埃及科学家研究显示,位于吉萨金字塔群中的胡夫大金字塔(亦称胡夫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。相关研究5月21日发表于《科学报告》。
大金字塔约建于4600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。
国家天文与地球物理研究所Asem Salama和同事在金字塔周围的37个地点——包括其内部密室、建筑石块以及周边土壤中——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。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。
研究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(King’s Chamber)达到峰值,该处的振动放大系数是基岩水平的4.0倍。然而,在位于国王陵寝正上方的缓冲室中,放大系数降至3.0。研究人员认为,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。
他们指出,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,目前尚无法确定所观察到的抗震能力是否是设计中的有意安排。
正在大金字塔正前方的土壤中进行的实地测量。图片来自作者
大金字塔内部结构示意图。图片来自作者
科研人员正在对微震勘测设备进行校准,以便在缓冲室进行实地测量时使用。图片来自作者
研究人员正在哈里发马蒙入口通往的通道(亦称强盗隧道)内进行实地测量。图片来自作者
正在大金字塔的缓冲室中进行的实地测量。左侧可见的铭文纪念了1837年西方考古学家发现顶部四座密室。图片来自作者
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41598-026-49962-6
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。