Điều gì làm cho chiếc cầu thang xoắn ốc không có lan can và trụ đỡ vẫn hoạt động tốt.

Người xây dựng cầu thang xoắn ốc của nhà nguyện Loretto là một bậc thầy nghề thủ công ghép kết cấu mộng và lỗ mộng. Thật tiếc là, kỹ năng tuyệt vời của ông đã không được lưu truyền ở Bắc Mỹ, chỉ để lại tác phẩm đồ gỗ thần kỳ này cho hậu thế ngưỡng mộ và trân trọng mà thôi.

Cấu trúc độc đáo của chiếc cầu thang xoắn ốc tại Nhà nguyện Loretto nổi danh như một hiện tượng kỳ diệu. Đây là một công trình kiến ​​trúc theo phong cách Gothic Revival ở Santa Fe, New Mexico, có hình chóp và kính màu kiểu Pháp điển hình. Mặc dù có diện tích nhỏ hơn, nhưng nơi này vẫn trang nghiêm như thánh đường Sainte-Chapelle ở nước Pháp. Việc xây dựng nhà nguyện mất gần sáu năm để hoàn thành. Vào năm 1878, ngay khi nhà nguyện gần xây xong, kiến trúc sư Antoine Mouly đột ngột qua đời, vì thế các nữ tu của nhà thờ không có cách nào đi vào chỗ ngồi của dàn đồng ca.

Câu chuyện về sự ra đời của chiếc cầu thang 

Tương truyền rằng để tìm ra giải pháp cho khó khăn này, các nữ tu đã cầu nguyện với Thánh Giuse, vị thánh bảo trợ của những người thợ mộc. Và vào ngày thứ chín, ngày cuối cùng của buổi cầu nguyện, một người đàn ông đã xuất hiện trước cửa tự xưng là một thợ mộc thủ công.

Người thợ mộc làm việc trong hoàn cảnh chỉ có một mình, Sau ba tháng, ông lặng lẽ rời đi, không để lại dấu vết. Ông đã thiết kế nên một chiếc cầu thang xoắn ốc trang nhã với 33 bậc, để tượng trưng cho 33 năm của Chúa Giê-su hạ xuống thế gian. Từ mặt đất lên gác xép, cầu thang có hai vòng quay 360 độ. Tác phẩm của ông không chỉ tiết kiệm về mặt không gian mà còn phù hợp với tính thẩm mỹ cao của nhà nguyện. Các nữ tu kể rằng, người thợ mộc đã sử dùng rất ít dụng cụ cơ bản, bao gồm các thước đo hình chữ nhật, cưa và một ít nước nóng để ngâm gỗ. Và ông đã một mình hoàn thành tất cả.

Vào ngày khánh thành, mọi người nô nức đến xem nhà nguyện Loretto, trong đó có cả những người thợ mộc đã từng lắc đầu bất lực. Là những người trong nghề, ngay từ cái nhìn đầu tiên, họ đã nhận ra chiếc cầu thang xoắn ốc này khá khác thường. Cầu thang xoắn ốc thường yêu cầu một trụ giữa để đỡ trọng lượng, tương tự như cách một ngôi nhà có dầm trung tâm để nâng đỡ mái nhà. Nếu không, công trình có nguy cơ sụp đổ. Tuy nhiên chiếc cầu thang này, xoay hai vòng quay 360 độ mà không có cột trụ trung tâm nào chống đỡ và không có cấu trúc hỗ trợ lực nào khác. Nó dường như đang treo lơ lửng giữa không trung.

Điều đáng kinh ngạc hơn nữa là không có một chiếc đinh nào được tìm thấy trong cầu thang. Ban đầu, cầu thanh không có lan can. Toàn bộ cầu thang trông giống như một cái cây mọc lên từ mặt đất. Sau đó, người ta đã lắp thêm tay vịn nên việc đi bộ lên cầu thang có vẻ khá an toàn và chắc chắn hơn, ngoại trừ độ nảy của nó. Thậm chí với 12 thành viên của dàn hợp xướng đứng trên các bậc thang, cấu trúc đó không hề có vấn đề gì với tải trọng của họ.

Kể từ đó, nhiều kiến trúc sư và thợ mộc lành nghề đã kéo đến tìm hiểu nhưng không ai lý giải được vì sao chiếc cầu thang vốn thiếu trụ giữa và không gắn đinh chắc chắn lại hoạt động được. Cầu thang xoắn ốc ở nhà nguyện Loretto đã trở nên nổi tiếng và sau đó được mệnh danh là “cầu thang thần kỳ”.

