Среди Семи чудес древнего мира до наших дней сохранилось только одно из — Великая пирамида Гизы. Помимо расположенных рядом с ней трёх монументальных сооружений на плато, полного разрушения избежали пирамиды в Дахшуре, Саккаре и других частях Египта, а также и за его пределами, например, в исторической области Нубия на территории Судана. В связи с этим многим очень интересно понять, почему, пока одни постройки разваливаются вплоть до основания, пирамиды стоят тысячелетиями почти без реставраций, сохраняя свой исторический облик. Так происходит благодаря удачному сочетанию нескольких факторов, о которых мы и поговорим в этом материале.
Оптимальная форма
Правильная четырёхугольная пирамида — это не только красивая геометрическая фигура. С позиции физики, инженерии и архитектуры она является самой устойчивой монументальной формой для строительства из камня. Основная масса сооружения приходится на его нижнюю треть, и колоссальное давление равномерно распределяется по большой площади основания.
Важную роль играет и угол наклона граней, или рёбер. Невероятные математические способности продемонстрировали строители пирамиды Хеопса, где этот угол составляет 51°50'. Если бы он был немного круче, блоки начали бы падать под действием силы тяжести. Именно это чуть не произошло с Ломаной пирамидой в Дахшуре, однако архитекторы поэтапно меняли наклон с критических 58° сначала до 54°, а затем и до безопасных 43°.
В отдельных случаях ритуальные помещения находились не под землёй, а непосредственно внутри пирамиды. Самых впечатляющих результатов смогли достичь проектировщики всё той же Великой пирамиды Гизы. Усыпальница фараона со всех сторон выложена превосходно подогнанными гранитными блоками, выполняющими опорную функцию. Над потолком погребальной камеры была построена система разгрузочных камер. Она представляет собой четыре ряда гранитных балок, разделённых пустотами, над которыми возведена двускатная крыша. Это инженерное решение позволило в значительной мере снизить давление верхней части пирамиды.
Побор материалов
Почти весь объём пирамид представлен нуммулитовым известняком, состоящим из окаменевших спрессованных раковин вымерших морских организмов. Этот широко распространённый в Египте камень является достаточно прочным, но при этом имеет пористую структуру. Пустоты внутри микроскопических ракушек отвечают за снижение веса конструкции и повышают сейсмическую стойкость благодаря амортизационному эффекту. Вместе с тем внутреннее расположение пор обеспечивает превосходную термоизоляцию — в отличие от монолитных материалов, известняк почти не расширяется на жаре и не сжимается на холоде.
На сохранность египетских пирамид повлияла не только структура каменных блоков, но и их форма. Большинство блоков представляют собой не идеальные прямоугольники, а слегка скошенные трапеции с более широкой нижней частью. При таком способе обработки камни буквально вклинивались друг в друга, и конструкция начинала поддерживать сама себя. Чтобы пустот было как можно меньше, египтяне заполняли стыки гипсовым раствором, добавлявшим прочности, термической и амортизационной стойкости.
Показателен случай, когда в XII веке египетский султан Аль-Азиз Усман приказал разобрать пирамиду Микерина, также расположенную на плато Гизы. За 8 месяцев работ его подчинённым удалось сделать лишь узкую брешь на одной из сторон. Чтобы сдвинуть один массивный блок, грамотно расположенный относительно соседних, десятки людей тратили почти целый рабочий день. Так стало очевидно, что пирамиды сохраняют устойчивость не только перед природными явлениями, но и перед разрушительной силой человека.
Благоприятный климат
Засушливый климат Египта стал одним из главных природных «консервантов», без которых пирамиды, вероятно, сохранились бы до наших дней, но не были бы в таком хорошем состоянии. Ранее мы уже упоминали о внутренней пористой структуре нуммулитового известняка. Редкие дожди в пустыне приносят влагу на поверхность камней, однако она высыхает задолго до того, как успевает проникнуть к порам и запустить разрушительные процессы.
Кроме того, в Сахаре, в условиях высочайшей сухости, у оснований пирамид не могут расти деревья, кустарники, трава или мох. Для сравнения можно привести пример пирамид цивилизации майя, где бурная тропическая растительность проникает в стыки блоков и раздвигает их, будто разрывая сооружения на части. В Египте же нижние ярусы заносит пустынный песок, укрывая их от непогоды.
Исторически сухой воздух в пустыне поддерживал сохранность пирамид. В такой среде, при отсутствии агрессивных химических соединений, процессы разрушения камня практически замирали. Однако в XX и, особенно, в XXI веках индустриализация во многом нивелировала этот фактор. Выхлопные газы автомобилей и выбросы заводов провоцируют образование кислотных осадков, постепенно разрушающих древние камни. Египтологи предупреждают, что, если не снизить уровень загрязнений атмосферы, до конца века пирамиды могут потерять свой облик гораздо сильнее, чем за все последние 4 500 лет.
Автор текста Иван Стефанов
Фото: Francesco Gasparetti. originally posted to Flickr as Giza: sfinge e piramidi, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org
