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埃及胡夫金字塔如何抗震?国际最新考古研究揭秘

据中新网报道, 施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表一篇考古学论文称,研究显示,位于埃及吉萨金字塔群中的胡夫金字塔(亦称胡夫大金字塔或吉萨大金字塔)的结构特征,可能使其在建成后的约4600年间,能够经受住地震而未遭受严重破坏。

本次研究的胡夫金字塔内部结构示意图(图片来自论文作者)。施普林格·自然 供图
本次研究的胡夫金字塔内部结构示意图(图片来自论文作者)。施普林格·自然 供图

该论文介绍,胡夫金字塔约建于4600年至4450年前,此后历经多次地震(包括1847年一次估计震级为6.8级的地震,以及1992年一次5.8级的地震),其内外均未遭受重大破坏。然而,目前尚无充分证据支持解释该建筑韧性的相关理论。

在本项研究中,论文通讯作者、埃及国家天文与地球物理研究所Asem Salama和同事及合作者一起,在金字塔周围包括其内部密室、建筑石块以及周边土壤中的37个地点,记录了由人类活动、海浪或气候变化产生的环境振动。他们发现,金字塔内部记录到的振动中,大部分(76%)频率在2.0–2.6赫兹之间,这表明机械应力在整个结构中分布均匀。相比之下,周围土壤中的振动频率约为0.6赫兹。论文作者认为,这种频率差异可能有助于在地震活动中保护金字塔,因为它限制了结构与土壤之间的相互作用,从而避免了振动的放大。

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研究人员正在金字塔的缓冲室中进行实地测量(图片来自论文作者)。施普林格·自然 供图

论文作者还评估了金字塔结构如何放大来自基岩的振动。直接凿入基岩的地下室未出现振动放大现象;放大系数通常随高度增加而增大,在国王陵寝达到峰值,该处的振动放大系数是基岩水平的4.0倍;不过,在位于国王陵寝正上方的缓冲室中,放大系数降至3.0。此次研究认为,这种设计可能降低了地震活动对国王陵寝造成破坏的风险,这与现代理论一致,即减震室为国王陵寝提供了结构保护。

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本项研究相关示意图(图片来自论文作者)。施普林格·自然 供图

论文作者总结指出,金字塔建在坚硬的岩石(石灰岩)上,且重心较低,这些特征也可能降低了地震活动的风险。但他们同时提醒说,目前尚无法确定本项研究中所观察到的抗震能力,是不是设计中的有意安排。

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