Το μυστήριο των προϊστορικών Νουράγκι: μια μελέτη αποκαλύπτει τη μηχανική που διατηρεί όρθιους τους αρχαίους πύργους της Σαρδηνίας

Ο Νουραγικός πύργος του Santu Antine. [Credit: Giovi77 / Wikimedia Commons] Η έρευνα αποκαλύπτει τον κρίσιμο ρόλο του υλικού πλήρωσης του εσ...

Ο Νουραγικός πύργος του Santu Antine. [Credit: Giovi77 / Wikimedia Commons]

Η έρευνα αποκαλύπτει τον κρίσιμο ρόλο του υλικού πλήρωσης του εσωτερικού χώρου στη σταθερότητα αυτών των εμβληματικών μνημείων της Εποχής του Χαλκού. Τα συμπεράσματά της είναι καθοριστικά για τη μελλοντική συντήρησή τους, ιδίως ενόψει της υποψηφιότητάς τους για ένταξη στον κατάλογο της UNESCO.

Στο μοναδικό τοπίο της Σαρδηνίας, διάσπαρτα σε λόφους και κοιλάδες, υψώνονται μυστηριώδεις λίθινες κατασκευές που έχουν αψηφήσει το χρόνο και την κατανόηση των ειδικών. Πρόκειται για τα Νουράγκι ή Νουράγκ, τους εμβληματικούς κωνικούς πύργους του Νουραγικού πολιτισμού, που άνθισε στο νησί μεταξύ 1800 και 700 π.Χ.

Χιλιάδες από αυτές τις κατασκευές, μερικές απλές και άλλες σχηματίζοντας λαβυρινθώδη συγκροτήματα, έχουν αποτελέσει αντικείμενο αρχαιολογικών και ιστορικών μελετών για δεκαετίες. Ωστόσο, ένα ερώτημα παρέμενε: πώς αυτές οι πύργοι παραμένουν όρθιοι, έχοντας κατασκευαστεί χωρίς κανένα είδος κονιάματος ή συνδετικού υλικού, χρησιμοποιώντας μόνο στοιβαγμένους λίθους;

Μια ομάδα Ιταλών ερευνητών μόλις δημοσίευσε μια μελέτη στο International Journal of Architectural Heritage που ρίχνει οριστικό φως σε αυτό το αρχαίο τεχνικό αίνιγμα. Η μελέτη εξηγεί τις στατικές αρχές που εξασφαλίζουν τη σταθερότητά τους και προτείνει μια αξιόπιστη υπόθεση για τον τρόπο κατασκευής τους. Οι επιπτώσεις είναι κρίσιμες σε μια εποχή που 32 νουραγικές τοποθεσίες έχουν προταθεί για να συμπεριληφθούν στον κατάλογο της Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO.

Εσωτερικός διάδρομος του Nουράγκι Santu Antine. [Credit: Ninobix / Wikimedia Commons]

Το αίνιγμα της πέτρας: ξηροί πύργοι και ψευδοθόλοι

Τα Νουράγκι, από τα οποία έχουν καταγραφεί περίπου οκτώ χιλιάδες, είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα του Νουραγικού πολιτισμού. Εξελίχθηκαν από απλές κατασκευές τύπου διαδρόμου σε επιβλητικούς πύργους της Μέσης και Ύστερης Εποχής του Χαλκού. Η βασική μονάδα, και το επίκεντρο αυτής της μελέτης, είναι ο πύργος Νουράγκι: μια κατασκευή κυκλικού σχεδίου με εξωτερικό τοίχο σε σχήμα σφαιροκώνου και εσωτερικό θάλαμο καλυμμένο από ένα είδος ψευδοθόλου ή θόλου με προεξοχές.

Αυτό που πάντα γοήτευε τους μηχανικούς είναι ότι πρόκειται για μια ξηρή κατασκευή. Δηλαδή, οι λίθινοι όγκοι, τόσο στον εξωτερικό τοίχο όσο και στον εσωτερικό θόλο, είναι στοιβαγμένοι ο ένας πάνω στον άλλο χωρίς τσιμέντο, κονίαμα ή οποιοδήποτε συνδετικό υλικό. Ο χώρος μεταξύ των δύο λίθινων τοίχων είναι γεμάτος με χαλαρό κοκκώδες υλικό: μικρές πέτρες, χώμα ή μπάζα. Αυτή η πλήρης απουσία «κόλλας» είναι που έκανε τη σταθερότητά του τόσο αινιγματική.

