Возведение собора шло 5 лет, и каждый день строителям приходилось сталкиваться с самыми разнообразными проблемами. Лишь о малой их части читайте далее.
Быть сейсмологом - престижно, но довольно непросто. Быть сейсмологом в Турции непросто вдвойне. Все народы, все цивилизации, когда-либо существовавшие в Малой Азии, так или иначе страдали от землетрясений. Каждая культура, каждая так или иначе реагировала на вызов стихии: где-то отказывались от возведений монументальных сооружений, где-то напротив придавали избыточную прочность и даже тяжеловесность, где-то просто полагались на волю случая и периодически восстанавливали то, что страдало от движений земной коры. Каждый из 3 вариантов не годился для возведения Айя-Софии, ведь здание должно было быть внушительным и прочным и в то же время быть устремленным в небо. Архитекторы Анфимий и Исидор учли опасность землетрясений и поэтому впервые в истории строительства применили удивительные формы - пандативы, они же парусы (по краям фото с Серафимами).
Пандативы заполнили пространство между опорными арками и позволили снизить нагрузку на них (передавая ее на столбы под арками), что в свою очередь должно было поспособствовать решению задачи по созданию купола. Ни одного похожего здания в ту пору еще не существовало; так гений византийских зодчих проявил себя первый, но отнюдь не в последний раз.
Еще одно оригинальное решение - размещение купола на своеобразном гигантском каменном барабане; изнутри его заметить и выделить непросто, но снаружи он отлично просматривается. Окошки снизу кажутся небольшими; в действительности же высота каждого из них больше метра. Знание их реальных размеров позволяет если не осознать масштаб сооружения, то хотя бы постепенно свыкнуться с мыслью о том, что истинные его размеры необычайны.
При подобных массивных элементах наверху строители должны были столкнуться с проблемой прочности всей конструкции - и столкнулись! Чтоб сделать арки прочнее и устойчивее, Анфимий предложил изящное геометрическое решение, которое до сих пор невольно поражает всех посетителей Собора Святой Софии: от двух противоположных арок в сторону отходили (конхи) полусферы, что позволило создать ощущение значительного пространства (ведь каждая из полусфер была в свою очередь осложнена полусферами меньше размера)...
...а также позволило уменьшить нагрузку на основные несущие элементы.
Благодаря конхам площадь и объем нефа заметно увеличились, что соответствовало пожеланию Юстиниана. Но тогда же архитекторы столкнулись с другой проблемой: из чего строить? Некоторые римские традиции времен расцвета государства оказались утрачены, некоторые материалы - позабыты. Более того, как ясно следует из трудов и записок Прокопия Кесарийского, Восточная Римская империя, распыляя ресурсы в погоне за количеством, не всегда следила за качеством. Вот что можно найти в его книге "О постройках" касаемо возведения военных укреплений:
...находясь всегда в страхе и вечно ожидая их нашествия, они вели эту стройку не тщательно, так что быстрота постройки ввиду излишка торопливости лишала это сооружение должной безопасности и устойчивости... они не сделали их неприступными для неприятелей, подняв их на такую высоту, которая едва-едва была необходима; при этом, конечно, самые камни они клали не так, как следует, не обделывали их кладку как должно, не связывали их плотно, как полагается, раствором извести.
Конечно, своего императора Прокопий критиковать подобным образом не мог. Даже наоборот: в хрониках он всячески подчеркивал щедрость Юстиниана. И действительно: декоративные элементы интерьера везли из разных уголков страны, то же касается и сырья для обычного строительного раствора - его доставляли с Родоса. Глину, камень, мрамор - многое везли с побережья Эгейского моря. Отдельные фрагменты интерьера (плиты, например) даже подписаны.
Любопытно, что строители использовали новый, доселе неизведанный вариант обжига кирпичей - низкотемпературный. Если прежде кирпичи изготавливали при температуре выше 1100 градусов по шкале Цельсия, то в Константинополе для Айя-Софии кирпичи обжигали при температуре примерно 800 градусов, из-за чего он насыщался мелкими пузырьками воздуха и фактически становился пористым. Так византийские умельцы добились уменьшения веса при сохранении прочности.
Иные материалы везли из Греции, что-то - даже из Рима.
Знаменитые колонны из зеленого мрамора с огромным трудом доставили из Эфеса аккурат с территории заброшенного к тому моменту храма Артемиды. Конечно, в реальности их было не так много, как в стихотворении Мандельштама:
И всем векам - пример Юстиниана,
Когда похитить для чужих богов
Позволила Эфесская Диана
Сто семь зеленых мраморных столбов.
Любопытно, что их использование в значительной степени обусловлено не столько эстетическими, сколько функциональными целями, ведь несмотря на все ухищрения, архитекторы все еще не могли добиться устойчивость конструкции нефа, для чего и решили добавить огромные притворы с колоннадами наверху.
Решение оказалось оригинальным, но недостаточным, поэтому Анфимий и Исидор продолжили свои творческие изыскания.