Why Pagodas Don‘t Fall Down – Tại sao những ngôi chùa không bị đổ sập
In a land swept by typhoons and shaken by earthquakes, how have Japan’s tallest and seemingly flimsiest old buildings – 500 or so wooden pagodas – remained standing for centuries?
Trên một vùng đất thường xuyên bị bão nhiệt đới và động đất tấn công, làm thế nào mà những công trình cổ, cao nhất và dường như mỏng manh nhất của Nhật Bản – khoảng 500 ngôi chùa bằng gỗ – lại có thể đứng vững qua hàng thế kỷ?
Records show that only two have collapsed during the past 1400 years.
Cứ liệu cho thấy chỉ có hai ngôi chùa đổ sập xuống trong vòng 1400 năm qua.
Those that have disappeared were destroyed by fire as a result of lightning or civil war.
Những ngôi chùa bị tàn phá khác là do hỏa hoạn vì sét đánh hoặc nội chiến.
The disastrous Hanshin earthquake in 1995 killed 6,400 people, toppled elevated highways, flattened office blocks and devastated the port area of Kobe.
Cơn động đất kinh hoàng Hanshin vào năm 1995 đã cướp đi sinh mạng của 6,400 người, xô đổ đường cao tốc nhiều tầng, san bằng các tòa cao ốc văn phòng và tàn phá khu vực cảng Kobe.
Yet it left the magnificent five-storey pagoda at the Toji temple in nearby Kyoto unscathed, though it levelled a number of buildings in the neighbourhood.
Thế nhưng ngôi tháp chùa năm tầng hùng vĩ ở đền Toji thuộc thành phố Kyoto gần đó vẫn hoàn toàn vô sự mặc dù nó cao ngang ngửa các tòa nhà trong khu vực.
Japanese scholars have been mystified for ages about why these tall, slender buildings are so stable.
Trong hàng năm trời, giới học giả Nhật Bản đã rất bối rối không hiểu vì sao những công trình cao, mỏng manh này lại vững chãi đến vậy.
It was only thirty years ago that the building industry felt confident enough to erect office blocks of steel and reinforced concrete that had more than a dozen floors.
Phải mãi đến 30 năm trước đây, ngành công nghiệp xây dựng mới đủ tự tin để dựng nên những tòa cao ốc văn phòng có nhiều hơn 12 tầng bằng thép và bê tông cốt thép.
With its special shock absorbers to dampen the effect of sudden sideways movements from an earthquake, the thirty-six-storey Kasumigaseki building in central Tokyo – Japan’s first skyscraper – was considered a masterpiece of modern engineering when it was built in 1968.
Với hệ thống hấp thụ rung chấn để giảm ảnh hưởng từ chuyển động ngang bất ngờ của một cơn động đất, tòa nhà Kasumigaseki cao 36 tầng ở trung tâm Tokyo – tòa nhà chọc trời đầu tiên của Nhật Bản – được xem là kiệt tác xây dựng hiện đại vào thời điểm nó ra đời năm 1968.
Yet in 826, with only pegs and wedges to keep his wooden structure upright, the master builder Kobodaishi had no hesitation in sending his majestic Toji pagoda soaring fifty-five metres into the sky – nearly half as high as the Kasumigaseki skyscraper built some eleven centuries later.
Vậy mà vào năm 826, chỉ với những cái chốt và nêm để giữ cho cấu trúc bằng gỗ của mình đứng thẳng, bậc thầy về xây dựng Kobodaishi đã không ngần ngại đưa ngôi chùa Toji đồ sộ của mình vươn lên cao 55 mét – gần phân nửa chiều cao của tòa nhà chọc trời Kasumigaseki được xây dựng khoảng 11 thế kỷ sau đó.
Clearly, Japanese carpenters of the day knew a few tricks about allowing a building to sway and settle itself rather than fight nature’s forces.
Rõ ràng các thợ mộc người Nhật lúc bấy giờ đã biết một số thủ thuật cho phép công trình tự đu đưa và ổn định thay vì chống lại thế lực thiên nhiên.
But what sort of tricks?
Nhưng thủ thuật đó là gì?
The multi-storey pagoda came to Japan from China in the sixth century.
Loại hình chùa nhiều tầng đã từ Trung Quốc du nhập vào Nhật Bản trong thế kỷ VI.
As in China, they were first introduced with Buddhism and were attached to important temples.
Cũng như ở Trung Quốc, đầu tiên chúng là công trình của đạo Phật và đi liền với các ngôi đền quan trọng.
The Chinese built their pagodas in brick or stone, with inner staircases, and used them in later centuries mainly as watchtowers.
Người Trung Quốc xây chùa của họ bằng gạch hoặc đá, bên trong có cầu thang và trong những thế kỷ sau thì dùng chúng như là tháp canh.
