Ιστορικά γεγονότα
Το έτος 532 μ.Χ. ξεσπάει η στάση του «Νίκα» (από το σύνθημα των θεατών στον ιππόδρομο) των κατοίκων της Κωνσταντινούπολης ενάντια στον αυτοκράτορα Ιουστινιανό (βασ. 527- 565 μ.Χ.). Οι ταραχές απλώθηκαν σε όλη την πόλη και στις 15 Ιαν. 532 μ.Χ., μέσα στις εκτεταμένες πυρκαγιές, κάηκαν ολοσχερώς ο ναός της Αγίας Σοφίας του Θεοδοσίου Β’ και ο ναός της Αγίας Ειρήνης. Στην πολύ κρίσιμη κατάσταση που είχε δημιουργηθεί, ο Ιουστινιανός ήταν έτοιμος να παραιτηθεί και να φύγει. Ωστόσο, η σθεναρή και αποφασιστική στάση της Αυγούστας Θεοδώρας έδωσε κουράγιο στον αυτοκράτορα να μείνει και να αντισταθεί. Στις 28 Ιαν. ο Ιουστινιανός δίνει εντολή στους στρατηγούς Βελισάριο και Μούνδο, καθώς και στον διοικητή της φρουράς Ναρσή, να καταστείλουν την εξέγερση με επίθεση του στρατού. Ο στρατός εγκλώβισε το συγκεντρωμένο πλήθος μέσα στον ιππόδρομο και κατέσφαξε 35.000 άτομα. Μετά από αυτή την αιματοχυσία, η εξέγερση κατεστάλη και ο Ιουστινιανός ανακοίνωσε την άμεση ανέγερση ενός νέου, μεγαλοπρεπούς ναού στη θέση της Αγίας Σοφίας που καταστράφηκε. Ο θεμέλιος λίθος τοποθετήθηκε στις 23 Φεβ. 532 μ.Χ., δηλαδή 35 ημέρες μετά την καταστολή της εξέγερσης.
Ο Ανθέμιος Τραλλιανός και ο Ισίδωρος Μιλήσιος
Ο Ιουστινιανός διέθετε τη βασική ιδιότητα ενός ηγέτη, δηλαδή να επιλέγει τους καταλληλότερους για συνεργάτες, όπως τους σπουδαίους στρατηγούς, τους περίφημους νομοθέτες (π.χ. τον κοιαίστωρα Τριβωνιανό) κ.λπ. Επομένως, και στην περίπτωση της ανέγερσης του νέου ναού επέλεξε τους ικανότερους αρχιτέκτονες- μηχανικούς που μπορούσε να βρει στην Ανατολή. Επέλεξε τον Ανθέμιο από τις Τράλλεις και τον Ισίδωρο από τη Μίλητο.
Ο Ανθέμιος ήταν περίφημος πολιτικός μηχανικός, καθώς είχε κατασκευάσει διάφορα μεγάλα έργα και είχε γράψει σπουδαία συγγράμματα μηχανικής. Επίσης, ήταν ικανότατος μαθηματικός, γνωστός από πραγματείες πάνω στις κωνικές τομές, άρα ήταν ο κατάλληλος για τους δύσκολους υπολογισμούς στο σχεδιασμό του μεγάλου τρούλου του νέου ναού.
Ο Ισίδωρος ήταν αρχιτέκτονας, μηχανικός και μαθηματικός. Είχε κατασκευάσει μεγάλα τεχνικά έργα και ταυτόχρονα είχε συμβάλει στη διάδοση των μαθηματικών κειμένων του Ευκλείδη και του Αρχιμήδη. Επιπλέον, ήταν ιδρυτής και καθηγητής σχολής μηχανικών.
Πρέπει να τονιστεί ότι ο Ιουστινιανός είχε όραμα (και μεγαλομανία) να κατασκευάσει ένα ναό που δεν είχε προηγούμενο. Από αυτή την άποψη, η «μεγαλομανία» του αυτοκράτορα παρακίνησε τους αρχιτέκτονες- μηχανικούς να αναζητήσουν το καινούργιο, την καινοτομία στην αρχιτεκτονική και στη κτιριακή μηχανική.
Προϋπάρχουσα ρωμαϊκή αρχιτεκτονική στη ναοδομία
Εντυπωσιακά κτίρια υπήρχαν στη Ρώμη και αλλού, σε δύο τύπους.
