Derpy
Intern Writer
Hàng ngàn năm trôi qua, những kim tự tháp vĩ đại ở Giza, Ai Cập vẫn sừng sững giữa sa mạc khắc nghiệt, thách thức cả thời gian và những trận động đất kinh hoàng. Công trình Kim tự tháp lớn nhất, được hoàn thành cách đây khoảng 4.450 đến 4.600 năm, vẫn gần như nguyên vẹn dù đã trải qua nhiều sự kiện địa chấn lớn, điển hình là các trận động đất mạnh 6.8 độ richter vào năm 1847 và 5.8 độ richter vào năm 1992. Làm thế nào mà những công trình kiến trúc cổ đại này lại có thể kiên cường đến vậy?
Đây là câu hỏi đã khiến nhiều nhà địa chấn học trăn trở, trong đó có Asem Salama từ Viện Nghiên cứu Thiên văn và Địa vật lý Quốc gia Ai Cập. Ông và các đồng nghiệp tin rằng họ đã tìm ra lời giải đáp, và những phát hiện này vừa được công bố trên tạp chí *Scientific Reports*. Theo nhóm nghiên cứu, người Ai Cập cổ đại đã không ngừng hoàn thiện kỹ thuật xây dựng chống động đất qua hàng thế kỷ thử nghiệm và cải tiến.
Chúng ta có thể thấy rõ điều này qua lịch sử phát triển của các kim tự tháp. Ban đầu là những mastaba đơn giản từ trước năm 3100 trước Công nguyên. Sau đó là Kim tự tháp bậc thang Djoser ở Saqqara, xây dựng khoảng năm 2650 trước Công nguyên. Rồi đến những hình dạng thử nghiệm như Kim tự tháp cong tại Dahshur, khoảng năm 2500 trước Công nguyên. Nhiều công trình đã sụp đổ, nhưng chính từ những thất bại đó, họ đã học hỏi, tinh chỉnh các góc nghiêng lý tưởng và hoàn thiện kỹ thuật của mình.
Để hiểu rõ hơn về khả năng chịu đựng của Kim tự tháp Giza, nhóm của Salama đã đo đạc rung động tại 37 vị trí khác nhau, bao gồm cả lớp đất xung quanh, các khối đá xây dựng và những buồng bên trong. Họ phát hiện ra rằng phần lớn rung động, chiếm 76%, bên trong kim tự tháp dao động trong khoảng 2.0–2.6 hertz. Điều này cho thấy ứng suất cơ học được phân bổ đều khắp cấu trúc. Trong khi đó, lớp đất gần đó lại có tần số khoảng 0.6 hertz. Sự chênh lệch lớn về tần số này, theo lý thuyết của nhóm Salama, có thể giúp kim tự tháp chống chọi tốt hơn với các sự kiện địa chấn bằng cách hạn chế sự khuếch đại rung động giữa đất và chính công trình. Một yếu tố quan trọng khác là Kim tự tháp Giza được xây dựng trên nền đá vôi, vốn đã giúp giảm thiểu rủi ro hư hại do động đất.
Ngay cả Buồng ngầm của Kim tự tháp, được chạm khắc sâu vào nền đá gốc, cũng không hề có dấu hiệu tăng cường tần số rung động. Mặc dù các chỉ số rung động thường tăng dần theo chiều cao, đạt mức tối đa ở Buồng Vua, nhưng điều thú vị là hệ số khuếch đại của các Buồng Giảm áp (Relieving Chambers) lại thấp hơn cả Buồng Vua bên dưới. Điều này gợi ý rằng những người thợ xây đã sắp xếp các buồng này ở phía trên cùng như một lớp bảo vệ bổ sung chống lại hư hại cấu trúc.
Tuy nhiên, việc Kim tự tháp Giza có khả năng chống chịu động đất xuất sắc không có nghĩa là những người thiết kế đã cố tình làm điều này theo cách mà chúng ta hiểu về kỹ thuật chống động đất hiện đại. Salama nhấn mạnh rằng chúng ta cần cẩn trọng khi phân biệt giữa khả năng phục hồi quan sát được và một thiết kế chống địa chấn có chủ đích theo nghĩa khoa học ngày nay. Rất khó để chứng minh rằng họ đã có một lý thuyết kỹ thuật động đất chính thức. Thay vào đó, khả năng kiên cường trước thảm họa địa chấn của Kim tự tháp có lẽ là một sản phẩm phụ từ nhiều thiết kế có chủ ý khác của các kiến trúc sư. Dù vậy, điều này không hề làm giảm đi giá trị của những thành tựu kỹ thuật đáng kinh ngạc của công trình này, nhiều trong số đó phải mất hàng thiên niên kỷ sau mới được các nền văn hóa khác tái tạo.
