Гробница, которая гудит. Раскрыт ещё один секрет пирамиды Хеопса

Великая пирамида Гизы — единственное из семи чудес Древнего мира, достоявшее до наших дней. 4,5 тысячи лет она возвышается над пустынными землями Египта, пережив бесчисленные бури, войны и землетрясения.

В чём секрет этой феноменальной стойкости? Учёные попытались найти ответ на этот вопрос, записав вибрации монументального сооружения. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, провела команда из Национального исследовательского института астрономии и геофизики Египта под руководством Асема Саламы и Мохамеда Эль-Габри.

Как «послушали» пирамиду

«Великая пирамида Хеопса, завершённая в период Древнего царства Египта (2600–2450 гг. до н.э.), демонстрирует архитектурное мастерство древних фараонов, — пишут авторы в самом начале статьи. — Для понимания структурной долговечности и сейсмостойкости этого знакового памятника мы провели комплексное исследование фонового шума».

Чтобы заглянуть внутрь древней кладки, учёным не пришлось ничего бурить и сверлить. Они использовали неразрушающий метод регистрации фонового сейсмического шума, разместив 37 высокочувствительных датчиков вибрации внутри сооружения. Их расставили в коридорах, погребальных камерах фараона и его жены, в так называемых разгрузочных камерах, на каменных блоках снаружи и на грунте у подножия пирамиды.

Датчики записывали естественные микровибрации, возникающие от ветра, далёкого транспорта и гула Земли. Анализ этих микросотрясений показал несколько важных результатов.

Пирамида Хеопса «гудела» в диапазоне от 2,0 до 2,6 герца, в то время как грунт под ней колебался с частотой 0,6 герца. Разрыв довольно большой. О чём он говорит?

Резонанс отменяется

Учёные объясняют: при землетрясении главная опасность для здания — резонанс. Если частота подземных толчков совпадает с собственной частотой строения, амплитуда колебаний резко возрастает, что ведёт к его разрушению.

У пирамиды Хеопса такого совпадения не оказалось. Она, попросту говоря, не входит в резонанс с теми колебаниями, которые предлагает ей земля. Даже во время землетрясения раскачать такое монументальное сооружение сложно.

А землетрясения там случались.

«Территория вокруг пирамид подвергалась многочисленным землетрясениям в пределах эпицентрального радиуса 80 километров, однако за последние 4600 лет основной части пирамиды Хеопса не был нанесён серьёзный ущерб, — пишут исследователи. — Самое крупное зарегистрированное землетрясение произошло 7 августа 1847 года, его магнитуда оценивалась в 6,8. Это событие произошло недалеко от Эль-Файюма, примерно в 70 километрах от пирамид Гизы.

Позже, 12 октября 1992 года, в Гизе снова произошло землетрясение магнитудой 5,8. Во время этого события с вершин пирамид упало несколько облицовочных камней».

Камера с секретом

Приборы обнаружили ещё одну инженерную хитрость. Разгрузочные камеры — уникальные пустоты, которые древние зодчие построили над камерой фараона, чтобы снять давление каменной толщи с её потолка, — выполняют двойную работу. Вибрации в них оказались слабее, чем в других частях пирамиды. Учёные предположили, что эти полости попутно работают как механический демпфер, рассеивая энергию колебаний.

Авторы, впрочем, осторожны в выводах. Они обращают внимание, что измерения проводились в спокойном состоянии, а не в момент реального сейсмического удара, который способен непредсказуемо изменить жёсткость кладки.

Вообще, исследователи призывают не преувеличивать познания древних египтян в геофизике. Возможно, они не владели теорией сейсмостойкого строительства, но зато обладали блестящей инженерной интуицией, основанной на практике и анализе ошибок.

«Я бы не решился утверждать, что они намеренно проектировали пирамиду специально для защиты от землетрясений, но они разработали архитектурные и геотехнические решения, которые естественным образом создали конструкцию с исключительной долговременной устойчивостью», - говорит один из авторов исследования, Асем Салама из лаборатории общей сейсмологии Национального исследовательского института астрономии и геофизики Египта.

Архитектура пирамиды Хеопса — широченное основание, низкий центр тяжести, сужающаяся кверху форма, колоссальная масса кладки — сама по себе делает её почти неприступной для природных стихий. Теперь у науки есть и физическое подтверждение того, что фараон Хеопс (или Хуфу) построил не просто гробницу, а надёжное сооружение, которому не страшна сейсмическая активность Земли.