When the pagoda reached Japan, however, its architecture was freely adapted to local conditions – they were built less high, typically five rather than nine storeys, made mainly of wood and the staircase was dispensed with because the Japanese pagoda did not have any practical use but became more of an art object.
Tuy nhiên khi tháp chùa đến Nhật Bản, kiến trúc của nó đã biến đổi tự do để thích ứng với điều kiện địa phương – chúng được xây dựng thấp hơn, thường là năm thay vì chín tầng, làm chủ yếu từ gỗ và loại bỏ cầu thang vì tháp chùa của Nhật không có công dụng thực tế nào mà chủ yếu chỉ là một công trình nghệ thuật.
Because of the typhoons that batter Japan in the summer, Japanese builders learned to extend the eaves of buildings further beyond the walls.
Do những cơn bão nhiệt đới ập vào nước Nhật trong mùa hè, giới xây dựng ở đây đã học được cách mở rộng mái hiên công trình ra xa khỏi các bức tường.
This prevents rainwater gushing down the walls.
Việc này nhằm ngăn nước mưa tràn xuống bờ tường.
Pagodas in China and Korea have nothing like the overhang that is found on pagodas in Japan.
Chùa ở Trung Quốc và Hàn Quốc hoàn toàn không có bộ phận nào giống với mái che mà ta thấy ở Nhật Bản.
The roof of a Japanese temple building can be made to overhang the sides of the structure by fifty per cent or more of the building’s overall width.
Mái của ngôi đình ở Nhật có thể được làm nhô ra các bên đến 50% hoặc hơn so với chiều rộng chung của công trình.
For the same reason, the builders of Japanese pagodas seem to have further increased their weight by choosing to cover these extended eaves not with the porcelain tiles of many Chinese pagodas but with much heavier earthenware tiles.
Cũng với lý do đó, những người xây dựng chùa ở Nhật dường như đã tăng thêm trọng lượng của chúng bằng cách chọn ốp phần mái mở rộng thêm không phải với ngói bằng sứ như nhiều tháp chùa ở Trung Quốc mà với ngói bằng đất nung nặng hơn rất nhiều.
But this does not totally explain the great resilience of Japanese pagodas.
Nhưng đặc điểm này không giải thích hoàn toàn cho mức độ đàn hồi của các ngôi chùa ở Nhật.
Is the answer that, like a tall pine tree, the Japanese pagoda – with its massive trunk-like central pillar known as shinbashira – simply flexes and sways during a typhoon or earthquake?
Liệu câu trả lời có phải là, giống như cây thông cao, chùa của Nhật – với trụ trung tâm khổng lồ, có hình như thân cây, gọi là shinbashira – đơn thuần chỉ đung đưa và uốn cong trong trận bão hay trận động đất?
For centuries, many thought so.
Trong hàng thế kỷ, nhiều người đã nghĩ như vậy.
But the answer is not so simple because the startling thing is that the shinbashira actually carries no load at all.
Nhưng câu trả lời không đơn giản như thế vì điều bất ngờ ở đây là thật ra shinbashira hoàn toàn không chịu bất kỳ tải trọng nào.
In fact, in some pagoda designs, it does not even rest on the ground, but is suspended from the top of the pagoda – hanging loosely down through the middle of the building.
Thực tế, trong một số thiết kế tháp chùa, nó thậm chí còn không tựa lên mặt đất mà được treo lơ lửng từ đỉnh tòa tháp – móc lỏng lẽo xuống dọc theo chính giữa công trình.
The weight of the building is supported entirely by twelve outer and four inner columns.
Khối lượng tòa tháp hoàn toàn được chống đỡ bởi 12 trụ ở ngoài và bốn trụ ở bên trong.
And what is the role of the shinbashira, the central pillar?
Và vai trò của shinbashira, trụ trung tâm, là gì?
The best way to understand the shinbashira’s role is to watch a video made by Shuzo Ishida, a structural engineer at Kyoto Institute of Technology.
Cách tốt nhất để hiểu vai trò của shinbashira là xem đoạn phim do Shuzo Ishida, kỹ sư công trình thuộc Viện công nghệ Kyoto, thực hiện.
Mr Ishida, known to his students as ‘Professor Pagoda’ because of his passion to understand the pagoda, has built a series of models and tested them on a ‘shake-table’ in his laboratory.
Ông Shida, được học trò gọi là “Giáo sư chùa” vì niềm say mê tìm hiểu tháp chùa của ông, đã dựng nên một loạt mô hình và thử nghiệm chúng trên một “bàn rung” trong phòng thí nghiệm của mình.
In short, the shinbashira was acting like an enormous stationary pendulum.