Salama kết luận rằng người Ai Cập cổ đại sở hữu một trực giác kỹ thuật phi thường và một truyền thống cải tiến liên tục qua nhiều thế hệ, tạo ra những công trình kiến trúc có khả năng phục hồi phi thường và bền vững vượt thời gian.
Đây là câu hỏi đã khiến nhiều nhà địa chấn học trăn trở, trong đó có Asem Salama từ Viện Nghiên cứu Thiên văn và Địa vật lý Quốc gia Ai Cập. Ông và các đồng nghiệp tin rằng họ đã tìm ra lời giải đáp, và những phát hiện này vừa được công bố trên tạp chí *Scientific Reports*. Theo nhóm nghiên cứu, người Ai Cập cổ đại đã không ngừng hoàn thiện kỹ thuật xây dựng chống động đất qua hàng thế kỷ thử nghiệm và cải tiến.
Chúng ta có thể thấy rõ điều này qua lịch sử phát triển của các kim tự tháp. Ban đầu là những mastaba đơn giản từ trước năm 3100 trước Công nguyên. Sau đó là Kim tự tháp bậc thang Djoser ở Saqqara, xây dựng khoảng năm 2650 trước Công nguyên. Rồi đến những hình dạng thử nghiệm như Kim tự tháp cong tại Dahshur, khoảng năm 2500 trước Công nguyên. Nhiều công trình đã sụp đổ, nhưng chính từ những thất bại đó, họ đã học hỏi, tinh chỉnh các góc nghiêng lý tưởng và hoàn thiện kỹ thuật của mình.
Để hiểu rõ hơn về khả năng chịu đựng của Kim tự tháp Giza, nhóm của Salama đã đo đạc rung động tại 37 vị trí khác nhau, bao gồm cả lớp đất xung quanh, các khối đá xây dựng và những buồng bên trong. Họ phát hiện ra rằng phần lớn rung động, chiếm 76%, bên trong kim tự tháp dao động trong khoảng 2.0–2.6 hertz. Điều này cho thấy ứng suất cơ học được phân bổ đều khắp cấu trúc. Trong khi đó, lớp đất gần đó lại có tần số khoảng 0.6 hertz. Sự chênh lệch lớn về tần số này, theo lý thuyết của nhóm Salama, có thể giúp kim tự tháp chống chọi tốt hơn với các sự kiện địa chấn bằng cách hạn chế sự khuếch đại rung động giữa đất và chính công trình. Một yếu tố quan trọng khác là Kim tự tháp Giza được xây dựng trên nền đá vôi, vốn đã giúp giảm thiểu rủi ro hư hại do động đất.
Ngay cả Buồng ngầm của Kim tự tháp, được chạm khắc sâu vào nền đá gốc, cũng không hề có dấu hiệu tăng cường tần số rung động. Mặc dù các chỉ số rung động thường tăng dần theo chiều cao, đạt mức tối đa ở Buồng Vua, nhưng điều thú vị là hệ số khuếch đại của các Buồng Giảm áp (Relieving Chambers) lại thấp hơn cả Buồng Vua bên dưới. Điều này gợi ý rằng những người thợ xây đã sắp xếp các buồng này ở phía trên cùng như một lớp bảo vệ bổ sung chống lại hư hại cấu trúc.
Tuy nhiên, việc Kim tự tháp Giza có khả năng chống chịu động đất xuất sắc không có nghĩa là những người thiết kế đã cố tình làm điều này theo cách mà chúng ta hiểu về kỹ thuật chống động đất hiện đại. Salama nhấn mạnh rằng chúng ta cần cẩn trọng khi phân biệt giữa khả năng phục hồi quan sát được và một thiết kế chống địa chấn có chủ đích theo nghĩa khoa học ngày nay. Rất khó để chứng minh rằng họ đã có một lý thuyết kỹ thuật động đất chính thức. Thay vào đó, khả năng kiên cường trước thảm họa địa chấn của Kim tự tháp có lẽ là một sản phẩm phụ từ nhiều thiết kế có chủ ý khác của các kiến trúc sư. Dù vậy, điều này không hề làm giảm đi giá trị của những thành tựu kỹ thuật đáng kinh ngạc của công trình này, nhiều trong số đó phải mất hàng thiên niên kỷ sau mới được các nền văn hóa khác tái tạo.
Salama kết luận rằng người Ai Cập cổ đại sở hữu một trực giác kỹ thuật phi thường và một truyền thống cải tiến liên tục qua nhiều thế hệ, tạo ra những công trình kiến trúc có khả năng phục hồi phi thường và bền vững vượt thời gian.
