Великая пирамида Хеопса в Гизе стоит уже около 4600 лет, хотя многие другие памятники Древнего Египта за это время заметно разрушились. Несмотря на сильные подземные толчки и постепенную потерю гладких белых облицовочных камней, основная часть сооружения сохранилась. Гранитные и известняковые блоки до сих пор остаются на своих местах.
Археологи и другие специалисты давно пытаются понять, какие именно инженерные решения помогли пирамиде пережить тысячелетия. Именно она остается единственным сохранившимся чудом света из числа Семи чудес древнего мира. Новая работа, опубликованная в журнале Scientific Reports, предлагает еще одно возможное объяснение такой прочности.
Речь идет о пустых разгрузочных камерах, которые находятся прямо над погребальной камерой фараона Хуфу. По данным исследователей, эти полости могли сделать сооружение более устойчивым к землетрясениям, даже если древние строители не ставили перед собой такой задачи.
Великая пирамида была огромным строительным проектом. Для ее возведения использовали около 2,3 млн каменных блоков общим весом примерно 66 млн тонн. Часть этих блоков доставляли на место строительства с расстояния в сотни километров. Затем их очень точно укладывали друг на друга, создавая в основном сплошную конструкцию высотой около 147 метров, внутри которой находилось лишь несколько пустых помещений.
Сама по себе такая форма делает пирамиду очень прочной. Основной вес сосредоточен внизу и равномерно распределен по широкому основанию. Но одного этого, как считают специалисты, недостаточно, чтобы полностью защитить сооружение от времени и подземных толчков. Некоторые другие пирамиды сохранились намного хуже. К примеру, внешняя часть пирамиды Мейдум в древности сильно обрушилась, а пирамиды Усеркафа, Сахуре и Унаса сегодня больше похожи на груды камня.
Похожие примеры есть и в Мезоамерике, где каменные пирамиды оказались уязвимыми перед сдвиговыми нагрузками при землетрясениях. Египет нельзя назвать особенно сейсмоопасной территорией, но и там рядом с Великой пирамидой происходили сильные толчки. Как пишет Planet Today, по меньшей мере 2 крупных землетрясения были зафиксированы в радиусе 80 км от нее. В 1847 году в этом районе произошло землетрясение магнитудой около 6,8, а в 1992 году — магнитудой 5,8. Тогда от верхней части пирамиды Гизы откололись несколько облицовочных камней.
Чтобы понять, почему это сооружение пережило столь долгий срок, группа под руководством сейсмолога Асема Саламы из Национального научно-исследовательского института астрономии и геофизики Египта установила датчики вибрации внутри и вокруг пирамиды. Ученые хотели выяснить, как именно она откликается на движения окружающей среды.
Всего специалисты разместили 37 переносных акселерометров в разных точках. Приборы находились в Камере Царя, Камере Царицы, в вертикальных разгрузочных камерах над Камерой Царя, в проходах и туннелях, на наружных камнях и на грунте вокруг пирамиды. Эти устройства фиксировали очень слабые колебания, которые постоянно возникают из-за удаленного транспорта, ветра, энергии океанских волн, проходящей через Землю, и почти незаметных толчков в земной коре.
Выяснилось, что в грунте вокруг пирамиды преобладала фоновая частота около 0,6 Гц. При этом в большинстве участков внутри самой пирамиды частота составляла примерно 2,0-2,6 Гц. Такое различие может объяснять, почему сейсмическая энергия передается от земли к сооружению не слишком эффективно. Иначе говоря, это помогает избежать резонансного усиления, которое часто становится причиной серьезных повреждений зданий.
В целом вибрация по всей пирамиде распределялась довольно равномерно, а ее усиление увеличивалось по мере подъема вверх. Но разгрузочные камеры заметно выделялись на общем фоне. Именно в этих полостях усиление вибрации резко снижалось. Обычно такие камеры рассматривают как средство уменьшения нагрузки на Царскую палату, однако новые данные говорят о том, что они могли еще и перераспределять напряжение внутри конструкции, а также прерывать распространение колебаний.
Исследователи подчеркивают, что пока рано уверенно говорить о том, что защита от землетрясений была специально заложена в проект пирамиды. На этом этапе такие предположения остаются лишь версией. Тем не менее полученные данные, по мнению авторов работы, показывают, что древние египетские строители могли очень хорошо понимать особенности грунта и конструкции.
В дальнейшем ученые собираются повторить часть измерений в ключевых точках, где были замечены небольшие отклонения. Они рассчитывают, что новые данные помогут точнее оценить роль внутренних пустот и подтвердить, что пирамида Хеопса остается не только выдающимся памятником архитектуры, но и примером древнего строительства, способного противостоять сейсмическим нагрузкам.
