Σαν σήμερα ... 1940, κατέρρευσε η γέφυρα Tacoma.

Η γέφυρα Τακόμα τη στιγμή της κατάρρευσής της.

Σαν σήμερα, στις 7 Νοεμβρίου 1940, κατέρρευσε η Tacoma Narrows Bridge (Γέφυρα Στενών Τακόμα), γνωστή και με το υποκοριστικό Galloping Gertie, στην πολιτεία της  Washington στις ΗΠΑ. 

Η γέφυρα είχε εγκαινιαστεί μόλις την 1η Ιουλίου 1940, αντικαθιστώντας τα πορθμεία που συνέδεαν την Τακόμα με την απέναντι χερσόνησο Kitsap. 

Επρόκειτο για την 3η μεγαλύτερη καλωδιωτή (κρεμαστή) γέφυρα του κόσμου εκείνη την εποχή και αποτελούσε ένα κατασκευαστικό επίτευγμα για την περιοχή. Για την κατασκευή της χρειάστηκαν 3 χρόνια και 6 εκατομμύρια δολάρια. Για να μειώσει το κόστος, ο μηχανικός Leon Moisseiff τη σχεδίασε μ' ένα ασυνήθιστα λεπτό πλαίσιο πλάτους 12 μέτρων και είχε μόνο δύο λωρίδες κυκλοφορίας οχημάτων. 

Η γέφυρα Τακόμα συνέδεε την πόλη Τακόμα με την χερσόνησο Kitsap.

Ο λόγος που γράφω αυτή την ανάρτηση έχει να κάνει με το γεγονός ότι επί πολλά χρόνια, μετά την κατάρρευση της γέφυρας, το τι συνέβη σ' αυτήν και γιατί συνέβη, αποτελούσε αφενός αντικείμενο διδασκαλίας των φυσικών και των μηχανικών, αφετέρου αντικείμενο μελέτης των ειδικών μηχανικών κατασκευής γεφυρών. Είχα τη χαρά να δω τις γέφυρες τον Αύγουστο του 2015, όταν επισκέφτηκα τις δυτικές πολιτείες Ουάσιγκτον και Όρεγκον.

Την ημέρα των εγκαινίων, περισσότερα από 2000 αυτοκίνητα διέσχισαν την γέφυρα.

Την περίοδο μετά τα εγκαίνια της γέφυρας η περιοχή πλήττονταν από ισχυρούς ανέμους που οδηγούσαν σε έντονη ταλάντωσή της. Οι οδηγοί έλεγαν ότι, πολλές φορές λόγω της κλίσης που έπαιρνε η γέφυρα, έχαναν από το οπτικό τους πεδίο τα μπροστινά οχήματα τα οποία επανεμφανίζονταν στην συνέχεια!

Μόλις 4 μήνες μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής της φύσηξε ισχυρός άνεμος που έπνεε με ταχύτητα 67 χλμ/ώρα. Η γέφυρα άρχισε να στριφογυρίζει αριστερά και δεξιά, όπως φαίνεται στο σχετικό βίντεο παρακάτω, κάνοντας 14 ταλαντώσεις ανά λεπτό.

Ο υπάλληλος της γέφυρας απαγόρευσε τη διέλευση των οχημάτων από τα διόδια, ωστόσο το τελευταίο όχημα εγκλωβίστηκε στην γέφυρα που ταλαντευόταν με μανία από τον άνεμο. Ο οδηγός Leonard Coatsworth εγκατέλειψε το αυτοκίνητο και διέφυγε με τα πόδια τρέχοντας στην απέναντι μεριά, χωρίς να καταφέρει να πάρει μαζί το σκύλο του, ένα κόκερ σπανιέλ. Ένας φίλος του Coatsworth, ο Howard Clifford, φωτογράφος στην τοπική  εφημερίδα THE NEWS TRIBUNE έτρεξε να σώσει τον σκύλο δίχως όμως να τα καταφέρει. Ο Clifford ήταν ο τελευταίος άνθρωπος που διέσχισε τη γέφυρα τρέχοντας να σωθεί, πριν αυτή καταρρεύσει στη θάλασσα του Puget Sound. Το μόνο θύμα ήταν ο σκύλος που εγκλωβίστηκε στο αποκλεισμένο αυτοκίνητο. 

