Pantheon Museum
Lo sguardo verso l'alto nella cupola del Pantheon a Roma: cinque anelli concentrici di cassettoni che si restringono verso l'oculo

La cupola e l'oculo

È ancora la cupola in calcestruzzo non armato più grande al mondo, quasi duemila anni dopo la sua costruzione. Le cifre che la descrivono sono spesso pubblicate, ma spesso sono errate, anche sul sito web della basilica stessa.

Foto: Freepik stock, licensed via Magnific

Diciannove secoli dopo che il cemento è stato colato, questa è ancora la cupola in cemento armato più grande del mondo. Non è la più grande cupola romana, né la più grande del suo tempo. È semplicemente la più grande, punto, di qualsiasi struttura mai costruita senza l'uso di acciaio.

I numeri che la descrivono sono stampati ovunque e, sorprendentemente, sono spesso errati, persino sul sito web della basilica che occupa l'edificio. Ecco quindi questi numeri, con le relative fonti, e con le eventuali discrepanze evidenziate, invece di essere edulcorate.

Un numero ripetuto

La caratteristica fondamentale della geometria del Pantheon è che ha una sola dimensione. Il diametro interno e l'altezza interna sono identici, e la cornice che corre lungo la parete divide esattamente quest'altezza a metà. La cupola è la parte superiore di una sfera; la parte inferiore della stessa sfera si adatterebbe perfettamente al cilindro che la sostiene.

Stai al centro e ti trovi nel punto centrale di una sfera di 43 metri di diametro, di cui metà è immaginaria e metà si trova sopra la tua testa.

Quando le fonti presentano opinioni diverse, abbiamo riportato entrambe le versioni invece di cercare una media. Il disaccordo è una fonte di informazione.
Valore Origine e avvertenza
Diametro interno43,3 metriLa cifra più comunemente utilizzata, e quella che utilizziamo qui
Stessa cosa, tramite rilievo laser43,56 metriAung e Bork, 2025. Una differenza reale, non un artefatto di conversione
Direttamente, di persona43,57 metriWilson Jones 2000, citato nel volume di Cambridge: 147,20 piedi romani
Da pavimento a cupolauguale al diametroIl volume di Cambridge afferma direttamente l'uguaglianza
Sollevamento della cupolacirca 21,7 metriEsattamente la metà. La cornice interna divide l'altezza a metà
Oculus30 piedi romani, circa 9 metriVolume di Cambridge, basato su Pelletti, 1989
Oculus, alternativa8,3 metriHannah e Magli, 2011. Una discrepanza del sette percento, irrisolta
Spessore della cupolaDa 5,9 metri a 1,5 metriDe Fine Licht 1968, l'indagine archeologica dedicata
AltroDa 6,4 metri a 1,2 metriCowan, 1977. In genere, si preferisce l'indagine più datata

Due cifre che circolano ampiamente e che non dovrebbero. L'8.2 m oculus pubblicato sul sito ufficiale della basilica è un errore istituzionale, probabilmente dovuto alla lettura errata di 30 piedi invece di 27, e viene ripetuto da diversi siti commerciali. E il famoso 142 piedi è un valore reale che viene quasi sempre etichettato in modo errato: si tratta di piedi inglesi, non romani. In piedi romani, l'interno è vicino ai 146, e il modulo di progettazione era probabilmente di 150, misurato sul cerchio che passa attraverso i centri delle colonne, piuttosto che sulla superficie della parete.

Un muro romano in primo piano: da un lato, il nucleo di cemento a vista, e dall'altro, sottili mattoni romani con spessi strati di malta

Il materiale

Il calcestruzzo romano veniva posato, non versato

Questa è la correzione più utile che puoi apportare riguardo all'edificio. L'espressione "opus caementicium" non si riferisce al calcestruzzo fluido. I Romani mescolavano una malta a base di calce e cenere vulcanica, e poi collocavano manualmente gli aggregati al suo interno, pezzo per pezzo, in strati orizzontali, con pezzi di dimensioni approssimativamente quelle di un pugno.

Questo cambia completamente la natura della cupola. Non è una struttura monolitica; è una pila costruita con estrema cura, in cui qualcuno ha scelto, strato dopo strato, quale pietra utilizzare. Ed è proprio questa scelta a mantenerla in piedi.

La cenere è pozzolana, che si indurisce anche sott'acqua. Il suo nome deriva da Pozzuoli, vicino a Napoli, secondo una tradizione successiva: Vitruvio descrive il materiale senza mai chiamarlo così, parlando solo di una specie di polvere presente nella regione intorno a Baia.

