Уилл Данэм
21 мая (Рейтер) - Если когда-либо и существовало сооружение, построенное, чтобы выдержать испытание временем, то это, несомненно, Великая пирамида Гизы - трансцендентный памятник человеческому воображению и амбициям. С момента ее возведения в эпоху Древнего царства Древнего Египта она бесстрастно стояла, пока время шло вперед, а цивилизации расцветали и приходили в упадок.
Теперь исследователи обнаружили одну из причин ее поразительной долговечности - она была спроектирована и построена с конструктивными особенностями, которые помогли ей выдерживать разрушительную энергию землетрясений с момента ее строительства около 4600 лет назад в качестве гробницы фараона Хуфу.
Ученые оценили ее структурную динамику, используя устройства, называемые сейсмометрами, для записи окружающих вибраций - непрерывных слабых фоновых колебаний, вызванных природными силами и деятельностью человека - в 37 точках внутри пирамиды и вокруг нее. Она продемонстрировала на удивление однородную и стабильную структурную реакцию на эти вибрации, несмотря на свои размеры и сложность.
Четыре стороны пирамиды, расположенной в Гизе прямо за пределами египетской столицы Каира и построенной из массивных блоков известняка, каждая составляет около 755 футов (230 метров) в основании, и она занимает около 13 акров (5,3 гектара).
Первоначально ее высота составляла около 480 футов (147 метров). Естественная эрозия с течением времени и удаление столетия назад ее гладких внешних облицовочных камней для строительного материала оставили ее на нынешней высоте примерно 455 футов (138,5 метров). На протяжении примерно 3800 лет она была самым высоким сооружением в мире.
Ученые определили несколько характеристик, которые придали пирамиде сейсмостойкость. Она имеет чрезвычайно широкое основание с низким центром тяжести, высокосимметричную геометрию, постепенное уменьшение массы к вершине и сложный внутренний дизайн, включающий внутренние камеры, которые притупляют усиление вибрации. Она также была построена на прочном известняковом фундаменте.
"Вместе эти элементы создают хорошо сбалансированную, целостную структуру", - сказал сейсмолог Мохамед Эль-Габри из Национального исследовательского института астрономии и геофизики (NRIAG) в Египте, ведущий автор исследования, опубликованного в четверг в журнале Scientific Reports.
"Древнеегипетские строители, несомненно, обладали практическими знаниями, касающимися устойчивости, поведения фундамента, распределения массы и передачи нагрузки", - сказал сейсмолог NRIAG и старший автор исследования Асем Салама.
Исследователи обнаружили, что большинство вибраций, зарегистрированных внутри пирамиды, имели частоту, которая указывала на то, что механическое напряжение было равномерно распределено по всей структуре.
"Поэтому, хотя я бы не решился утверждать, что они намеренно спроектировали пирамиду специально для сейсмостойкости, я думаю, что они разработали архитектурные и геотехнические решения, которые естественным образом создали сооружения с исключительной долгосрочной устойчивостью", - сказал Салама.
Это было познано со временем методом проб и ошибок, о чем свидетельствуют некоторые несовершенные пирамиды, предшествовавшие этой.
Исследователи собрали сейсмические данные из различных проходов и камер, построенных внутри пирамиды, включая главную погребальную комнату, называемую Камерой царя, а также из окружающего коренного камня и почвы.
Они обнаружили, что усиление вибрации увеличивалось с высотой внутри пирамиды, что является нормальным явлением для высоких сооружений. Но они наблюдали уменьшение усиления в пяти специальных камерах, построенных над Камерой царя, несмотря на их более высокое положение.
"Это позволяет предположить, что эти камеры эффективно помогают рассеивать сейсмическую энергию и защищают Камеру царя - одну из самых критически важных зон - от чрезмерной тряски", - сказал Эль-Габри.
К наиболее недавним землетрясениям в регионе относятся заметные в 1847 и 1992 годах, оба из которых сильно повредили тысячи зданий, а последнее унесло жизни более 560 человек. Пирамида получила незначительные повреждения.
Она является частью большого комплекса, наряду с другими пирамидами и Большим Сфинксом Гизы - все они привлекают толпы посетителей с древних времен.
"Великая пирамида - это не только выдающееся инженерное достижение, но и глубокое произведение искусства и человеческого видения. Ее идеальная симметрия, монументальный масштаб и элегантные пропорции создают вневременную красоту, которая продолжает внушать благоговейный трепет даже спустя 4600 лет", - сказал Эль-Габри.
"Помимо ее физической красоты, больше всего меня впечатляет невероятное управление проектами и организаторское мастерство, которое она представляет. Строительство такого памятника заняло примерно 20 лет и потребовало поддержания четкого долгосрочного видения, чрезвычайно сложной цепочки поставок и координации десятков тысяч квалифицированных рабочих, инженеров и администраторов", - сказал Эль-Габри.
Это включало бы управление человеческими ресурсами, обучение специализированной рабочей силы, обеспечение непрерывного снабжения рабочих продовольствием и логистику для огромного количества камня.
"Это напоминает нам о том, на что способна человеческая цивилизация, когда объединяются видение, наука, организация и решимость", - сказал Эль-Габри.
"Они действительно построили 'сооружение на века'", - сказал Салама.
(Репортаж Уилла Данэма в Вашингтоне; Редактирование Дэниела Уоллиса)