Ο βασικός τύπος ήταν οι Βασιλικές, ορθογώνια κτίρια μεγάλων διαστάσεων για να χωρούν πλήθος λαού. Οι Βασιλικές ήταν δημόσια κτίρια για συνεδριάσεις, εμπορικές ανταλλαγές και δικαστήρια. Ο τύπος αυτός δημιουργήθηκε στην αρχαία αγορά της Αθήνας με το όνομα «Βασίλειος Στοά», από όπου και η ονομασία Βασιλική. Τον τύπο της Βασιλικής υιοθέτησαν οι Ρωμαίοι (όπως κάθε ελληνική ιδέα) με το ίδιο όνομα και χρησιμοποιήθηκαν από το ρωμαϊκό κράτος ως δημόσια κτίρια. Ηταν κτίρια τρίκλινα με δίρριχτες κεραμοσκεπείς στέγες. Από τον 4ο αι. με την επικράτηση του Χριστιανισμού, υπήρξε ανάγκη για λατρευτικά κτίρια, οπότε οι Βασιλικές μετατράπηκαν σε εκκλησίες και δημιουργήθηκε στη ναοδομία ο ρυθμός της Βασιλικής (Σχ.1).
Παραδείγματα ναών ρυθμού Βασιλικής στη Πάτρα κατά τους νεότερους χρόνους είναι οι ναοί της Μητρόπολης, του παλαιού Αγ. Ανδρέα, της Παντάνασσας, του Αγ. Νικολάου.
Αλλος τύπος ναού είναι ο Κυκλικός με θόλο. Η πρώτη κυκλική κατασκευή οικοδομήθηκε επίσης στην αρχαία αγορά της Αθήνας το 460-410 π.Χ. πιθανώς από τον Κίμωνα με την ονομασία Θόλος. Οι Ρωμαίοι αντέγραψαν και αυτό το κυκλικό πρότυπο οικοδόμημα. Διάσημο τέτοιο κτίσμα είναι το Πάνθεον στη Ρώμη. Το Πάνθεον είναι ένα εκπληκτικό κυκλικό κτίσμα με ένα τεράστιο θόλο, που κτίστηκε το 27 π.Χ. από τον ύπατο Αγρίππα, ως ναός αφιερωμένος σε όλους τους θεούς, με ονομασία από το ελληνικό πάνθεων (όλων των θεών). Μετά από καταστροφή ανακατασκευάστηκε το 125 μ.Χ. από τον αυτοκράτορα Αδριανό.
Τον 7ο αι. μετατράπηκε σε χριστιανική εκκλησία. Παραμένει το ίδιο κτίριο σε λειτουργία από τότε που χτίστηκε. Είναι το αρχαιότερο ρωμαϊκό μνημείο άθικτο σε διαρκή λειτουργία. Το Πάνθεον είχε τον μεγαλύτερο θόλο σε όλη την αρχαιότητα (43,3 μ. εσωτερική διάμετρος) και παραμένει έως και σήμερα ο μεγαλύτερος θόλος που είναι κατασκευασμένος από μη ενισχυμένο (άοπλο) σκυρόδεμα (béton non- armé). Αυτός ο τεράστιος θόλος στηρίζεται σε κυκλικό τοίχο πάχους 6,5 μ. όπως φαίνεται από την κάτοψη (Σχ.2). Το (Σχ.3) αναπαριστά τον τρόπο κατασκευής του θόλου στο Πάνθεον.
Επιπροσθέτως, ένα ακόμη μεγάλο ρωμαϊκό κυκλικό κτίσμα με θόλο είναι η Ροτόντα στη Θεσσαλονίκη που κατασκευάστηκε το 304 μ.Χ. από τον καίσαρα Γαλέριο.
Αυτά τα τεράστια και εντυπωσιακά κτίσματα φανερώνουν ότι η οικοδομική μηχανική ήταν πολύ ανεπτυγμένη στους Ρωμαίους. Η μεγάλη κατασκευαστική ανάπτυξη οφείλεται κυρίως στην εφεύρεση από τους Ρωμαίους ενός τύπου σκυροδέματος, της ποζολάνας. Η ποζολάνα, μαζί με την εφαρμογή των ψημένων τούβλων, έδωσαν τη δυνατότητα στους ρωμαίους αρχιτέκτονες και μηχανικούς να οικοδομήσουν θαυμαστά έργα. Αναπτύχθηκε κυρίως η τοξωτή κατασκευή, όπου με εκτενή χρησιμοποίηση των τόξων, κατασκευάστηκαν εντυπωσιακά έργα, όπως υδραγωγεία, τεράστιες θέρμες (πχ. Θέρμες τους Καρακάλα στη Ρώμη) κ.λπ.