Cosa lo sostiene, in realtà?

Chiediti perché la cupola non crolla e la maggior parte delle fonti ti dirà che le costolature la alleggeriscono. È una risposta che può sembrare convincente, ma non è quella giusta.

L'ingegnere strutturista Robert Mark lo misurò nel 1987: il sistema di nervature sottili rimuove meno del cinque per cento della massa totale della cupola. Non è una quantità trascurabile, ma non è nemmeno ciò che rende possibile una campata di 43 metri senza rinforzi.

Ci sono altre due cose che lo fanno, e entrambe sono invisibili.

Il calcestruzzo diventa più sottile man mano che si innalza, passando da circa 5,9 metri nel punto in cui si stacca dalla parete a circa 1,5 metri sul bordo dell'oculo. I lavori più impegnativi sono stati eseguiti nella parte inferiore, dove la struttura deve resistere alla spinta verso l'esterno; nella parte superiore, non rimane quasi nulla da sostenere.

E la composizione diventa più leggera man mano che si sale. Lancaster identifica almeno sei strati distinti. Al livello del pavimento, il calcestruzzo è arricchito con travertino, la pietra più pesante disponibile. Più in alto, si passa al tufo. All'interno della cupola, la composizione è costituita da mattoni frantumati fino a circa 11,75 metri dal livello di base, con un peso di circa 1.600 kg per metro cubo; poi, una fascia di circa 225 cm in cui mattoni e tufo si alternano; infine, per gli ultimi nove metri circa, si utilizza tufo leggero e scoria vulcanica, fino a circa 1.350 kg.

Qualcuno ha pianificato tutto questo in anticipo, e poi lo ha supervisionato per anni. È un risultato molto più notevole di un semplice motivo decorativo a forma di quadrati, ed è la parte che nessuno fotografa.

Le casse, e il numero 28

Ci sono 140 cassettoni, in cinque anelli da 28. I quattro anelli più bassi arretrano quattro volte; quello più alto tre.

Il numero 28 è un numero perfetto: è uguale alla somma dei suoi divisori, ovvero 1 più 2 più 4 più 7 più 14. Se questo sia voluto o meno, nessuno può dimostrarlo, e la verità è che potrebbe essere una semplice coincidenza in una cultura che si interessava a queste cose. Lo menzioniamo perché è vero e interessante, non perché dimostri qualcosa.

È veramente sconosciuto con cosa fossero originariamente decorate queste casse. Leggerai che ognuna di esse conteneva una rosa di bronzo dorata. Il volume di Cambridge definisce la decorazione originale come qualcosa di ipotetico, il che significa che le rose sono una congettura ragionevole che, attraverso la ripetizione, si è trasformata in un fatto. Lo stesso vale per la ricostruzione dell'aquila e della ghirlanda spesso raffigurata nel frontone: un'idea suggestiva, ma non dimostrabile.

Un arco e un muro in mattoni romani a Ostia Antica, con un capitello corinzio in marmo visibile oltre

Nelle pareti

Gli archi che non riesci a vedere

Il tamburo non è un cilindro pieno. È spesso circa sei metri e presenta delle cavità, contenendo al suo interno delle camere e delle volte, con relieving arches integrate nella struttura, realizzate con i cosiddetti bipedales, i mattoni di due piedi che i Romani utilizzavano proprio per questo scopo. bipedales

Quegli archi raccolgono il peso e lo trasmettono verso il basso attraverso otto massicci pilastri, invece di distribuirlo uniformemente lungo l'anello. Puoi osservarli sulla superficie esterna in mattoni, e questo è uno dei motivi per cui vale la pena fare un giro intorno all'esterno: la parte posteriore del Pantheon ti mostra l'ingegneria che il marmo all'interno nasconde.

Le sette rientranze nel muro non sono un elemento decorativo. È proprio rimuovendo così tanta materia tra i pilastri che si riesce a rendere la struttura portante abbastanza leggera da valerne la costruzione.

Sedici colonne, e due colori di pietra

Il portico poggia su sedici colonne monolitiche di granito, ciascuna un unico pezzo lungo circa 11,7 m e dal peso dell'ordine di 50 tonnellate. Otto stanno sulla fronte; le altre otto sono disposte dietro in due file da quattro, formando un passaggio centrale e due navate laterali che terminano in nicchie.

Sono due pietre diverse e, una volta che lo sai, non riesci più a non vederlo. Le otto anteriori sono grigie, estratte a Mons Claudianus nel deserto orientale egiziano. Le otto posteriori sono rosa, provenienti da Aswan, a sei centinaia di chilometri a monte del Nilo. Le cornici e le basi sono marmo greco proveniente da Penteliko. L'unica pietra italiana in tutta la struttura è il marmo di Carrara utilizzato per le cornici dell'edicola interna.

