Bí ẩn về kiến trúc hơn 2.000 năm tuổi của người La Mã

Quảng trường La Mã hiện tại

Công nghệ chống động đất

Có lẽ kỹ thuật xây dựng của người dân thành Rome là một trong những lý do khiến thành phố này trở thành nơi tiên tiến bậc nhất ở Châu Âu. Lấy việc sử dụng bê tông làm ví dụ điển hình. Các công trình được làm từ bê tông hiện nay dự kiến chỉ có thể tồn tại khoảng 100 – 200 năm.

Tuy nhiên, các công trình bê tông của người La Mã cổ đại vẫn duy trì được cấu trúc toàn vẹn sau cả 2.000 năm. Sở dĩ các công trình này có thể vững bền qua mọi biến thiên của thời gian như vậy là vì người La Mã cổ đại đã sử dụng một phương pháp chế tạo bê tông rất khác biệt.

Theo trang Ancient Origins, bê tông La Mã có một số tính chất khác biệt so với bê tông hiện đại. Đầu tiên là loại keo kết dính các thành phần bê tông với nhau. Bê tông La Mã tạo ra một hợp chất khác biệt đáng kể so với xi măng Portland hiện đại. Đó là một chất kết dính cực kỳ ổn định.

Một công trình biểu tượng khác của người La Mã cổ đại còn tồn tại đến nay là mạng lưới đường bộ rộng lớn. Họ xây dựng khoảng hơn 386.000km đường, trải dài từ Vương quốc Anh đến Ma-rốc. Người La Mã xây dựng đường có ba lớp, lớp nền ở dưới cùng, lớp giữa và lớp phủ bề mặt.

Lớp nền thường bao gồm đá hay đất, ngoài ra còn có thể dùng sỏi thô, gạch vỡ, vật liệu đất sét, thậm chí là làm bằng gỗ nếu con đường xây trên vùng đầm lầy. Lớp giữa thường làm bằng vật liệu mềm hơn, như cát hay sỏi mịn, bao gồm nhiều lớp liên tiếp nhau. Cuối cùng, lớp bề mặt được phủ sỏi, đôi khi còn được trộn với vôi.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy, để xây dựng được các tòa nhà quan trọng và giúp chúng có thể đứng vững qua những trận động đất, người La Mã đã sử dụng một loại công nghệ siêu vật liệu. Đó là những cấu trúc nhân tạo bao gồm các dãy thiết bị cộng hưởng giúp biến đổi sóng điện từ hoặc âm thanh theo những cách thức không thường được thấy trong tự nhiên.

Bê tông La Mã cổ đại chứa tobermorite, có cấu trúc tinh thể lý tưởng hơn so với bê tông hiện đại.

Năm 2012, một ý tưởng tương tự đã được thử nghiệm bởi một nhóm các nhà nghiên cứu khi họ đào một dãy lỗ khoan 2 chiều xuống lòng đất ở độ sâu khoảng 5m. Họ tạo ra sóng âm ở gần đó và khi sóng âm tiếp cận hai hàng lỗ đầu tiên, phần lớn năng lượng của sóng âm bị phản xạ trở lại nguồn phát. Người ta cũng đã phát hiện ra rằng, một số công trình La Mã cũng có mô hình cấu trúc tương tự, từ đó trở thành các công trình chống động đất quan trọng vào thời cổ đại.

Greg Gbur, nhà vật lý tại Đại học Bắc Carolina, chia sẻ: “Tôi nghi ngờ những người xây dựng các công trình cổ đại này đã cố tình thiết kế sao cho các tòa nhà có khả năng chống động đất, hoặc thậm chí theo thời gian, có lẽ họ đã vô thức phát triển các thiết kế để làm cho chúng chắc chắn hơn. Tuy nhiên, tôi cũng nghĩ rằng, có thể các siêu đô thị được xây dựng bằng kỹ thuật vô tình tránh được động đất và có lẽ đã tồn tại lâu hơn các đô thị khác. Do đó, ngày nay chúng ta có cơ hội được chiêm ngưỡng tàn tích của chúng”.

Kiến trúc lớn nhất của La Mã

Đường sá có vai trò quan trọng đối với thành La Mã, theo các nguồn tài liệu xưa, người La Mã đã học hỏi kỹ thuật xây dựng của người Carthage để nâng cấp những con đường họ tìm thấy.