Κατασκευή του ναού
Το όραμα του Ιουστινιανού, που κλήθηκαν να πραγματοποιήσουν οι Ανθέμιος και Ισίδωρος, ήταν η επαναστατική, για την εποχή, ιδέα μα συνδυαστούν οι μεγάλες διαστάσεις της Βασιλικής με την τοποθέτηση τρούλου. Μέχρι τότε οι κυκλικοί θόλοι εδράζονταν σε κυκλικούς τοίχους. Με τη νέα ιδέα, ο θόλος ( τρούλος) έπρεπε να εδραστεί σε τετράγωνη βάση. Το πρόβλημα αρχιτεκτονικά και στατικά ήταν σχεδόν ανυπέρβλητο. Το έκαναν πραγματικότητα οι ιδιοφυείς λύσεις των δύο σπουδαίων αρχιτεκτόνων-μηχανικών. Οι Ανθέμιος και Ισίδωρος είχαν μεγάλες γνώσεις στη στατική μελέτη των κατασκευών, δηλαδή σχετικά με τη στατική επάρκεια των φερόντων στοιχείων και με τις απαιτούμενες αντοχές των υλικών. Υπολόγισαν, με πρωτοποριακή μελέτη, τις διαδοχικές μετατοπίσεις των φορτίων στα φέροντα μέλη, από μέλος σε μέλος μέχρι οι κατακόρυφες δυνάμεις των φορτίων να μετατεθούν στη θεμελίωση.
Επρεπε να επινοηθούν πρωτότυπες λύσεις που να συνδυάζουν αρμονικά την καινούργια αρχιτεκτονική αισθητική με τις μεγάλες στατικές απαιτήσεις του τεράστιου όγκου του ναού με την στήριξη του πελώριου τρούλου. Αυτό επιτεύχθηκε με τη δημιουργία στις τέσσερις γωνίες (μεταξύ των τεσσάρων κεντρικών μεγάλων τόξων και του τρούλου) των σφαιρικών τριγωνικών στοιχείων (pendentives) (Σχ.4), τα οποία μεταφέρουν το βάρος του τρούλου (μαζί με τα τόξα) στις τέσσερις γωνίες.
Εκεί έχουν τοποθετηθεί οι τέσσερις μεγάλοι κεντρικοί πεσσοί (τεράστιες κολώνες) της κατασκευής (Σχ.5) (Σχ.6). Με αυτόν τον ευφυή τρόπο, ο κυκλικός τρούλος εδράζεται σε τετράγωνη βάση. Τα κύρια τόξα έχουν άνοιγμα 30 μ. (όση η απόσταση μεταξύ των πεσσών). Η διάμετρος του τρούλου είναι 31 μ. και το ύψος από το έδαφος είναι 62 μ. Το μεγάλο βάρος του τρούλου δημιουργεί στη βάση του πλάγιες φυγόκεντρες οριζόντιες ωθήσεις, οι οποίες σε συνδυασμό με τις πλάγιες μετακινήσεις, έπρεπε να αντιμετωπιστούν με κατάλληλη αντιστήριξη σε σεισμικές δονήσεις. Η εν λόγω αντιστήριξη επιτεύχθηκε με τη δημιουργία 2 ημιτρουλίων, ένα στο χώρο πάνω από τη κεντρική είσοδο, και ένα πάνω από το χώρο του ιερού, στον άξονα Δύση-Ανατολή. Στον άξονα Βορρά-Νότου, οι ωθήσεις και οι σεισμικές μετακινήσεις αντιμετωπίστηκαν με τέσσερα εξωτερικά (δύο από κάθε πλευρά) υπερμεγέθη αντερείσματα (Σχ.7) (Σχ.8).
Οι πλάγιες ωθήσεις δημιουργούν στη βάση του τρούλου ρηγματώσεις, οι οποίες προκαλούνται από τις εφελκυστικές τάσεις (όπως τις ονομάζουν οι μηχανικοί), που αναπτύσσονται εσωτερικά του τοιχώματος του τρούλου. Τέτοιες ρηγματώσεις είχαν παρατηρηθεί στη βάση μεγάλων θόλων, όπως στο Πάνθεον.
Για να αντιμετωπισθεί αυτή η ανεπιθύμητη κατάσταση, οι Ανθέμιος και Ισίδωρος έδωσαν μία ευφυή, πρωτότυπη λύση, δημιουργώντας παράθυρα γύρω-γύρω στη βάση του τρούλου. Τα παράθυρα λειτουργούν σαν τεχνικές ρηγματώσεις και ταυτόχρονα, έδιναν την εντύπωση ότι ο τρούλος αιωρείται.