Nói một cách ngắn gọn, shinbashira có vai trò như một con lắc tĩnh khổng lồ.
The ancient craftsmen, apparently without the assistance of very advanced mathematics, seemed to grasp the principles that were, more than a thousand years later, applied in the construction of Japan’s first skyscraper.
Các thợ thủ công thời cổ đại, rõ ràng là không có sự trợ giúp của toán học cao cấp, dường như đã nắm được nguyên lý mà hơn một nghìn năm sau, được áp dụng vào xây dựng tòa nhà chọc trời đầu tiên của Nhật Bản.
What those early craftsmen had found by trial and error was that under pressure a pagoda’s loose stack of floors could be made to slither to and fro independent of one another.
Điều mà những người thợ thủ công thời xưa phát hiện được qua thí nghiệm và sai lầm là dưới áp lực, cụm tầng liên kết lỏng lẽo của tòa tháp có thể được thiết kế để trượt đến trước hoặc sau một cách độc lập với nhau.
Viewed from the side, the pagoda seemed to be doing a snake dance – with each consecutive floor moving in the opposite direction to its neighbours above and below.
Nhìn từ bên hông, tháp chùa như đang thực hiện một vũ điệu của rắn – với mỗi tầng liên tiếp di chuyển theo hướng đối diện so với tầng liền kề ở trên và dưới nó.
The shinbashira, running up through a hole in the centre of the building, constrained individual storeys from moving too far because, after moving a certain distance, they banged into it, transmitting energy away along the column.
Shinbashira, chạy dọc theo một cái lỗ ở trung tâm công trình, giữ cho từng tầng riêng lẻ không dịch chuyển quá xa vì, sau khi di chuyển một khoảng cách nhất định, chúng va vào trụ và truyền lực dọc theo nó.
Another strange feature of the Japanese pagoda is that, because the building tapers, with each successive floor plan being smaller than the one below, none of the vertical pillars that carry the weight of the building is connected to its corresponding pillar above.
Một đặc điểm kỳ lạ khác của tháp chùa ở Nhật là, do thiết kế công trình hình côn, với mỗi tầng lầu liên tiếp lại nhỏ hơn tầng nằm bên dưới nó, không có cột trụ thẳng đứng nào – vốn chống đỡ khối lượng tòa tháp – gắn liền với cột trụ tương ứng nằm ngay trên mình.
In other words, a five-storey pagoda contains not even one pillar that travels right up through the building to carry the structural loads from the top to the bottom.
Nói cách khác, tháp chùa năm tầng thậm chí không có cột trụ nào chạy thẳng đứng xuyên qua tòa tháp để chống đỡ trọng tải từ đỉnh đến chân tháp.
More surprising is the fact that the individual storeys of a Japanese pagoda, unlike their counterparts elsewhere, are not actually connected to each other.
Một sự thật đáng ngạc nhiên hơn nữa là từng tầng riêng lẻ trong tháp chùa ở Nhật, không như bất kỳ thiết kế tương tự ở nơi nào khác, hoàn toàn không hề liên kết với nhau.
They are simply stacked one on top of another like a pile of hats.
Chúng chỉ đơn giản xếp chồng lên nhau như một chồng nón.
Interestingly, such a design would not be permitted under current Japanese building regulations.
Điều thú vị là thiết kế như vậy sẽ không được cho phép theo như quy định xây dựng hiện hành của nước Nhật.
And the extra-wide eaves? Về phần mái hiên cực rộng thì sao? Think of them as a tightrope walker’s balancing pole.
Hãy nghĩ về chúng như cây gậy giữ thăng bằng của nghệ sĩ đi trên dây.
The bigger the mass at each end of the pole, the easier it is for the tightrope walker to maintain his or her balance.
Vật nặng ở mỗi đầu gậy càng lớn thì nghệ sĩ đi trên dây càng dễ giữ thăng bằng.
The same holds true for a pagoda.
Nguyên tắc tương tự cũng đúng với tháp chùa.
‘With the eaves extending out on all sides like balancing poles,’ says Mr Ishida, ‘the building responds to even the most powerful jolt of an earthquake with a graceful swaying, never an abrupt shaking.’
Ông Ishida cho biết: “Với mái hiên mở rộng ra tất cả các bên như những chiếc gậy giữ thăng bằng, công trình thậm chí phản ứng lại sự chấn động mạnh nhất của cơn động đất với sự đung đưa duyên dáng chứ không bao giờ là sự rung lắc đột ngột.”
Here again, Japanese master builders of a thousand years ago anticipated concepts of modern structural engineering.
Một lần nữa, các bậc thầy xây dựng ở Nhật vào một nghìn năm trước đã tiên đoán được những khái niệm trong xây dựng công trình hiện đại.
