Ученые разгадали один из главных секретов Великой пирамиды — как она сумела устоять во время землетрясений

Великая пирамида фараона Хеопса, построенная около 4600 лет назад, остается одним из самых величественных инженерных сооружений в истории человечества. За тысячелетия своего существования она пережила множество сильных землетрясений, в том числе подземные толчки магнитудой до 6,8. Землетрясения такой силы способны нанести катастрофические повреждения зданиям в радиусе до 250 километров от эпицентра. Однако пирамида не получила никаких критических разрушений — ни внешних, ни внутренних.

Теперь группа ученых из Национального исследовательского института астрономии и геофизики Египта предложила обоснованное объяснение этой необычайной устойчивости. Результаты их работы, опубликованы в журнале Scientific Reports.

В рамках исследования ученые фиксировали вибрации конструкции в 37 различных точках: внутри камер, непосредственно на строительных блоках и в грунте вокруг пирамиды.

Выяснилось, что большинство вибраций, зафиксированных внутри сооружения, имеют частоту 2,0—2,6 герца. Это свидетельствует о том, что механическое напряжение распределяется по всей структуре равномерно. В то же время вибрации в почве вокруг имели частоту около 0,6 герца.

Именно эта существенная разница и позволяет пирамиде успешно выдерживать землетрясения. Дело в том, что когда здание и грунт колеблются с одинаковой частотой, возникает резонанс, который ведет к разрушению стен. Но Великая пирамида оказалась значительно более «жесткой», чем окружающая земля, поэтому сейсмическая энергия просто не может эффективно передаваться в ее структуру.

Также команда обнаружила, что амплитуда вибраций увеличивается по мере подъема и достигает своего пика в Камере царя. Однако в пяти полостях, расположенных непосредственно над этой камерой, уровень вибраций существенно уменьшался.

Это позволило предположить, что они были созданы не случайно, а служили своеобразным защитным механизмом для снижения нагрузки на главную погребальную камеру. Ученые предполагают, что геометрия этих пяти отсеков помогает рассеивать или перенаправлять напряжение во время сильных толчков.

Важную роль сыграло и само место строительства. Древние египтяне возвели пирамиду на твердом известняковом фундаменте, который значительно лучше противостоит сейсмическим волнам, чем мягкая почва. Кроме того, сама форма сооружения является идеальной с точки зрения физики: широкое основание и низкий центр тяжести делают пирамиду чрезвычайно стабильной и защищенной от опрокидывания.

Хотя невозможно со всей уверенностью утверждать, что древние строители понимали геофизику в современном смысле, их инженерные решения оказались удивительно близкими к принципам, которые сегодня используются в сейсмоустойчивом строительстве.

«Наблюдаемый разрыв частот между почвой (0,6 Гц) и структурой пирамиды (2,3 Гц) свидетельствует о природном снижении риска резонанса, что способствовало исключительной сейсмической прочности памятника на протяжении тысячелетий», — заключают авторы исследования.

При этом они признают: любые предположения о том, что древние архитекторы сознательно проводили «антисейсмическую оптимизацию», пока остаются на уровне гипотез.

Параллельно с этим появляются и новые теории о том, каким образом была возведена эта масштабная конструкция. Отдельное исследование, представленное в этом году, предлагает версию использования скрытого спирального пандуса.

Специалист по компьютерному моделированию Висенте Луис Рассель Ройг считает, что рабочие не строили гигантские внешние насыпи, а использовали «краевой пандус».

Это был наклонный путь, который проходил по спирали вдоль внешних стен, словно дорога-серпантин. По мере того, как пирамида росла, этот путь просто замуровывали очередными слоями камней и внешней облицовкой. В результате пандус оказывался скрытым внутри стен, а сама пирамида служила опорной конструкцией для дальнейшего подъема блоков.

Моделирование показывает, что такая система позволяла работать чрезвычайно быстро: новый блок мог устанавливаться каждые 4—6 минут. При таком стабильном темпе основной каркас пирамиды могли закончить всего за 14—21 год. Если учесть время на добычу материалов и транспортировку, общий срок строительства составляет около 20—27 лет, что полностью соответствует официальным оценкам историков и археологов.

• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0