Секрет устойчивости пирамиды Хеопса при землетрясениях
Великая пирамида Хеопса в Египте была построена в промежутке между 4600 и 4450 лет назад. С тех пор сооружение высотой 138 метров пережило многочисленные землетрясения, не получив при этом существенного ущерба. До сих пор у ученых было мало информации, способной объяснить впечатляющую устойчивость пирамиды. Новое исследование археологов и геофизиков из Египта приоткрывает завесу тайны и показывает, как древние египтяне могли оптимизировать конструкцию сооружений, оценивая характеристики строительной площадки и обладая глубоким пониманием структурного проектирования.
Пирамида Хеопса была построена первой в большом комплексе Гизы. Это самая большая царская усыпальница в регионе. Ее конструкция состоит примерно из 2,3 миллиона каменных блоков. Инженерные решения, лежащие в основе постройки, до сих пор не до конца понятны исследователям. Однако ясно, что за многие годы пирамиды подвергались самым разным воздействиям, в том числе из-за землетрясений. Тем не менее они не получили никаких заметных повреждений.
В 80-километровой зоне вокруг Гизы происходило немало землетрясений. Самое сильное из зарегистрированных произошло 7 августа 1847 года. Его магнитуда составила 6,8. А 12 октября 1992 года в Гизе случилось землетрясение магнитудой 5,8. Во время последнего события часть облицовочных камней упала с верхних частей пирамид и скатилась к земле. В остальном ущерба не зафиксировано.
В рамках исследования причин такой устойчивости ученые провели вибрационные испытания, замерив колебания в 37 разных точках вокруг Великой пирамиды. Это дало представление о том, как вибрации распространяются по внутренним камерам сооружения, по строительным блокам и по грунту вокруг постройки.
Наблюдения показали, что вибрации равномерно распределялись по всей конструкции пирамиды, резонируя на частоте от 2 до 2,6 Гц. За пределами сооружения частота составляла примерно 0,6 Гц. Эта разница, возможно, помогла Великой пирамиде устоять при землетрясениях, поскольку так уменьшался эффект резонанса, ограничивалось взаимодействие между самой конструкцией и грунтом.
Более того, особую роль в гашении колебаний могли сыграть специальные камеры, часть которых вырубалась непосредственно под основанием пирамид, часть — над царским склепом. Они могли обеспечить защиту структуры покоев. Впрочем, ученым сейчас сложно доказать, что камеры строились именно с этой целью, а не несли какого-то ритуального значения, попутно случайно сослужив и такую службу.
Ранее мы рассказывали, как ученый раскрыл тайну строительства пирамиды Хеопса.