Trong thời kì hoàng kim của đế quốc La Mã, mạng lưới đường bộ được ghi lại là hơn 250.000 dặm. Trong đó khoảng 50.000 dặm được lát đá. Chỉ riêng ở Gaul, khoảng 13.000 dặm đường được nâng cấp và tại Anh ít nhất là 2.500 dặm. Các con đường của La Mã được thiết kế tỉ mỉ và xây dựng theo ba tiêu chuẩn: bền chắc, tiện dụng và thẩm mỹ.

Đối với người La Mã, con đường lý tưởng là đường ngắn nhất nối điểm xuất phát với điểm đích. Đó là lý do tại sao các con đường họ làm có nhiều đoạn thẳng dài, nhưng thường vẫn phải theo đường cong tự nhiên của địa hình. Ở những vùng đồi núi, khi có thể, người ta làm đường ở độ cao lưng chừng, dọc theo bên triền núi hứng ánh sáng mặt trời. Điều này giúp giảm thiểu những bất tiện do thời tiết xấu gây ra cho người đi đường.

Nhưng người La Mã làm đường như thế nào? Trước tiên tuyến đường được xác định. Công việc này được giao cho những người chuyên vẽ bản đồ địa hình. Kế tiếp, công việc đào bới nặng nhọc là phần của binh lính, lao công và nô lệ. Người ta đào hai cái rãnh song song, cách nhau ít nhất khoảng 2,4 mét, nhưng thường là 4 mét, thậm chí còn rộng hơn ở những khúc quanh.

Quảng trường La Mã trước đây và hiện tại

Khi đã hoàn thành, chiều rộng của con đường có thể lên tới 10 mét, gồm cả lối dành cho người đi bộ ở hai bên. Tiếp theo, người ta đào bỏ đất giữa hai rãnh cho đến khi đụng nền đất rắn bên dưới. Cái hố này sau đó được lấp đầy bằng ba hoặc bốn lớp vật liệu khác nhau. Lớp thứ nhất có thể là đá lớn, thứ hai là đá cuội, có lẽ được trộn với vữa để kết dính và trên cùng là đá dăm được nén chặt.

Một số con đường có bề mặt chỉ là đá dăm. Tuy nhiên, điều khiến người ta thán phục chính là những con đường được lát bằng những phiến đá lớn, thường được chẻ từ các tảng đá có sẵn ở địa phương. Mặt đường hơi vồng lên ở giữa để nước mưa có thể thoát xuống rãnh ở hai bên. Phương pháp này giúp đường sử dụng được lâu và một số còn tồn tại đến ngày nay.

Khoảng 900 năm sau khi Đường Appia được hoàn tất, sử gia Procopius người Byzantium vẫn gọi nó là con đường “tuyệt vời”. Ông viết về những phiến đá lát mặt đường như sau: “Biết bao thời gian đã trôi qua, biết bao cỗ xe đã lăn bánh trên đó mỗi ngày, thế mà những phiến đá ấy vẫn bám chắc và nhẵn bóng”.

Làm thế nào các con đường này băng qua các rào cản tự nhiên như sông ngòi? Một giải pháp là bắc cầu. Một số cây cầu đó nay vẫn còn, là bằng chứng về trình độ kỹ thuật xuất sắc của người La Mã xưa. Các đường hầm trong hệ thống cầu đường của La Mã có lẽ ít được biết đến hơn, nhưng so với kỹ thuật thời bấy giờ, việc xây đường hầm đòi hỏi nhiều công phu hơn.

Một tài liệu tham khảo nói: “Ngành kiến trúc La Mã... đã đạt những thành quả mà trong nhiều thế kỷ sẽ không ai sánh kịp”. Một thí dụ điển hình là đường hầm ở đèo Furlo trên Via Flaminia. Vào năm 78 CN, sau khi các kỹ sư đã lập kế hoạch cẩn thận, người ta đào một đường hầm dài 40 mét, rộng 5 mét, cao 5 mét, xuyên qua đá cứng. Đó quả là một công trình đáng khâm phục, so với kỹ thuật thời ấy. Xây dựng hệ thống cầu đường như thế là một trong những công trình táo bạo nhất của con người.

Thật khó mà tưởng tượng được có bao nhiêu nhân lực và vật lực đã được huy động, cũng như phải mất thời gian bao lâu để làm nên hệ thống mạng lưới đường xá rộng lớn đến vậy. Một số con đường đó vẫn còn tồn tại ở điều kiện khá tốt cho tới tận ngày nay.

Thành Trung