Tuy nhiên, trong một chuyến viếng thăm, một người thợ mộc truyền thống Trung Quốc đã tiết lộ một điều thú vị rằng, chiếc cầu thang nổi tiếng này rất có thể đã được xây dựng bằng cách sử dụng kết cấu khung mộng và lỗ mộng. Trong chế tác gỗ truyền thống, cấu tạo mộng và lỗ mộng là một phương pháp gắn kết các cấu kiện lại với nhau. Lỗ mộng và lưỡi mộng là hai mảnh tạo nên một cặp kết cấu lỗ mộng và mộng.

Cầu thang xoắn ốc thần kỳ
Cầu thang xoắn ốc ở nhà nguyện Loretto, Santa Fe. New Mexico (Ảnh: Jim Buzbee / Shutterstock)

Điểm quan trọng nhất trong việc chế tác gỗ mộng và lỗ mộng là bất kể công trình lớn đến đâu, dù là cung điện, chùa chín tầng hay là cây cầu nối hai bờ sông, tất cả các bộ phận đều được ghép bằng mộng và lỗ mộng, không hề có một chiếc đinh nào, từ đầu đến chân, từ trong ra ngoài.

Tại sao cấu trúc vẫn chắc chắn mà không cần dùng đinh? 

Hãy cùng xem cấu trúc lỗ mộng và mộng trông như thế nào nhé.

Chúng ta có thể thấy rằng các khớp của cấu trúc mộng và lỗ mộng là các khớp có góc cạnh chứ không phải là hình tròn, bởi vì đây là phương pháp duy nhất để ngăn cho gỗ không bị xoay tròn và giữ cho kết cấu ổn định. Đinh có hình trụ và tốc độ giãn nở của kim loại khác với tốc độ giãn nở của gỗ. Sau một vài năm trải qua quá trình giãn nở và co lại của đinh và gỗ, đinh sẽ bắt đầu lỏng ra và gỗ sẽ quay tròn, làm biến dạng cấu trúc.

Đinh sắt cũng sẽ dễ bị gỉ sét . Một tấm gỗ tốt có thể tồn tại hàng trăm năm, nhưng đinh thì không bền vững như vậy. Nếu dùng đinh, sau một khoảng thời gian, gỗ có thể vẫn nguyên vẹn nhưng khi đinh sẽ bị gỉ và mục nát, và toàn bộ công trình có thể bị đổ.

Vì thế, cấu trúc lỗ mộng và mộng là một cách giải thích dễ hiểu cho sự kỳ diệu của cầu thang xoắn ốc. Ví dụ, một khớp nối đuôi bồ câu cơ bản có thể được sử dụng để xây dựng bậc cầu thang mà không cần đến đinh.

Cấu trúc lỗ mộng và mộng đã được con người sử dụng từ rất lâu đời. Phát hiện đầu tiên là tại một cái giếng 7,000 năm tuổi gần Leipzig, nước Đức. Vào thời Xuân Thu cách đây 2,600 năm, Lỗ Ban đã sáng tạo và khéo léo sử dụng kết cấu mộng và lỗ mộng. Điều đáng kinh ngạc là các thợ thủ công cổ xưa không có khái niệm về hình học không gian ba chiều, chứ chưa nói đến vật lý liên quan về ngành xây dựng. Tuy nhiên họ vẫn có thể thiết kế ra các cung điện phù hợp với các nguyên tắc cơ học một cách chính xác. Trí tuệ của người xưa đã vượt quá tầm hiểu biết của chúng ta.

Cầu thang xoắn ốc thần kỳ
Mái hiên truyền thống  (Ảnh: mjn2008/Shutterstock)

Bởi vì hầu hết các công trình kiến trúc cổ đại của Trung Quốc đều được làm bằng gỗ, nên phương pháp mộng và lỗ mộng của Trung Quốc khá công phu. Phong cách kiến ​​trúc này cũng hòa hợp với nét tinh tế, chỉn chu của Nho gia; tuân thủ thuyết lý âm dương về kiểm soát và cân bằng; đồng thời phù hợp với lý thuyết của Đạo gia là tương sinh tương khắc; và khao khát hướng tới cảnh giới “thiên nhân hợp nhất.” Trong kiến trúc Tây phương thời xưa chủ yếu dùng đá là vật liệu xây dựng chính. Gỗ chỉ phụ trách nâng đỡ trần nhà và làm đồ nội thất trong nhà. Vì thế, truyền thống mộng và lỗ mộng của Tây phương khá đơn giản.

