Почему пирамида Хеопса не рухнула за тысячи лет? Ученые нашли инженерный секрет

Великая пирамида Гизы, также известная как пирамида Хеопса, — одно из самых знаменитых чудес древнего мира. Удивительно, что сооружение сохранилось до наших дней: его построили около 4600 лет назад, и за это время оно пережило не только воздействие погоды, но и серьезную сейсмическую активность, включая землетрясения 1847 и 1992 годов. До сих пор не было до конца понятно, почему пирамида выстояла, но теперь ученые начинают находить ответы на этот вопрос.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, исследователи провели десятки измерений внутри пирамиды Хеопса, чтобы определить ее основную частоту — показатель, который может дать представление о том, как здание поведет себя во время землетрясения.

По словам Мохамеда Эль-Габри (Mohamed ElGabry), ведущего автора исследования и профессора Национального научно-исследовательского института астрономии и геофизики Египта, фундаментальную частоту колебаний здания можно сравнить с раскачиванием качелей. Чтобы сдвинуть качели с места, нужно приложить немало усилий. Но в какой-то момент даже небольшого толчка будет достаточно, чтобы качели полетели.

Аналогичный эффект наблюдается и в конструкциях: естественная частота колебаний здания влияет на его реакцию на «толчки» — то есть землетрясения. Если конструкция имеет ту же частоту колебаний, что и грунт под ней, это может усилить воздействие землетрясения.

Однако, как выяснили Эль-Габри и его коллеги, это не относится к пирамиде Хеопса. Они обнаружили, что большая часть сооружения имеет примерно одинаковую частоту — в среднем около 2,3 герца (Гц). Это намного выше частоты колебаний грунта, которая составляет около 0,6 Гц.

Сегодня инженеры часто проводят подобные измерения, чтобы оценить сейсмостойкость зданий. Но до сих пор никто не проводил подобных измерений Великой пирамиды.

Естественная сейсмическая активность пирамиды Хеопса, которой способствовали «камеры для сброса давления» внутри пирамиды, по всей видимости, защищала ее от землетрясений на протяжении тысячелетий. Кроме того, пирамида была построена на известняковом плато, очень прочном и массивном камне, который помогает пирамиде противостоять разрушениям в результате землетрясений.

Однако нет никаких свидетельств того, что древние египтяне, построившие пирамиду, знали об этих законах.

Если сравнить пирамиды Гизы с другими древними сооружениями — Ломаной пирамидой в Дахшуре и ступенчатой пирамидой Джосера, — можно увидеть, как менялись строительные подходы. По словам Эль-Габри, создатели пирамид буквально учились в процессе: адаптировались к условиям местности и подбирали материалы так, чтобы сделать сооружения максимально устойчивыми.

Если посмотреть на конструкцию пирамид в Гизе, а также на другие древние сооружения, такие как Ломаная пирамида — которая, как следует из названия, имеет «изгиб» — в египетском поселении Дахшур, и ступенчатую пирамиду Джосера, состоящую из прямоугольных призм, то становится ясно, что древние строители пирамид учились на практике, адаптируясь к окружающей среде и используя подручные материалы для создания максимально прочных сооружений.

Зачем в пирамидах нужны пустоты на метре от стены, читайте здесь.