Η πρωτότυπη αυτή κατασκευή έδωσε ένα νέο ρυθμό στη ναοδομία, τη Βασιλική μετά τρούλου (Σχ.9), που είναι το ξεκίνημα της Βυζαντινής εποχής στην αρχιτεκτονική και το πέρασμα από τη Ρωμαϊκή εποχή. Παράδειγμα βασιλικής μετά τρουλου, είναι ο ναός του Παντοκράτορα στην Πάτρα που φαίνεται ως μικρογραφία της Αγίας Σοφίας. Ο Ιουστινιανός είχε εμμονή με το καινούργιο κατασκεύασμά του και είχε ενεργό συμμετοχή στην επίβλεψη των έργων. Πολλές φορές έκανε «εφόδους» τα ξημερώματα, για να δει τη πρόοδο των εργασιών. Ο χρονικογράφος της εποχής (Προκόπιος) αναφέρει «…ο Βασιλεύς το δειλινόν ουκ εκάθευδε αλλά… την αυγή οράν τους τε λιθοξόους και λατόμους και τεκτονικούς και πάντας…».
Με τον Ιουστινιανό πάνω-καταπάνω, η οικοδόμηση του ναού προχωρούσε με μεγάλη ταχύτητα. Υπολογίζεται ότι εργάζονταν νυχθημερόν 100 πρωτομάστορες και 10.000 εργάτες- τεχνίτες. Με αυτή τη ταχύτητα, η οικοδόμηση του ναού ολοκληρώθηκε σε 5 χρόνια και 10 μήνες, που αποτελεί χρόνο ρεκόρ, για ένα τόσο μεγάλο και πρωτότυπο κτίσμα.
Θεμελίωση & Υλικά
Στην τελετή των θεμελίων, 23 Φεβ. 532 μ.Χ., ο Ιουστινιανός έριξε με το φτυάρι το πρώτο «κουρασάνι». Η θεμελίωση πάτησε πάνω σε ένα στρώμα πάχους 7 μ., το οποίο ήταν φτιαγμένο από ένα μίγμα υλικών, το κουρασάνι, το οποίο χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα.
Το κουρασάνι αποτελείται από ασβέστη, άμμο, νερό, τριμμένο κεραμίδι, χαλαζιακή άμμο, θηραϊκή γη κλπ. Οταν σταθεροποιηθεί, γίνεται σκληρό και ανθεκτικό σαν βράχος. Αυτή η βάση λειτούργησε σαν «γενική κοιτόστρωση» (όρος των σύγχρονων θεμελιώσεων), η οποία είναι η ασφαλέστερη θεμελίωση έναντι σεισμών.
Σεισμοί & Αντισεισμική Προστασία
Η περιοχή της Κωνσταντινούπολης είναι αρκετά σεισμογενής, καθώς έχουν καταγραφεί σεισμοί μεγάλης έντασης και καταστρεπτικότητας. Τα έτη 710, 975,1344, 1919 είχαν πλήξει την περιοχή ιδιαίτερα καταστρεπτικοί σεισμοί, ωστόσο ο βασικός φέρων οργανισμός της Αγίας Σοφίας άντεξε και δεν έχει προκληθεί κατάρρευση. Επομένως, η διάταξη των στοιχείων της κατασκευής, με τα ημιτρούλια και τα αντερείσματα, προστάτευσαν το κτίριο από πλάγιες σεισμικές ταλαντώσεις (δεξιά- αριστερά). Πιστοποιείται ακόμη μία φορά ότι και στους δύσκολους υπολογισμούς για την συμπεριφορά ενός τόσο πολύπλοκου κτίσματος σε σεισμό, οι Ανθέμιος και Ισίδωρος απέδειξαν ότι ήταν σπουδαίοι μηχανικοί. Εκεί που παρατηρείται μικρή αντοχή είναι στα μέλη μεγάλων ανοιγμάτων, όπως ο τεράστιος τρούλος, όταν υπόκεινται σε κατακόρυφες ταλαντώσεις (πάνω- κάτω). Αυτές οι ταλαντώσεις είναι σπάνιες, αλλά μπορεί να συμβούν, επομένως υπάρχει η πιθανότητα αστοχίας, όπως για παράδειγμα το 558 μ.Χ. όπου υπήρξε μερική κατάρρευση του μεγάλου τρούλου. Ο Ιουστινιανός ανέθεσε αμέσως την ανακατασκευή στον Ισίδωρο το Νέο (ανιψιός του πρώτου), καθώς οι Ανθέμιος και Ισίδωρος είχαν πεθάνει. Η δύσκολη ανακατασκευή διήρκησε 5 χρόνια.
