Еще до Брунеллески работа над собором Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции продолжалась более 100 лет. Указ от 1296 года предписывал построить здание «столько великолепное, что своей высотой и красотой оно превзойдет все подобные постройки греков и римлян», и в том же году началось строительство по проекту Арнольфо ди Камбио (которому принадлежат еще две величайшие достопримечательности Флоренции: базилика Санта-Кроче и Палаццо Веккьо). Несмотря на грандиозный указ, за последующие десятилетия постепенно стал улетучиваться и энтузиазм, и энергия граждан – не говоря уже о деньгах, – так что собор, еще и без купола, доделали только к 1418 году. Во время строительства как-то мало подумали о том, как вообще водрузить купол на огромную 42-метровую дыру.
Дуомо Брунеллески во Флоренции, или собор Санта-Мария дель Фьоре
Брунеллески вырос как раз неподалеку от строительной площадки с незаконченным собором. Строительство шло так долго, что одну из улиц рядом со стройкой так и назвали Lungo di Fondamenti, или «вдоль фундамента». В подмастерьях Брунеллески научился отливать бронзу и золото, ковать железо и придавать металлам форму. Потом он переехал в Рим, где изучал технологии своих предков, древних римлян. Брунеллески всегда интересовался инженерией и еще в молодости сформулировал два важных намерения: возродить архитектуру до величия древнеримских времен и построить собору купол. Шанс осуществить оба этих намерения представился, когда власти, отвечавшие за собор, устроили конкурс, чтобы найти подходящего кандидата для создания купола. У Брунеллески было мало шансов выиграть, так как даже более скромные его проекты из-за его радикальных идей вызывали много неприязни, а дипломатия не была его коньком. (Как-то раз комитет, который рассматривал его проект, силой выгнал его и выбросил на площадь, после чего его стали называть безумцем.)
Процесс сооружения арки с деревянной опорой позволяет положить на место несущие камни, а затем заложить замковый камень
Пожалуй, нетрудно понять, почему люди осуждали Брунеллески, заявившего, что у него есть новый метод. Тысячи лет арки – и купола – строили одинаково. Плотники собирали деревянную опору, или кружало, которое помещалось внутри будущего купола или арки. Каменщики аккуратно выкладывали вокруг него материал, часто соединяя кладку каким-нибудь раствором. Они начинали с закладки камня или кирпича в основание, а затем постепенно поднимались к центру арки. Заканчивался процесс закладкой замкового камня. До момента закладки замкового камня своды арки, поднимающиеся от основания, разъединены. Их поддерживает деревянная опора, без которой недостроенная арка просто обрушится. Как только на место кладут замковый камень, силы сжатия распределяются по всей арке, и она обретает устойчивость. Теперь опору можно убрать, и арка останется на своем месте. Купола сооружали по тому же принципу, только опора имела форму полусферы.
Все считали, что это единственный способ построить купол. Но Брунеллески был не согласен. Он представил комитету модель шириной 2 м и высотой почти 4 м из 5000 кирпичей, которую, по его словам, он построил за месяц без использования опоры. К его заявлению отнеслись скептически, тем более что он отказался рассказать, как ему это удалось.
Судьи, которым поручили выбрать проект купола, настойчиво просили архитектора раскрыть свой метод, но Брунеллески отказался. На одном из собраний с судьями, где присутствовало несколько экспертов, которые тоже представили свои проекты, он попросил принести в зал яйцо. Если кто-либо из его противников сможет поставить яйцо вертикально на кончик, заявил он, то он станет победителем. Один за другим конкурсанты предпринимали попытки сделать это, и у них ничего не вышло. Тогда Брунеллески постучал яйцом по столу, слегка надломив скорлупу на кончике, и поставил его вертикально на стол. Остальные возразили, что так мог сделать любой, если бы знал, что можно ломать скорлупу, а он ответил: «Да, и то же самое вы сказали бы, если бы я рассказал, как собираюсь построить купол». Контракт достался ему – хотя, возможно, только потому, что других практических решений было мало. (Один человек даже предложил наполнить собор землей, чтобы поддерживать купол во время строительства. После возведения купола землю убрали бы мальчишки, чтобы достать монеты, которые в нее нарочно положили.)
Я ездила во Флоренцию, когда изучала физику. Понте-Веккьо, колокольня Джотто, баптистерий Сан-Джованни и Санта-Феличита – словно экспонаты музея на открытом воздухе, посвященного инженерии Средневековья и раннего Возрождения. Дуомо, как с любовью называют городской собор, – одна из доминант в архитектуре города. Я немного постояла снаружи, словно впитывая все это: аккуратную симметрию трех дверных проемов, разделенных четырьмя высокими колоннами (и еще двумя наверху), и ряд весьма замысловатых изображений Марии и апостолов под самым большим окном из розового стекла. Круги, стрельчатые арки, треугольники и прямоугольники, цветные полосы из камня – все это сложилось вместе в приятный геометрический хаос. Наконец я вошла в собор, и мой взгляд сразу же приковал свод купола, парящий высоко надо мной.
Его основание представляет собой восьмиугольник, и на каждой его грани круглый витраж, сквозь который проникает свет. Еще больше света льется внутрь через окулус на вершине купола. Над витражами располагаются великолепные фрески, на которых изображены картины Страшного суда: хоры ангелов, святые и олицетворения добродетелей борются за внимание в слоях окрашенного облака. Все это прекрасно, но моему внутреннему ученому хотелось узнать, как все устроено, увидеть строение купола за красивой отделкой.
Скелет Дуомо, скрытый между двумя слоями кирпичной кладки, – это инновация Брунеллески
Лучший вид на купол открывается с колокольни Джотто, которая стоит на площади у западного угла собора. 414 ступенек проверили меня на прочность, и наконец я оказалась на вершине, глядя на терракотовые черепичные своды и белые ребра, придающие куполу форму. Подходящее место для того, чтобы насладиться захватывающим зрелищем и восхититься гением Брунеллески. На мой взгляд, нестандартное мышление Брунеллески в сочетании со смелым его воплощением представляют ценность для современной инженерии. Именно мышление вне общепринятых традиций и способность представлять себе «невозможное» двигают инженерию вперед.
Брунеллески изобразил ребра на характерных подробных чертежах. Ребра сложены из камня, и они выполняют функцию арок, опирающихся на восемь углов купольного отверстия. Эти арки поддерживали грани восьмиугольного купола. Между основными восемью каменными ребрами располагались еще шестнадцать для сопротивления силе ветра. Снаружи их не видно, потому что Брунеллески спрятал их в пространстве между слоями кирпичной кладки. Создав это пространство, он смог не только спрятать вспомогательные ребра, но и сократить вес купола в два раза по сравнению с тем, сколько он весил бы, если бы был сплошным. Благодаря такой облегченной конструкции купол удалось построить без опоры.