Προηγούμενες επιστημονικές συζητήσεις είχαν επικεντρωθεί στο αν ο θόλος συμπεριφερόταν σαν πραγματικός θόλος και στη σημασία του κυκλικού σχήματος. Κάποιοι υποστήριζαν ότι η σταθερότητα εξαρτιόταν αποκλειστικά από το βάρος των λίθων, καθιστώντας κάθε τμήμα αυτοστηριζόμενο. Άλλοι θεωρούσαν ότι η τρισδιάστατη μορφή και η αλληλεπίδραση μεταξύ των στοιχείων ήταν καθοριστικής σημασίας. Ωστόσο, σύμφωνα με τους συγγραφείς της νέας αυτής μελέτης, οι προηγούμενες μελέτες σχετικά με τη στατική των πύργων δεν είχαν λάβει υπόψη την επίδραση του υλικού πλήρωσης στη δομική σταθερότητα. Και εκεί βρίσκεται η κύρια ανακάλυψη.

Εσωτερικό του Νουράγκι Santu Antine.
[Credit: Cristiano Cani / Wikimedia Commons]

Για να λύσει το μυστήριο, η ομάδα με επικεφαλής τους Augusto Bortolussi, Valentina Dentoni, Cristina Levanti, Stefano Cara, Francesco Pinna και Battista Grosso στράφηκε στην τεχνολογία αιχμής. Αντί να αντιμετωπίσουν τον πύργο ως ένα συνεχές μπλοκ, τον μοντελοποίησαν ως αυτό που είναι: ένα διακριτό σύνολο χιλιάδων μεμονωμένων μπλοκ. Χρησιμοποίησαν τη μέθοδο διακριτών στοιχείων (DEM), μια υπολογιστική τεχνική που επιτρέπει την προσομοίωση της συμπεριφοράς κοκκωδών υλικών ή δομών που αποτελούνται από ξεχωριστές μονάδες, όπως ένα γιγαντιαίο σετ Lego από πέτρα.

Δημιούργησαν δύο λεπτομερή τρισδιάστατα μοντέλα στο λογισμικό 3DEC: ένα για τον εσωτερικό θόλο και ένα άλλο για τον εξωτερικό πύργο. Καθόρισαν με ακρίβεια τη γεωμετρία, με βάση μετρήσεις από πραγματικά Νουράγκι (ο εξωτερικός πύργος έχει διάμετρο 10-15 μ. στη βάση και ύψος 7-16 μ., ενώ ο εσωτερικός θάλαμος έχει διάμετρο 3,5-6 μ.), και ενσωμάτωσαν τις πραγματικές ιδιότητες της πέτρας και του υλικού πλήρωσης. Μια κρίσιμη πτυχή ήταν η προσομοίωση των οριζόντιων δυνάμεων που ασκούνται από το χαλαρό κοκκώδες υλικό καθώς συμπιέζεται από το βάρος της κατασκευής.

Ο στόχος ήταν σαφής: να υποβάλουν αυτά τα ψηφιακά μοντέλα στη δύναμη της βαρύτητας και να μειώσουν σταδιακά την αντίσταση στην ολίσθηση μεταξύ των τεμαχίων (προσομοιώνοντας τη φθορά ή την έλλειψη τριβής) έως ότου παρατηρήσουν πώς και πότε κατέρρευσε η δομή. Με αυτόν τον τρόπο, μπόρεσαν να προσδιορίσουν τον μηχανισμό αστοχίας και τον συντελεστή ασφαλείας.

Νουράγκι της Sa Perdaia και της Lighei. [Credit: A. Bortolussi et al. 2025]

Το βασικό συμπέρασμα: το υλικό πλήρωσης δεν είναι αδρανές, αλλά αποτελεί βασικό παράγοντα

Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων ήταν αποκαλυπτικά και ανέτρεψαν τις προηγούμενες αντιλήψεις. Η σταθερότητα του πύργου δεν εξηγείται μόνο από το βάρος των τεράστιων λίθων, αλλά από μια τριμερή και τέλεια συντονισμένη ισορροπία δυνάμεων μεταξύ του θόλου, του υλικού πλήρωσης και του εξωτερικού πύργου.

Το μοντέλο έδειξε ότι, εάν το υλικό πλήρωσης δεν ασκούσε πίεση από έξω, ο θόλος θα κατέρρεε. Οι δακτύλιοι των λίθων που τον σχηματίζουν θα είχαν την τάση να περιστρέφονται προς τα μέσα, προς τον θάλαμο, και να επεκτείνονται προς τα έξω. Ωστόσο, η σταθερή οριζόντια πίεση του συμπιεσμένου υλικού πλήρωσης το αποτρέπει αυτό. Το υλικό αυτό ασκεί μια ακτινική δύναμη προς τα μέσα που «αγκαλιάζει» τον θόλο, διατηρώντας τους δακτυλίους των λίθων συμπιεσμένους και στη θέση τους.

«Η μελέτη αποδεικνύει με βεβαιότητα ότι ο θόλος αποτελείται από επικαλυπτόμενους οριζόντιους δακτυλίους από λίθινους όγκους, των οποίων η στατική ισορροπία επιτυγχάνεται μέσω της συμβολής οριζόντιων ακτινικών δυνάμεων που ασκούνται στις εξωτερικές επιφάνειές τους από το κοκκώδες υλικό που γεμίζει τον χώρο μεταξύ του θόλου και του εξωτερικού πύργου», εξηγούν οι συγγραφείς. Ουσιαστικά, το υλικό πλήρωσης μετατρέπει μια σειρά ανεξάρτητων όγκων σε έναν συνεχή και σταθερό δακτύλιο.

Υλικό πλήρωσης: (α) Χώμα και πέτρες διαφόρων μεγεθών, στο Νουράγκι Sa Domu e’ S’Orcu, Domusnovas. (β) Λίθοι στο Νουράγκι Mereu, Orgosolo.
[Credit: A. Bortolussi et al. 2025]

Το χαλαρό εσωτερικό υλικό δεν είναι απλώς έρμα ή μπάζα, αλλά το στοιχείο που μεταδίδει τη δύναμη. Κάτω από το βάρος της ανώτερης δομής, το υλικό αυτό συμπιέζεται και αναπτύσσει οριζόντια πίεση προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτή η πίεση είναι που σταθεροποιεί τον θόλο προς τα μέσα. Αλλά η φυσική είναι αμείλικτη: η ίδια πίεση ωθεί επίσης προς τα έξω τον εξωτερικό πύργο.

Εδώ είναι που μπαίνουν στο παιχνίδι οι τεράστιοι, μερικές φορές μετρικού μεγέθους, όγκοι του εξωτερικού τοίχου. Η μεγάλη μάζα και το βάρος τους δημιουργούν τεράστια τριβή στους οριζόντιες αρμούς. Αυτή η τριβή είναι που αντισταθμίζει και υπερνικά τη φυγόκεντρο δύναμη που ασκεί το υλικό πλήρωσης. Ο εξωτερικός πύργος λειτουργεί ως ένα τεράστιο αντηρίδιο που συγκρατεί την ώθηση του υλικού πλήρωσης. «Ενώ το υλικό πλήρωσης συμβάλλει σημαντικά στη σταθερότητα του θόλου, ασκεί πίεση στον εξωτερικό πύργο, ο οποίος λειτουργεί ως δομή συγκράτησης», όπως περιγράφει λεπτομερώς η μελέτη.

Η υπόθεση της κατασκευής: ένας δακτύλιος κάθε φορά

Αυτή η κατανόηση της στατικής οδηγεί άμεσα σε μια υπόθεση σχετικά με την τεχνική κατασκευής. Η κατασκευή πρώτα του πλήρους θόλου, μετά του υλικού πλήρωσης και τέλος του εξωτερικού πύργου θα ήταν ανέφικτη, καθώς ο θόλος θα κατέρρεε χωρίς τη στήριξη του υλικού πλήρωσης. Ούτε θα ήταν δυνατό να κατασκευαστούν πρώτα και οι δύο τοίχοι και μετά το υλικό πλήρωσης, καθώς το υλικό δεν θα μπορούσε να συμπιεστεί σωστά.

Η μόνη λογική ακολουθία, και αυτή που επικυρώθηκε από τη μελέτη, είναι η κατασκευή με διαδοχικούς οριζόντιους δακτυλίους. Οι αρχαίοι τεχνίτες θα είχαν υψώσει, επίπεδο προς επίπεδο, έναν εσωτερικό δακτύλιο από όγκους (του θόλου), έναν εξωτερικό δακτύλιο από όγκους (του πύργου) και, μεταξύ τους, θα είχαν ρίξει και συμπιέσει το υλικό πλήρωσης. Αυτή η μέθοδος εξασφάλιζε ότι, σε κάθε στάδιο, ο θόλος λάμβανε αμέσως την οριζόντια στήριξη που χρειαζόταν, ενώ ο εξωτερικός πύργος, με τα μεγαλύτερα μπλοκ του, εξουδετέρωνε την ώθηση. «Η μόνη εύλογη υπόθεση παραμένει αυτή της κατασκευής με την επικάλυψη οριζόντιων δακτυλίων», καταλήγουν οι ερευνητές.

