راز مقاومت اهرام مصر در برابر زلزله به مدت ۴۶۰۰ سال

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که هرم بزرگ جیزه قادر به از بین بردن مؤثر ارتعاشات بوده و به این سازه کمک کرده تا بیش از ۴۶۰۰ سال در برابر زلزله‌های متعدد مقاومت کند.

حدود ۲۵۰۰ سال پیش از میلاد، فرعون خوفو یک پروژه ساختمانی عظیم را در فلات جیزه در مصر آغاز کرد.

هدف او ساخت یک هرم بزرگ به عنوان آرامگاه ابدی، در کنار اهرام کوچک‌تر برای ملکه‌ها بود. طی ۲۶ سال، هزاران کارگر بیش از ۲.۳ میلیون بلوک سنگ آهک و گرانیت را حمل و روی هم چیدند تا این سازه را بسازند که تقریباً ۱۴۷ متر ارتفاع دارد. این شگفتی معماری در طول هزاره‌ها در برابر ویرانی‌های زمان مقاومت کرده است.

اکنون، دانشمندان کشف کرده‌اند که هرم بزرگ جیزه خوفو به گونه‌ای ساخته شده است که به آن کمک می‌کرد در برابر تهدید دیگری نیز مقاومت کند: زلزله.

بیرون هرم بزرگ جیزه، مصر. عکس: جاناتان رشاد/نشنال جئوگرافیک.

«مقاوم» در برابر زلزله

در مطالعه‌ای که در ۲۲ مه در مجله Scientific Reports منتشر شد، محققانی از مصر و ژاپن داده‌های رزونانس یا امواج ارتعاشی را در تقریباً ۴۰ مکان در داخل و اطراف هرم بزرگ جمع‌آوری کردند تا واکنش سازه به فعالیت‌های لرزه‌ای را ارزیابی کنند.

نتایج نشان می‌دهد که اهرام توانایی فوق‌العاده‌ای در پراکنده کردن ارتعاشات دارند و به سازه کمک می‌کنند تا در برابر زلزله‌های ویرانگر پایداری خود را حفظ کند. به گفته‌ی عاصم مصطفی، زلزله‌شناس از مؤسسه‌ی ملی تحقیقات نجوم و ژئوفیزیک مصر (NRIAG)، و نویسنده‌ی این مطالعه، داده‌ها نشان می‌دهد که این سازه «به‌طور هوشمندانه‌ای متعادل و بسیار خوب تنظیم شده است» تا پایداری خود را حفظ کند.

در طول ۴۶۰۰ سال قدمت خود، هرم بزرگ در برابر زلزله‌های متعددی که سازه‌های مجاور را ویران کرده‌اند، مقاومت کرده است. این کشف جدید شواهد بیشتری از مهارت مهندسی باورنکردنی مصریان باستان را نشان می‌دهد. با این حال، تیم تحقیقاتی اظهار داشت که هنوز نمی‌توان تأیید کرد که آیا گذشتگان عمداً این سازه را برای مقاومت در برابر زلزله ساخته‌اند یا خیر.

مصطفی گفت: «ما این را نتیجه قرن‌ها یادگیری مصریان باستان از موفقیت‌ها و شکست‌ها می‌دانیم. این مانند کشف یک شاهکار مهندسی تجربی است که هزاران سال درست جلوی چشمان ما بوده است.»

گردشگران ویتنامی در ماه ژانویه در خارج از هرم بزرگ جیزه، مصر، در حال ورود به سیستم هستند. عکس: دو خان ​​وان.

مصر مدت‌هاست که با زلزله غریبه نیست. در طول چند قرن گذشته، زلزله‌های بزرگ متعددی در نزدیکی قاهره رخ داده و عواقب جدی به بار آورده است.

در اکتبر ۱۹۹۲، زلزله‌ای به بزرگی ۵.۹ ریشتر تقریباً ۳۲ کیلومتری جنوب غربی قاهره را لرزاند و فلات جیزه را ویران کرد. بیش از ۱۲۹۰۰۰ سازه، از جمله بیش از یک سوم خانه‌های محلی، آسیب دیدند یا تخریب شدند. بسیاری از مساجد باستانی ترک‌هایی در سازه‌های مرمری خود نشان دادند، در حالی که مقبره‌های دره پادشاهان نیاز به تقویت سازه‌ای بیشتری داشتند.

با این حال، به گفته محمد الجبری، زلزله‌شناس و نویسنده اصلی این مطالعه، تنها یک سنگ پس از زلزله از هرم بزرگ خوفو سقوط کرد. الجبری گفت: «سازه‌های باستانی که با بلوک‌های سنگی بزرگ و محکم به هم متصل ساخته شده‌اند، عموماً آسیب بسیار کمتری نسبت به سازه‌های بعدی متحمل شده‌اند.»