Cầu thang xoắn ốc thần kỳ
Chi tiết “Đấu củng” có tác dụng nâng đỡ mái của Mộc Tháp hoặc Thích Già Tháp tại Phổ Cung Tự ở Ứng Huyền, Sơn Tây, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc. Được xây dựng vào năm 1056, tháp bằng gỗ cao nhất và lâu đời nhất thế giới hiện có. Các bức bích họa màu. (Ảnh: SCQBJ-JZ / Getty)

Những công trình sử dụng cấu trúc mộng và lỗ mộng 

Khi thiết kế và xây dựng cầu thang của nhà nguyện Loretto, người thợ mộc đã thể hiện khả năng chế tác gỗ uốn cong đặc biệt. Vì sử dụng các đặc tính của lò xo, cầu thang có lực phục hồi tự nhiên khi bị kéo căng hoặc bị nén lại, đối trọng với áp lực xảy ra khi một người bước lên nó. Điều này góp phần làm cho cấu trúc thích ứng linh hoạt ở một mức nhất định. Khi bị tác động bởi ngoại lực bên ngoài, cấu trúc cho phép chính nó bị biến dạng trong thời gian ngắn, làm giảm áp lực và do đó bảo vệ toàn bộ kết cấu khỏi bị tổn hại.

Tử Cấm Thành ở Bắc Kinh đã được xây dựng cách đây hơn 600 năm, là công trình nổi tiếng nhất có kết cấu mộng và lỗ mộng ở Trung Quốc, đã phải hứng chịu hơn 200 trận động đất lớn nhỏ. Nhưng Tử Cấm Thành vẫn nguyên vẹn sau mỗi trận động đất mà không bị hư hại. Trong một bộ phim tài liệu của Anh, các chuyên gia đã tái tạo mô hình Tử Cấm Thành với tỷ lệ 1: 5 và thử nghiệm nó trong một mô phỏng động đất. Mô hình vẫn ổn định khi trải qua trận động đất có cường độ 10.1, lớn hơn một cấp so với trận động đất vào năm 2011 ở Nhật Bản. Thử nghiệm này cho thấy cấu trúc mộng và lỗ mộng có thể chắc chắn, vững vàng như thế nào.

Cầu thang xoắn ốc thần kỳ
Tử Cấm Thành, ở Bắc Kinh, Trung Quốc (Ảnh: hanhanpeggy/Getty)

Một ví dụ khác là Phổ Cung Tự ở tỉnh Sơn Tây, là ngôi chùa bằng gỗ lâu đời nhất thế giới. Ngôi chùa có năm tầng nhưng cao 67m, cao gần bằng một tòa kiến trúc hiện đại 20 tầng. Tuy nhiên, ngôi chùa này chỉ được chế tác 54 loại khớp mộng và mộng kiểu cánh làm bệ đỡ, hoàn toàn không dùng chiếc đinh nào. Chùa được hoàn thành vào năm 1056, khoảng 1,000 năm trước, và đã tự phục hồi sau nhiều trận động đất. Thậm chí là đối mặt với cả một trận oanh tạc pháo kích vào năm 1926, tòa tháp chưa bao giờ nghiêng ngả, điều này thật khó mà tin được.

Ứng Huyền, Trung Quốc, ngày 8/9/2006 Ngôi Tháp bằng gỗ nổi tiếng của chùa Phật giáo Phổ Cung, ở Ứng Huyền. Ngôi chùa hoàn toàn bằng gỗ tồn tại lâu đời nhất ở Trung Quốc, được di sản thế giới UNESCO công nhận.(Ảnh: TonyV3112 / Shutterstock)

Trong thời cổ đại, khi con người quan tâm đến những đồ vật có tuổi thọ lâu dài, thì cấu trúc mộng và lỗ mộng đóng vai trò quan trọng trong xây dựng và chế tác đồ nội thất. Những người thợ thủ công có kỹ năng cao đến mức họ có thể điều chỉnh độ chính xác hoàn hảo chỉ trong 0.1mm. Họ chế tác ra một tác phẩm nhất quán hoàn mỹ và cũng đủ bền vững để có thể truyền lại như một báu vật của gia đình. Tuy nhiên trong nền văn hóa chỉ mong thỏa mãn tức thời, có rất ít người sẵn sàng dấn thân vào lãnh vực này. 

Mọi người thường cho rằng công nghệ ngày càng phát triển, ngày càng cung cấp cho chúng ta nhiều tiện ích hơn. Mọi thứ thay đổi quá nhanh buộc chúng ta phải liên tục theo kịp xu hướng. Các tòa nhà với tuổi đời hơn 30 năm có thể bị dỡ bỏ và xây dựng lại. Nếu đồ nội thất có thể tồn tại từ 8 đến 10 năm thì là rất lâu rồi. Chúng ta luôn có thể mua những cái mới. Chúng ta không cần quan tâm đến chất lượng vì chúng ta không tìm kiếm bất cứ thứ gì gọi là tồn tại mãi mãi. Nhưng khi mọi thứ xung quanh chúng ta chỉ là  tạm bợ do “sự tiện lợi” mà xã hội hiện đại mang lại, phải chăng trái tim của chúng ta đã không còn bình yên do hậu quả của một thế giới bất ổn? Và nếu lòng chúng ta không bình lặng, thì hạnh phúc thật sự đến từ nơi đâu? 

Thanh Ân biên dịch
Quý vị tham khảo bản gốc từ The Epoch Times

Xem thêm: