La cúpula de la Catedral Santa María del Fiore es un misterio arquitectónico para expertos hasta hoy día ya que en aquella época no existía la tecnología para construirla. Esta cúpula es increíblemente alta y ancha, haciéndola aún más complicada de construir por la falta de equipo. Está hecha por ocho lados compuestas por más de cuatro millones de bloques que se conectan en el tope. A la cima, se encuentra una plataforma enorme de mármol. Además, el diseñador detrás de ella no tenía experiencia alguna en el campo de la arquitectura ya que era un orfebre.
Parte de lo que hace esta cúpula tan misteriosa hoy día es la falta de planos para garantizar el control de Brunelleschi. El arquitecto de la misma, Felippo Brunelleschi, no dejó rastro de cómo se construyó la cúpula y nadie tiene idea con qué tecnología se pudo llevar a cabo su construcción. De hecho, para ilustrar su plan estructural propuesto, construyó un modelo de madera y ladrillo con la ayuda de Donatello y Nanni di Banco, un modelo que todavía se exhibe en el Museo Dell'Opera del Duomo. El modelo sirvió como guía para los artesanos, pero fue intencionalmente incompleto. La falta de referencia de construcción de la cúpula es de los factores principales de su misterio.
Considerando que la cúpula tiene un tamaño enorme, profesionales aseguran que hoy día hubiese sido un reto construirla e imposible en aquella época. Esta mide 171 pies de altura y un ancho de 144 pies. Para mejor entender cómo fue posible la construcción, el arquitecto italiano Massimo Ricci construyó una cúpula 1/5 del tamaño original. Ricci ha imitado técnicas de la época para intentar entender cómo se logró construirla sin planos. Se enfrentó con varias incógnitas, sin embargo el problema de la extensión se resolvió mediante un conjunto de cuatro cadenas horizontales internas de piedra y hierro, que sirven como aros de barril, incrustados dentro del domo interno. Uno en la parte superior, otro en la parte inferior, con los dos restantes espaciados uniformemente entre ellos.
La cúpula ha sido un misterio de la ingeniería y arquitectura por siglos y ha impactado a profesionales hasta hoy día. Sus técnicas ayudaron a futuras generaciones a expandir su intelecto para lograr crear estructuras impactantes sin importar los recursos. El diseño de la misma ignoró la moda del momento, la gótica, e implementó la cultura romana antigua para crear algo diferente que resaltase. Sin duda ha sido una estructura emblemática y admirada desde su inicio hasta el presente.
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