθήκαμε και μεγαλώσαμε εκεί έχουμε ουκ ολίγες εμπειρίες. Οι σεισμοί δεν προκαλούνται από την μετακίνηση των τεκτονικών πλακών, αλλά από την έκλυση φυσικού αερίου στο υπέδαφος,όπως ανίχνευσαν Γάλλοι, Γερμανοί και Τούρκοι γεωεπιστήμονες, οι οποίοι μελέτησαν την περιοχή Κωνσταντινούπολης-Μαρμαρά.

Το 558 κατακρημνίστηκε ο τρούλος της Αγίας Σοφίας από σεισμό. Την αναστήλωση πραγματοποίησε ο Ισίδωρος ο Νέος, ανιψιός του προηγουμένου, ο οποίος ύψωσε τον τρούλο κατά εννέα μέτρα, μετατοπίζοντας το κέντρο βάρους στις αψίδες, ενώ κατασκεύασε εξωτερικά αντιστηρίγματα. Πάντως, είναι βέβαιο ότι όλη η Κωνσταντινούπολη να γκρεμιστεί από σεισμό μέχρι 7,5 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ, ο ναός της Αγίας Σοφίας θα παραμείνει στην θέση του. Μπορεί να σεισθεί σε πολύ μεγάλο βαθμό, όμως θα μείνει όρθιος ανάμεσα σε ερείπια. Όπως φάνηκε στον υπολογιστή του καθηγητή Σεισμομηχανικής, κ. Αχμέτ Τσακμάν, με συνεργάτη τον μηχανικό κ. Ρόμπερτ Μάρκ από μελέτες τους στο πανεπιστήμιο του Πρίνστον, η στατική επάρκεια του ναού προέρχεται από τον κτιριακό του πυρήνα και την αρχική κατασκευή του.

Η Μαγεία είναι στα παράθυρα

Οι περισσότεροι ερευνητές πίστευαν ότι τα 40 παράθυρα στην Αγία Σοφία είχαν τοποθετηθεί μόνο για την οπτική εικόνα. Η δική τους έρευνα όμως έδειξε ότι προστέθηκαν εκεί για λόγους στατικούς. Γιατί έτσι αποφεύγονται οι ρωγμές. Κατά τον Μαρκ, ο Ανθέμιος και ο Ισίδωρος γνώριζαν ότι η περιοχή γύρω από τον τρούλο ούτως ή άλλως θα «ήθελε», θα είχε την τάση, να ρηγματωθεί κατά μήκος του άξονα των παραθύρων. Γι’ αυτό και χρησιμοποίησαν τα παράθυρα ως τεχνητές ρωγμές.

Τα τούβλα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κατά πολύ ελαφρύτερα και πιο πορώδη από εκείνα που ήταν σε χρήση εκείνη την εποχή σε άλλες κατασκευές. Ο Τούρκος καθηγητής μάλιστα θεωρεί ότι είχαν ψηθεί σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες (κάτω από τους 750 βαθμούς Κελσίου) ώστε να επιτευχθεί η σωστή αντίδραση μεταξύ των υλικών. Παράλληλα, το κονίαμα βρέθηκε να μοιάζει πολύ με το σημερινό γνωστό τσιμέντο (Πόρτλαντ), γεγονός που εξασφαλίζει υψηλή απορροφητικότητα σε περίπτωση σεισμικών δονήσεων.

Η σχέση μάλιστα κονιάματος και τούβλου συνετέλεσε στην επιπλέον ενίσχυσή του. Γιατί οι κτίστες, προκειμένου να δουλέψουν γρηγορότερα, έβαζαν μεγαλύτερη ποσότητα κονιάματος στους αρμούς ανάμεσα στα τούβλα. «Το αποτέλεσμα είναι να συμπεριφέρονται οι αρμοί σαν ενισχυμένο τσιμέντο», όπως λέει ο κ. Τσακμάν.

Ο προσομειωτής σεισμών του Ανθέμιου

Ο καθηγητής Αχμέτ Τσακμάν διατυπώνει την τολμηρή ιδέα ότι μπορεί ο Ανθέμιος να είχε κατασκευάσει μια μηχανή προσομοίωσης σεισμών, με αποτέλεσμα να αντιληφθεί ότι οι πιέσεις σε ένα δυναμικό σύστημα είναι ανάλογες με τη μάζα. Άρα το σχέδιό τους να χρησιμοποιήσουν ελαφρύτερα τούβλα και εύκαμπτο κονίαμα, αντί για πέτρα με ένα πλήθος φυσικά επιπλέον συνδυαστικών προβλέψεων αντοχής του κτηρίου ήταν απολύτως λογικό.

Η τελική απάντηση όμως για τη συμπεριφορά της Αγίας Σοφίας απέναντι σε έναν μεγάλο σεισμό ήρθε μετά την τοποθέτηση στο κτίριο, από Τούρκους και Αμερικανούς ερευνητές, πολλών μικρών αισθητήρων δόνησης από τα στοιχεία των οποίων κατασκευάστηκε το τρισδιάστατο μοντέλο στον υπολογιστή. Σε σεισμό, λοιπόν, 7,5 ρίχτερ, η Αγία Σοφία θα κινηθεί σε πολύ μεγάλο βαθμό προς τα εμπρός και πίσω, οι κορυφές των αψίδων θα πάρουν τα μεγαλύτερα φορτία, αλλά ο τρούλος θα παραμείνει στη θέση του και η εκκλησία όρθια.

Κατά τα τελευταία 40 χρόνια, μάλιστα, η Κωνσταντινούπολη έχει αποκτήσει πληθυσμό 15 εκατομμυρίων ανθρώπων (από 2 εκατομμύρια), οι περισσότεροι εκ των οποίων ζουν σε μάλλον πρόχειρα κατασκευασμένες πολυκατοικίες, χωρίς ιδιαίτερη αντισεισμική πρόβλεψη. Αντίθετα, η Αγία Σοφία παραμένει ένα από τα σημαντικότερα κτίρια της πόλης, ύψους 55 μέτρων, κατασκευασμένο μόνον από τούβλα και κονίαμα. Είναι λογικό επομένως να αναζητούν οι ιστορικοί, εδώ και δεκαετίες, τους λόγους για τους οποίους αυτό το κτίριο άντεξε στις σεισμικές καταπονήσεις και αν, τελικά, οι αρχιτέκτονές του είχαν προβλέψει το μεγάλο θέμα των σεισμών.

Τίποτα δεν γίνεται τυχαία σε αυτό που στέκει όρθιο εσαεί.