Ognuna di quelle colonne fu tagliata in Egitto, trasportata al Nilo, fatta galleggiare lungo il fiume, spedita attraverso il Mediterraneo, portata fino al Tevere e poi eretta verticalmente a Roma. Tutto questo, sedici volte. La cifra di 60 tonnellate, spesso ripetuta, sembra provenire da un sito web commerciale; i rilievi laser, invece, indicano un peso intorno alle 50 tonnellate.

Le porte in bronzo sono antichissime, probabilmente la cosa più vecchia dell'edificio, e misurano 4,45 x 7,53 metri. Entrambe le ante sono state restaurate nel 1998 e sono state nuovamente rese funzionanti.

È ancora davvero il più grande?

Sì, con la precisazione che ho fatto: la cupola più grande realizzata in calcestruzzo non armato. Le cupole moderne sono più grandi e sono realizzate in acciaio, oppure in calcestruzzo armato, che è un materiale diverso con regole diverse.

La comparazione a cui spesso si ricorre è la cupola di Brunelleschi a Firenze, che si estende per circa 44 metri. Tuttavia, Firenze è costruita in mattoni su una struttura ottagonale, con catene e una doppia volta, ed è stata completata tredici secoli dopo. È una soluzione magnifica per un problema che il Pantheon ha risolto in modo completamente diverso, e definire uno dei due come "vincitore" significa perdere di vista ciò che è interessante in entrambi.

C'è una cosa a cui devi fare attenzione: potresti aver letto che lo studio del MIT sui materiali auto-riparanti del cemento romano spiega la sopravvivenza del Pantheon. Non è così. Quei campioni provenivano da Privernum, e la parola "Pantheon" non compare nello studio. Non è mai stata condotta una moderna analisi chimica o mineralogica del cemento utilizzato in questo edificio. Teniamo un elenco di questo tipo di informazioni.

La cupola, in breve

Quanto è grande la cupola del Pantheon?

43,3 metri di diametro interno, e la stessa misura dal pavimento all'oculo, quindi l'interno contiene una sfera perfetta. Un recente rilievo laser indica 43,56, una differenza reale nella misurazione, piuttosto che un errore di arrotondamento.

È ancora la cupola in cemento più grande?

Sì, è la cupola in cemento armato più grande del mondo, e ha quasi duemila anni. Le cupole moderne più grandi utilizzano acciaio o armature, il che rappresenta un problema strutturale diverso.

Quanto è largo l'oculo?

Trenta piedi romani, circa 9 metri, secondo il riferimento di Cambridge, basato sul rilievo di Pelletti. La cifra di 8,2 metri presente sul sito web della basilica è un errore, e Hannah e Magli indicano 8,3 metri, una discrepanza che rimane irrisolta.

Le volte contribuiscono a rendere la cupola più leggera?

A malapena. Robert Mark stimò il risparmio in meno del cinque per cento della massa della cupola nel 1987. Ciò che rende possibile questa struttura è il progressivo assottigliamento del calcestruzzo, da 5,9 m a 1,5 m, e l'utilizzo di aggregati sempre più leggeri man mano che si sale.

Il calcestruzzo romano si autoripara? E per questo motivo è sopravvissuto così a lungo?

La ricerca sulla capacità di auto-riparazione è reale, ma i campioni provengono da Privernum, non dal Pantheon, e il documento non menziona mai questo edificio. Non esistono studi moderni sulla malta utilizzata nel Pantheon. La sua sopravvivenza è dovuta più a un tetto in piombo installato nell'ottavo secolo.

Di cosa sono fatte le colonne?

Il granito è disponibile in due colori: le otto colonne anteriori sono grigie e provengono da Mons Claudianus, in Egitto, mentre le otto posteriori sono rosa e provengono da Aswan. Ogni colonna è un unico blocco di pietra, lungo circa 11,7 metri e pesante circa 50 tonnellate.

L'altra cosa che fa l'oculus

Proietta un disco di luce solare di nove metri che si posa in un punto diverso ogni giorno. Abbiamo calcolato dove cade, mese dopo mese.

Dati verificati il. Dimensioni, casseforme, materiali e granulometria, tratti da Marder e Wilson Jones, "The Pantheon" (Cambridge, 2015), De Fine Licht, 1968, e Lancaster. Il peso delle casseforme è indicato da R. Mark, 1987.