Без использования связующих растворов, цемента и металлических элементов, нурагические башни, расположенные на Сардинии, сохраняют свою прочность на протяжении 3500 лет. Новейшие научные изыскания позволяют понять древние инженерные решения и физические принципы, лежащие в основе этих, казалось бы, невозможных сооружений бронзового века.
В уникальном ландшафте Сардинии, среди холмов и долин, возвышаются загадочные каменные сооружения, бросающие вызов времени и пониманию ученых. Это нураги – знаковые башни в форме усеченного конуса, созданные нурагической цивилизацией, процветавшей на острове с 1800 по 700 год до нашей эры.
Тысячи этих сооружений, от простых до лабиринтообразных комплексов, на протяжении десятилетий были предметом археологических и исторических исследований. Однако оставался важный вопрос: как эти башни сохранились, будучи построенными без каких-либо растворов или связующих материалов, только из сложенных каменных блоков?
Недавнее исследование позволило выявить скрытую инженерную логику, объясняющую их исключительную устойчивость. Как оказалось, секрет долговечности башен заключается не только в массивных каменных блоках, но и в материале, который ранее считался обычным щебнем.
На Сардинии располагается более 8000 нурагов, начиная от отдельных башен и заканчивая крупными комплексами, состоящими из нескольких сооружений, соединенных стенами и внутренними дворами. Для них характерна особая архитектурная форма: усеченная конусообразная башня с внутренним помещением, перекрытым ложным куполом (толосом). Пространство между наружной и внутренней каменными оболочками заполнено плотным слоем насыпного материала: земли, гальки и мелких камней.
Долгое время этот насыпной материал считался инертным балластом, не играющим существенной роли в конструкции. Ученые дискутировали о том, обеспечивается ли устойчивость башен только за счет веса камней, круглой формы или куполообразной конструкции толоса. Однако механические свойства насыпного материала ранее не подвергались тщательному анализу.
В исследовании, опубликованном в International Journal of Architectural Heritage, группа итальянских ученых под руководством Аугусто Бортолусси применила современные методы численного моделирования к типичной нурагической башне. С использованием метода дискретных элементов, предназначенного для моделирования конструкций из отдельных блоков и зернистых материалов, ученые воссоздали башню, состоящую из тысяч отдельных камней, взаимодействующих друг с другом посредством трения, гравитации и давления.
Цифровые модели точно воспроизводили размеры реальных нурагов, включая внешние башни высотой до 16 метров и внутренние камеры диаметром до шести метров. Важно отметить, что в моделировании было учтено физическое поведение гранулированного заполнителя под нагрузкой.
Исследование показало, что ключевую роль в прочности этих древних монументов бронзового века играет внутренний заполнитель. Результаты имеют жизненно важное значение для их сохранения в будущем, особенно в свете их номинации на включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Изображение: arkeonews