Ο φωτογράφος Howard Clifford, κρατώντας τη φωτογραφία όπου φαίνεται
ο ίδιος να τρέχει να σωθεί, καθώς η γέφυρα έχει αρχίσει να καταρρέει.
(Στην επέτειο των 50 χρόνων από την κατάρρευση - 1990)

Εκείνη την εποχή, η κοινότητα των μηχανικών ήταν μπερδεμένη σχετικά με το πώς μια γέφυρα που σχεδιάστηκε για να αντέχει ανέμους μέχρι 190 χλμ/ώρα θα μπορούσε να καταρρεύσει μ' έναν άνεμο 67χλμ/ώρα. Δημιουργήθηκε η Federal Works Agency Commission (Υπηρεσιακή Επιτροπή Ομοσπονδιακών Εργασιών) που τον Μάρτιο του 1941 έδωσε τα συμπεράσματα της μελέτης του γεγονότος. Οι ειδικοί εξακολουθούν να διαφωνούν σχετικά με τα ακριβή αίτια της καταστροφής της γέφυρας, αλλά οι περισσότεροι συμφωνούν ότι η πτώση οφείλεται στο φαινόμενο του συντονισμού ανάμεσα στη συχνότητα του ανέμου και την ιδιοσυχνότητα ταλάντωσης της γέφυρας. 

Υπηρεσιακοί παράγοντες και μηχανικοί στον τόπο του ατυχήματος
μετά την κατάρρευση της γέφυρας. Δεξιά διακρίνεται ο καθηγητής Μηχανικής
Frederick Β. Farquharson του Πανεπιστημίου της Washington.

Ο Othmar Ammann, κορυφαίος σχεδιαστής γεφυρών κι ένας από τους συντάκτες της μελέτης, έγραψε σχετικά: "Η πτώση της γέφυρας Tacoma Narrows μας έδωσε ανεκτίμητες πληροφορίες... Έδειξε ότι κάθε νέο κατασκευαστικό έργο μεγάλου μεγέθους συνεπάγεται νέα προβλήματα για τη λύση των οποίων ούτε η θεωρία, ούτε η πρακτική εμπειρία αποτελούν επαρκή οδηγό. Τότε πρέπει να βασιζόμαστε σε μεγάλο βαθμό στην κρίση και αν, κατά συνέπεια, προκύψουν λάθη ή αποτυχίες, πρέπει να τα δεχτούμε ως το τίμημα για την ανθρώπινη πρόοδο."Το σίγουρο είναι ότι το επόμενο διάστημα από την κατάρρευση της γέφυρας, το γεγονός αποτέλεσε αντικείμενο πολύχρονης μελέτης που έδωσε την ευκαιρία στους μηχανικούς να καταλήξουν σε χρήσιμα συμπεράσματα.

Απομεινάρια από την κατάρρευση της γέφυρας.

Τον Οκτώβριο του 1950 μια νέα μεγαλύτερη γέφυρα (Westbound - προς τα Δυτικά)  κατασκευάστηκε στην περιοχή. Είχε μήκος 1822 μέτρα και ήταν 12 μέτρα μακρύτερη από αυτή που κατέρρευσε.

Το 1992, τα απομεινάρια της παλιάς γέφυρας Τακόμα εντάχθηκαν στο Εθνικό Μητρώο Ιστορικών Τόπων (National Register of Historic Places) των ΗΠΑ.

Τον Ιούλιο 2007 μια δεύτερη γέφυρα δίπλα στην πρώτη (Eastbound - προς τα Ανατολικά) ξεκίνησε την λειτουργία της με διόδια. 

Αναμνηστικό φυλλάδιο της γέφυρας Τακόμα,
με αφορμή τα εγκαίνια της καινούριας το 1950.

• Δείτε το (χρωματισμένο) βίντεο της ταλάντωσης και κατάρρευσης της γέφυρας (5:56). Το βίντεο τραβήχτηκε από τον φωτογράφο της Τακόμα Barney Elliott. 

• Δείτε το βίντεο όπου παρουσιάζεται η κλασσική ερμηνεία της κατάρρευσης (συντονισμός) (8:47, αγγλικά).

• Δείτε το βίντεο όπου παρουσιάζεται μια διαφορετική ερμηνεία της κατάρρευσης από τον ιστότοπο minutephysics (1:54, αγγλικά). Ενδιαφέρον παρουσιάζουν αρκετά σχόλια της ανάρτησης που διαφωνούν με αυτή την εξήγηση του γεγονότος.

• Περιγραφή των συνθηκών κατάρρευσης της γέφυρας και ερμηνεία του γεγονότος μέσα από ένα κείμενο pdf (αγγλικά) του Ajay Harish.

• Στις ιστοσελίδες αυτές θα βρείτε ό,τι έχει σχέση με την ιστορία της γέφυρας Τακόμα πριν και μετά την κατάρρευση.

Πηγή: Today in Science History