Nový výskum naznačuje, že Veľká pyramída v Gíze odoláva zemetraseniam aj vďaka svojmu tvaru a základu
Veľká pyramída v Gíze prežila tisícročia vojnami, časom aj otrasmi zeme. Nový výskum teraz naznačuje, že jej výnimočná životnosť nemusí byť len otázkou masy a veku, ale aj premyslenej konštrukcie, ktorá sa ukázala ako prekvapivo odolná voči zemetraseniam.
Ancient Egyptian Engineering Choices Helped the Great Pyramid of Giza Survive Earthquakes, New Research Finds.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
Tím výskumníkov z Egypta a Japonska meral vibrácie vnútri pyramídy aj v jej okolí a skúmal jej takzvanú základnú frekvenciu, teda spôsob, akým sa stavba prirodzene chveje pri bežných vonkajších vplyvoch. Výsledky publikované v časopise Scientific Reports ukázali, že frekvencia Veľkej pyramídy sa pohybuje medzi 2,0 a 2,6 hertza, zatiaľ čo pôda v jej okolí mala približne 0,6 hertza. Práve tento výrazný rozdiel môže vysvetľovať, prečo sa stavba pri silných otrasoch nepoškodila tak, ako mnohé iné budovy.
Podľa autorov výskumu sa pri zemetrasení môže energia otrasov do stavby prenášať účinnejšie vtedy, keď sa frekvencia pohybu zeme zhoduje s prirodzenou frekvenciou objektu. Ak sa tieto hodnoty líšia, stavba je voči otrasom odolnejšia. V prípade Veľkej pyramídy sa zdá, že práve táto nezhoda funguje ako ochranný prvok.
Dôležité je aj to, že pyramída už v minulosti preukázala pozoruhodnú odolnosť. Zemetrasenie v roku 1847 ju poškodilo len minimálne, hoci v okolí zomreli ľudia a zrútili sa domy. Ďalšie silné zemetrasenie v roku 1992 spôsobilo pyramíde len drobné škody, keď sa uvoľnil jeden kameň. Samotný výskum však nehovorí, že by starovekí Egypťania stavali pyramídu s cieľom odolávať zemetraseniam. Autori skôr upozorňujú, že jej stabilita mohla byť vedľajším výsledkom celkovo silného návrhu.
Mohamed ElGabry z National Research Institute of Astronomy and Geophysics, ktorý viedol štúdiu, uviedol, že ide o dobre vyváženú a súdržnú stavbu. Iní odborníci zároveň pripomínajú, že prežitie pyramídy samo osebe ešte nie je dôkazom zámernej seizmickej optimalizácie. Výskum preto skôr ukazuje, že starovekí stavitelia mohli veľmi presne pracovať s tvarom, hmotnosťou a rozložením síl, aj keď bez dnešných nástrojov a teórie zemetrasení.
Prečo je základná frekvencia stavby dôležitá
Každá budova má vlastný spôsob, akým sa prirodzene chveje. V stavebnom inžinierstve ide o dôležitý parameter, pretože ak sa vonkajší otras trafí do rovnakej frekvencie, môže sa pohyb zosilniť. V praxi to znamená väčšie riziko poškodenia alebo zrútenia.
Snímka zobrazuje: Ancient Egyptian Engineering Choices Helped the Great Pyramid of Giza Survive Earthquakes, New Research Finds.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
Pri pamiatkach je tento údaj cenný aj z iného dôvodu. Pomáha odborníkom odhadnúť, kde môže byť konštrukcia zraniteľná, a zároveň umožňuje navrhovať ochranu bez zásahu do samotného monumentu. V prípade historických stavieb je to obzvlášť citlivé, pretože cieľom nie je budovu prestavať, ale porozumieť jej správaniu.
Čo ukázali merania v Gíze
Výskumníci umiestnili senzory na 37 miestach v pyramíde a v jej okolí. Takto získali obraz o tom, ako sa stavba a podložie správajú pri vibráciách. Zistenie, že pyramída a pôda majú výrazne odlišné frekvencie, je podľa autorov kľúčové pre pochopenie jej odolnosti.
Snímka zobrazuje: Built roughly 4,600 years ago, the Great Pyramid of Giza has survived several significant earthquakes. Douwe C. van der Zee via Wikimedia Commons.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
V širšom kontexte ide o príklad toho, ako sa moderné meracie metódy dajú použiť na veľmi staré pamiatky. Nejde len o technickú zvedavosť. Takéto údaje môžu pomôcť pri dlhodobom monitorovaní stavieb, ktoré sú vystavené prírodným vplyvom, starnutiu materiálu aj tlaku turizmu.
Prečo pyramída odoláva lepšie než mnohé iné stavby
Autori štúdie uvádzajú viacero prvkov, ktoré mohli prispieť k stabilite pyramídy: široký základ položený na vápencovom podloží, nízke ťažisko, zužujúci sa tvar a symetrické usporiadanie vrátane vnútorných komôr a chodieb, ktoré môžu pomáhať rozkladať tlak.
Snímka zobrazuje: Left: The sensor used to measure the frequency inside the Great Pyramid Right: Measurements above the King’s Chamber ElGabry et al.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
V stavebníctve sa podobné princípy považujú za základ dobrého statického návrhu. Široká základňa zlepšuje stabilitu, nižšie ťažisko znižuje riziko prevrátenia a symetria môže pomáhať rovnomernejšie rozložiť sily. Pri Veľkej pyramíde sa tieto vlastnosti spojili do stavby, ktorá pôsobí mimoriadne vyvážene.
Čo z toho vyplýva pre pamiatky a seizmické riziko
Výskum pripomína, že aj veľmi staré monumenty môžu niesť cenné poznatky pre dnešnú ochranu kultúrneho dedičstva. V praxi sa pri podobných stavbách sleduje nielen ich historická hodnota, ale aj to, ako reagujú na vibrácie, podložie a dlhodobé zaťaženie.
Snímka zobrazuje: A location map of the pyramid ElGabry et al.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
Takéto poznatky môžu byť užitočné najmä v oblastiach, kde sa historické pamiatky nachádzajú v seizmicky aktívnom prostredí. Neznamená to, že staroveké riešenia možno jednoducho preniesť do modernej architektúry, ale ukazuje to, že empirické skúsenosti dávnych staviteľov môžu mať aj dnes prekvapivú hodnotu.
Čo zostáva neisté
Najdôležitejšia opatrnosť výskumu spočíva v tom, že nepreukazuje úmyselné navrhnutie pyramídy ako seizmicky odolnej stavby. Autori výslovne hovoria, že takáto interpretácia zostáva čisto špekulatívna a nedá sa potvrdiť len geofyzikálnymi meraniami.
Snímka zobrazuje: An interior sketch showing the structure of the pyramid ElGabry et al.
Zdroj: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/ancient-egyptian-engineering-choices-helped-the-great-pyramid-of-giza-survive-earthquakes-new-research-finds-180988790
Inými slovami, pyramída možno nebola postavená s cieľom odolávať zemetraseniam, no jej konštrukcia sa v praxi ukázala ako mimoriadne vhodná aj na takýto typ záťaže. Práve v tom spočíva sila štúdie: neprepisuje dejiny, ale ponúka presvedčivé vysvetlenie, prečo sa jeden z najslávnejších monumentov sveta udržal tak dlho.
Zdroj: Smithsonian SmartNews History & Archaeology


