Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Древний сейсмоизолятор: как пирамида Хеопса гасит подземные толчки

Уже в который раз с начала этого года египетские пирамиды в центре внимания археологов и общественности. Так, недавно группа геофизиков из Египта решила выяснить, в чём секрет удивительной сейсмоустойчивости пирамиды Хеопса. Ведь за тысячелетия своего существования она пережила не одно сильное землетрясение, включая толчки магнитудой 6,8 в 1847 году и магнитудой 5,8 в 1992 году, но до сих пор не получила серьёзных повреждений. Учёные установили высокочувствительные датчики в 37 точках внутри и вокруг памятника, фиксируя естественные фоновые колебания – от океанских волн, движения транспорта и других источников. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показало, что примерно в трёх четвертях точек внутри сооружения пирамида колеблется с частотой 2,0–2,6 Гц (в среднем около 2,3 Гц), тогда как окружающий грунт вибрирует значительно медленнее – примерно 0,6 Гц. Эта разница критически важна. Если бы частоты совпадали, возник бы резонанс – пирамида начала бы поглощать энерг
Пирамида Хеопса
Пирамида Хеопса

Уже в который раз с начала этого года египетские пирамиды в центре внимания археологов и общественности.

Так, недавно группа геофизиков из Египта решила выяснить, в чём секрет удивительной сейсмоустойчивости пирамиды Хеопса. Ведь за тысячелетия своего существования она пережила не одно сильное землетрясение, включая толчки магнитудой 6,8 в 1847 году и магнитудой 5,8 в 1992 году, но до сих пор не получила серьёзных повреждений.

Учёные установили высокочувствительные датчики в 37 точках внутри и вокруг памятника, фиксируя естественные фоновые колебания – от океанских волн, движения транспорта и других источников. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показало, что примерно в трёх четвертях точек внутри сооружения пирамида колеблется с частотой 2,0–2,6 Гц (в среднем около 2,3 Гц), тогда как окружающий грунт вибрирует значительно медленнее – примерно 0,6 Гц.

Эта разница критически важна. Если бы частоты совпадали, возник бы резонанс – пирамида начала бы поглощать энергию колебаний почвы, что многократно усилило бы вибрации и риск разрушения. Подобно тому, как певец своим голосом может разбить бокал, совпав с его собственной частотой, здесь древние строители реализовали принцип, напоминающий современную сейсмоизоляцию.

Дополнительную защиту обеспечивают пять разгрузочных камер, возведённых над погребальной камерой фараона. Вопреки распространённому поведению зданий, которые подобно перевёрнутому маятнику сильнее раскачиваются наверху, в пирамиде амплитуда колебаний в погребальной камере возрастает в четыре раза, а в расположенных выше разгрузочных камерах – лишь в три, то есть заметно снижается. Эта особенность помогает распределять колоссальный вес постройки и гасить сейсмическую энергию по мере её продвижения вверх.

Как подчеркнул геофизик Мохамед Эль-Габри, «всё это поразительно с точки зрения современной инженерии. Но ещё более удивительно, если принять во внимание инструменты и ресурсы, доступные 4600 лет назад». Учёные, однако, осторожны в выводах: они не могут утверждать, что древние египтяне целенаправленно проектировали пирамиду с учётом сейсмических рисков – такая сложная оптимизация могла быть и результатом многовекового строительного опыта. В любом случае это открытие даёт ценные подсказки для современных инженеров, стремящихся создавать максимально долговечные сооружения.