توصلت دراسة جديدة إلى أن الهرم الأكبر في الجيزة مصمم هندسيًا لمقاومة الزلازل

وجدت دراسة جديدة نشرت في مجلة Scientific Reports أن تصميم الهرم يسمح له بامتصاص وتوزيع الطاقة الزلزالية بكفاءة مذهلة. ركز البحث على السلوك الهيكلي للنصب أثناء الاهتزازات المنخفضة المستوى الناجمة عن النشاط الطبيعي وحركة الإنسان.

يقع الهرم الأكبر على هضبة الجيزة بالقرب من القاهرة، وتم بناؤه كمقبرة للفرعون خوفو خلال فترة المملكة القديمة في مصر. لا يزال أحد أكثر الهياكل شهرة على الإطلاق، وكان أطول مبنى من صنع الإنسان في العالم منذ ما يقرب من 3800 عام.

درس العلماء الاهتزازات داخل الهرم

استخدم الباحثون أجهزة قياس الزلازل لتسجيل الاهتزازات المحيطة عند 37 نقطة مختلفة داخل الهرم وحوله. هذه الحركات الصغيرة، التي تولدها باستمرار الرياح وحركة المرور والحركة الأرضية الطبيعية، سمحت للعلماء بدراسة كيفية استجابة الهيكل للضغط.

وعلى الرغم من حجمه الهائل وتخطيطه الداخلي المعقد، أظهر الهرم ما وصفه الباحثون باستجابة هيكلية مستقرة وموحدة للغاية.

يبلغ طول كل جانب من جوانب الهرم حوالي 230 مترًا عند القاعدة، ويغطي حوالي 13 فدانًا. كان ارتفاع النصب في الأصل حوالي 147 مترًا، لكنه فقد ارتفاعه تدريجيًا بسبب التآكل وإزالة أحجار غلافه الخارجي منذ قرون. ويبلغ ارتفاعه الآن حوالي 138.5 مترًا.

وحددت الدراسة عدة عوامل تساهم في مرونة الهرم. وتشمل هذه قاعدتها الضخمة ومركز ثقلها المنخفض وشكلها المتماثل والتخفيض التدريجي للوزن نحو الأعلى. وأشار الباحثون أيضًا إلى نظام الغرفة الداخلية المتطور والحجر الجيري القوي الموجود أسفل الهيكل.

وقال عالم الزلازل محمد الجابري من المعهد القومي لبحوث الفلك والجيوفيزياء في مصر: “هذه العناصر معًا تخلق بنية متوازنة ومتماسكة”.

أظهر البناة القدماء معرفة عملية عميقة

وتشير النتائج إلى أن البنائين المصريين القدماء كان لديهم فهم متطور للاستقرار الهيكلي، حتى لو لم يكن لديهم نظرية هندسية حديثة.

وقال عاصم سلامة، أحد كبار الباحثين المشاركين في المشروع: “من الواضح أن البنائين المصريين القدماء امتلكوا المعرفة العملية المتعلقة بالاستقرار وسلوك الأساس والتوزيع الشامل ونقل الأحمال”.

ولم يصل سلامة إلى حد الادعاء بأن الهرم تم تصميمه عمدا لمقاومة الزلازل بالمعنى الحديث. ومع ذلك، قال إن البناة طوروا حلولاً معمارية أنتجت بشكل طبيعي متانة غير عادية على المدى الطويل.

وقال: “لذلك، بينما أتردد في الادعاء بأنهم صمموا الهرم عمدًا خصيصًا لمقاومة الزلازل، أعتقد أنهم طوروا حلولًا معمارية وجيوتقنية أنتجت بشكل طبيعي هياكل ذات مرونة استثنائية على المدى الطويل”.

ويعتقد الباحثون أن الكثير من هذه المعرفة جاءت من خلال الخبرة والتجربة. كشفت الأهرامات السابقة التي بنيت قبل نصب خوفو عن عيوب ونقاط ضعف هيكلية، مما يشير إلى أن المهندسين المصريين قاموا بتحسين تقنياتهم بمرور الوقت.

الغرف المخفية تساعد في حماية غرفة الملك

ومن أبرز اكتشافات الدراسة الغرف الخمس الواقعة فوق غرفة الملك، وهي غرفة الدفن الرئيسية بالهرم.

ووجد العلماء أن تضخيم الاهتزازات يزداد بشكل عام داخل الهرم، وهو أمر نموذجي في الهياكل العالية. ومع ذلك، أظهرت تلك الغرف العلوية الخمس انخفاضًا ملحوظًا في مستويات الاهتزاز على الرغم من موقعها المرتفع.

وأوضح الجابري: “يشير هذا إلى أن هذه الغرف تساعد بشكل فعال في تبديد الطاقة الزلزالية وحماية غرفة الملك – وهي إحدى المناطق الأكثر أهمية – من الاهتزاز المفرط”.

قام الباحثون بجمع البيانات الزلزالية من الممرات الداخلية والغرف والصخور والتربة المحيطة لفهم كيفية تصرف الهيكل بأكمله أثناء الحركة الأرضية بشكل أفضل.

نجا الهرم من الزلازل التي دمرت القاهرة

وتساعد النتائج في تفسير سبب تعرض الهرم الأكبر لأضرار قليلة نسبيا على الرغم من الزلازل الكبرى التي ضربت المنطقة على مر القرون.

وقع اثنان من أهم الزلازل في تاريخ مصر الحديث في عامي 1847 و1992. وتسبب كلاهما في دمار واسع النطاق في جميع أنحاء القاهرة والمناطق المحيطة بها. وأدى زلزال عام 1992 إلى مقتل أكثر من 560 شخصا وألحق أضرارا بآلاف المباني.

لكن الهرم الأكبر لم يتعرض سوى لأضرار محدودة.

ويشكل النصب التذكاري جزءًا من مجمع الجيزة الأوسع، إلى جانب الأهرامات الأخرى وتمثال أبو الهول، مما يجذب الزوار من جميع أنحاء العالم لآلاف السنين.

“واحد للأعمار”

بالنسبة للجابري، فإن قدرة الهرم على التحمل هي أكثر من مجرد الهندسة وحدها.

وقال: “إن الهرم الأكبر ليس إنجازًا هندسيًا استثنائيًا فحسب، بل إنه أيضًا عمل فني عميق ورؤية إنسانية”. “إن تناسقها المثالي وحجمها الضخم وأبعادها الأنيقة يخلق جمالًا خالدًا يستمر في إلهام الرهبة حتى بعد 4600 عام.”

كما أشاد بالحجم التنظيمي الذي كان وراء بنائه، والذي يعتقد أنه استغرق نحو عقدين من الزمن، وتطلب تنسيق عشرات الآلاف من العمال والمهندسين والإداريين.

وبحسب الجابري، يتطلب المشروع إدارة دقيقة للعمالة والإمدادات الغذائية والتدريب ونقل كميات كبيرة من الحجر.

وقال: “إنه يذكرنا بما تستطيع الحضارة الإنسانية أن تفعله عندما تجتمع الرؤية والعلم والتنظيم والتصميم”.

لخص سلامة الإنجاز بشكل أكثر بساطة. “لقد قاموا بالفعل ببناء” واحد للأعمار ”