Οι προσομοιώσεις ποσοτικοποίησαν την ασφάλεια της κατασκευής. Ο στατικός συντελεστής ασφάλειας, ο οποίος σχετίζεται με την πραγματική αντοχή σε σχέση με την απαιτούμενη για την κατάρρευση, είναι 6,7 για τον θόλο (πολύ υψηλός, χάρη στην επίδραση της πλήρωσης) και 1,5 για τον εξωτερικό πύργο. Αυτό επιβεβαιώνει ότι ο θόλος είναι εξαιρετικά σταθερός υπό κανονικές συνθήκες, ενώ ο εξωτερικός πύργος είναι το πιο κρίσιμο στοιχείο: η σταθερότητά του εξαρτάται άμεσα από την τριβή μεταξύ των μεγάλων λίθων του.

«Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας μπορεί να αποτελέσουν ένα χρήσιμο εργαλείο για το σχεδιασμό και την εφαρμογή μέτρων διατήρησης, η αποτελεσματικότητα των οποίων εξαρτάται από την κατανόηση των αρχών που διέπουν τη σταθερότητα των κατασκευών», σημειώνει το άρθρο.

Με 32 Νουραγικές τοποθεσίες σε διαδικασία υποψηφιότητας ως Μνημεία Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO, η κατανόηση των εσωτερικών μηχανισμών είναι απαραίτητη για τον σχεδιασμό αποκαταστάσεων, ενισχύσεων και συντηρήσεων που είναι σεβαστές και αποτελεσματικές. Οποιαδήποτε παρέμβαση που αγνοεί αυτή τη λεπτή τριμερή ισορροπία — για παράδειγμα, η αφαίρεση ή η αλλοίωση του υλικού πλήρωσης ή η παρέμβαση στους όγκους του εξωτερικού πύργου χωρίς να ληφθεί υπόψη η τριβή — θα μπορούσε να θέσει σε σοβαρό κίνδυνο τη σταθερότητα του μνημείου.

Η μελέτη καταλήγει επιβεβαιώνοντας ότι το μοντέλο που αναλύθηκε, αν και απλοποιημένο, είναι εφαρμόσιμο σε όλους τους Νουραγικούς πύργους εντός τυπικών διαστάσεων. Ο Νουραγικός πύργος είναι η βασική μονάδα από την οποία σχηματίστηκαν τα πιο σύνθετα συγκροτήματα. Η εργασία αυτή θέτει τις βάσεις για μελλοντικές μελέτες αυτών των σύνθετων δομών.

Η έρευνα αποκαλύπτει τελικά ότι η χιλιετή αντοχή των Νουράγκι δεν είναι αποτέλεσμα τύχης ή απλής συσσώρευσης λίθων. Είναι το αποτέλεσμα μιας εξελιγμένης εμπειρικής γνώσης της φυσικής και της στατικής, που εφαρμόστηκε μέσω μιας μεθοδικής και ευφυούς τεχνικής κατασκευής. Οι Νουράγκι ήταν διαισθητικοί μηχανικοί που κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα δομικό σύστημα στο οποίο κάθε στοιχείο — από το μικρό μπλοκ του θαλάμου έως την κυκλώπεια πέτρα της πρόσοψης και το ταπεινό γέμισμα από χώμα και βότσαλα — παίζει καθοριστικό ρόλο σε μια τέλεια υπολογισμένη ισορροπία δυνάμεων.

Η κληρονομιά τους, που σήμερα είναι καλύτερα κατανοητή, αποτελεί σύμβολο της σαρδηνιακής ταυτότητας και παγκόσμια απόδειξη της ανθρώπινης ευφυΐας απέναντι στις προκλήσεις της βαρύτητας και του χρόνου. Μια κληρονομιά που η σύγχρονη επιστήμη συμβάλλει σήμερα στη διατήρηση για τις μελλοντικές γενιές.

Διαβάστε εδώ τη σχετική επιστημονική δημοσίευση.

Bortolussi, A., Dentoni, V., Levanti, C., Cara, S., Pinna, F., & Grosso, B. (2025). A Study on the Stability and Construction Techniques of Nuragic Towers. International Journal of Architectural Heritage, 1–16. doi.org/10.1080/15583058.2025.2595146

Πηγή: LBV Magazine