بسیاری از ویژگی‌های معماری پیشرفته هرم بزرگ از قبل برای محققان شناخته شده است. این سازه دارای پایه‌ای به عرض بیش از ۲۳۰ متر است که پایداری را افزایش داده و خطر فروپاشی را کاهش می‌دهد. این هرم همچنین از درجه تقارن بالایی برخوردار است و بر روی یک پایه سنگی محکم ساخته شده است. به گفته محققان، این پیچیدگی نتیجه توسعه تکنیک‌های ساخت هرم در طول نسل‌های متمادی است.

مصریان پس از مرگ خوفو در سال ۲۵۶۶ پیش از میلاد، به ساخت اهرام ادامه دادند. برخی از سازه‌ها طرح‌های مشابهی را اتخاذ کردند، در حالی که برخی دیگر تلاش کردند هزینه‌های ساخت را کاهش دهند.

گردشگران در سال ۲۰۲۲ سوار بر شتر از فلات مقابل هرم بزرگ جیزه، مصر، عبور می‌کنند. عکس: رویترز.

ساختار ویژه «همگام‌سازی»

تیم علمی در طول تحقیقات خود بر روی هرم بزرگ جیزه، فرکانس‌های ارتعاش را در راهروها و اتاق‌های داخل آن، مانند اتاق پادشاه، اتاق ملکه، اتاق‌های برجسته و اتاق‌های زیرزمینی اندازه‌گیری کردند.

آنها از یک روش غیرمخرب به نام «تحلیل ارتعاش محیطی» استفاده کردند که به آنها امکان می‌دهد چگونگی انتشار ارتعاشات از طریق بلوک‌های سنگی، تونل‌ها و فضاهای خالی درون سازه را ردیابی کنند. این داده‌ها به روشن شدن پاسخ هرم به زلزله کمک می‌کند.

نتایج نشان می‌دهد که میانگین فرکانس رزونانس کل سازه بین ۲ تا ۲.۶ هرتز است، به این معنی که ارتعاشات به طور مساوی از یک توده سنگ به توده سنگ دیگر توزیع شده‌اند. این یک شاخص مهم از پایداری سازه است.

این تجزیه و تحلیل همچنین نشان داد که ارتعاشات هرم با ارتعاشات زمین اطراف که تنها حدود ۰.۶ هرتز بود، تفاوت قابل توجهی دارد.

مصطفی گفت: «بر اساس فرکانس ارتعاشی غالب، هرم به طور قابل توجهی با زمین اطراف خود متفاوت است که می‌تواند به کاهش اثر رزونانس در طول زلزله کمک کند.» کاهش رزونانس به محدود کردن تقویت ارتعاشات از زمین کمک می‌کند.

هرم بزرگ جیزه و مجسمه ابوالهول در روز جهانی گردشگری ۲۰۲۴ نورپردازی شدند. عکس: رویترز.

احمد الدوسوقی، متخصص ژئوفیزیک در دانشگاه سوئز، که در این مطالعه مشارکتی نداشته است، نیز با این ارزیابی موافق است.

الدوسوکی گفت: «اندازه‌گیری‌ها در نواحی مختلف داخل هرم، فرکانس پایه نسبتاً یکنواختی را نشان می‌دهد. این سطح از یکنواختی دینامیکی، به‌ویژه با توجه به قدمت و دوره ساخت سازه، نشان‌دهنده یک سیستم سازه‌ای بسیار پایدار است.»

تیم تحقیقاتی همچنین کشف کرد که محفظه‌های کاهنده بار بالای اتاق پادشاه، فرکانس‌های ارتعاش خطرناک را به طور مؤثری کاهش می‌دهند. این امر فعالیت لرزه‌ای در منطقه را محدود می‌کند و به محافظت از سازه ساختمان در صورت وقوع زلزله کمک می‌کند.

به گفته مصطفی، این کشف جدید نشان می‌دهد که مصریان باستان از طریق نسل‌ها مشاهده و بهبود مستمر، تکنیک‌های ساخت و ساز کارآمدی را توسعه داده‌اند. او گفت: «دستاوردهای آنها حتی وقتی با ابزارهای علمی مدرن تجزیه و تحلیل می‌شوند، خارق‌العاده باقی می‌مانند.»

منبع: https://znews.vn/bi-mat-giup-dai-kim-tu-thap-ai-cap-chong-dong-dat-suot-4600-nam-post1653609.html