Τα υλικά κατασκευής, όπως τα τούβλα και τα κονιάματα που περιείχαν ρωμαϊκό τσιμέντο ποζολάνα, συντέλεσαν στην αντισεισμική θωράκιση του κτιρίου. Τα τούβλα είχαν φτιαχτεί έτσι ώστε να είναι διάτρητα και ελαφρότερα από τα μέχρι τότε χρησιμοποιούμενα.
Η ποζολάνη (όπως αναφέρθηκε πριν) ήταν συστατικό του ρωμαϊκού σκυροδέματος (opus caementicium). Νεότερες έρευνες για την αντοχή του ναού έχουν γίνει στο Πανεπιστήμιο Princeton από τον καθηγητή Αχμέτ Τσακμάκ και την ερευνητική του ομάδα. Οι προσομοιώσεις του φέροντος οργανισμού με ειδικά προγράμματα ηλ. υπολογιστή, και οι υπολογισμοί με προσομοιώσεις σεισμικών φορτίων, έδειξαν ότι ο δομικός πυρήνας της κατασκευής είναι ικανός να αντέξει και σε σεισμούς 7,5 Ρίχτερ. Αυτό είναι μία ακόμα απόδειξη της σπουδαίας δουλειάς των Ανθεμίου κα Ισιδώρου.
Ο Ιουστινιανός (Flavius Petrus Sabbatius Iustinianus)
Ο λατινόγλωσσος Ιουστινιανός θεωρείται ο τελευταίος των Ρωμαίων. Μετά από αυτόν, αρχίζει στην ανατολική Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία να επικρατεί η ελληνόφωνη Βυζαντινή παράδοση. Ηταν άνθρωπος των μεγάλων οραμάτων και των μεγάλων εμμονών. Προσπάθησε, με αρκετό οικονομικό κόστος, να ανακτήσει την Ιταλία και να αναβιώσει την ενιαία ανατολική-δυτική Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία (Reconquista). Η όλη προσπάθεια απεδείχθη θνησιγενής και ακυρώθηκε σε τρία χρόνια από το θάνατό του.
Κατά τη διάρκεια της βασιλείας του, έγινε σπουδαίο νομοθετικό έργο. Η μεγάλη εμμονή του ήταν η δίωξη των μη χριστιανών υπηκόων του, ειδικά των ειδωλολατρών Ελλήνων. Είχε αντιπάθεια για την αρχαία ελληνική παράδοση. Στους νόμους του, η λέξη Έλλην ήταν συνώνυμο του ειδωλολάτρη και υποδήλωνε τον μιαρό άνθρωπο.
Ηταν επίσης άνθρωπος των μεγάλων αντιθέσεων. Το 535 μ.Χ. με διάταγμά του, έκλεισε η Νεοπλατωνική Ακαδημία των Αθηνών, την οποία ίδρυσε ο Πλάτωνας το 387 π.Χ. και λειτουργούσε συνεχώς για 9 αιώνες. Ταυτόχρονα πραγματοποιούσε το όραμα του να οικοδομήσει την Αγία Σοφία, ενα απαράμιλλο πολιτιστικό έργο, προσφορά προς την ανθρωπότητα. Οταν στα εγκαίνια του ναού (27 Δεκ. 537μ.Χ.} είπε, γεμάτος υπερηφάνεια, το “Νενικηκά σε Σολομών” είχε συναίσθηση της πολιτιστικής προσφοράς του. Πάντως υπήρξε ο ηγέτης που άφησε το αποτύπωμα του στην Ιστορία.
Στην οικοδόμηση της Αγίας Σοφίας, συνέτρεξαν τρείς παράγοντες :
το όραμα του ρωμαίου, χριστιανού Ιουστινιανού, η ρωμαϊκή οικοδομική τεχνογνωσία και η αρχιτεκτονική ιδιοφυία συν την μηχανική γνώση των Ελλήνων Ανθέμιου και Ισίδωρου. Δηλαδή το τρίπτυχο του ευρωπαϊκού πολιτισμού: αρχαίος ελληνικός πολιτισμός, ρωμαϊκός πολιτισμός, χριστιανισμός. Μετά 1000 χρόνια, με την βία συνυπάρχει στον εξαίσιο χώρο , χωρίς να έχει καμία πολιτιστική παράδοση και το σπαθί του Ισλάμ.
του Νικολάου Καθρέπτα*
*ομότιμος καθηγητής ΑΕΙ
M.Sc., C.Eng., Columbia Un.
m. New York Academy of Sciences
