Ученые объяснили устойчивость пирамиды Хеопса к землетрясениям

Международная группа геофизиков установила, почему пирамида Хеопса на протяжении тысячелетий выдерживает сейсмическую активность практически без повреждений. Ключевую роль в этом, по данным исследования, играют различия в частотах колебаний сооружения и окружающего грунта, форма пирамиды, а также конструкция разгрузочных камер над усыпальницей.

Об этом говорится в материале журнала "Science News".

"Все это поразительно с точки зрения современной инженерии. Но еще более удивительно, если принять во внимание инструменты и ресурсы, доступные 4 600 лет назад", — заявил руководитель исследования, геофизик Национального научно-исследовательского института астрономии и геофизики Каира Мохамед Эль-Габри.

Чтобы избежать повреждения памятника, ученые отказались от искусственных источников вибраций. Вместо этого они установили высокочувствительные акселерометры в 37 точках внутри и вокруг пирамиды и зафиксировали фоновые колебания, вызванные океанскими волнами, движением транспорта и хозяйственной деятельностью человека.

Примерно в трех четвертях точек внутри сооружения пирамида естественным образом колебалась с частотой от 2 до 2,6 Гц. Узкий диапазон значений указывает на равномерное распределение нагрузки по всей конструкции. Окружающий грунт при этом вибрировал значительно медленнее — около 0,6 Гц.

Именно это различие предотвращает резонанс: пирамида не поглощает энергию сейсмических колебаний почвы, что в противном случае могло бы резко снизить ее устойчивость. Подобный эффект сопоставим с принципом сейсмоизоляции в современном строительстве, хотя реализован он был без каких-либо технологий в привычном понимании.

Дополнительную защиту обеспечивают разгрузочные камеры, построенные над погребальной камерой фараона для распределения колоссального веса сооружения. Как показали замеры, они гасят колебания по мере продвижения к вершине.

Подобно перевернутому маятнику, большинство зданий сильнее раскачиваются у вершины. В пирамиде амплитуда колебаний в погребальной камере возрастает в четыре раза, однако в расположенных выше разгрузочных камерах уже только в три раза. Механизм этого эффекта еще предстоит изучить.