Một nghiên cứu khoa học mang tính đột phá

4.600 năm là khoảng thời gian Đại Kim tự tháp Giza chịu đựng được động đất mà không bị hư hại nghiêm trọng. Trong giai đoạn này, đã xảy ra một số trận động đất lớn. Vào ngày 7-8-1847, một trận động đất với cường độ ước tính là 6,8 độ Richter đã làm rung chuyển vùng Fayoum, cách địa điểm này 70km. Đại Kim tự tháp vẫn không hề dịch chuyển.

Vào ngày 12-10-1992, một trận động đất với cường độ 5,8 độ Richter lại làm rung chuyển khu vực này. Chỉ có một vài phiến đá ốp rơi xuống từ các phần trên. "Các phép đo của chúng tôi chứng minh rằng các kiến trúc sư thời Ai Cập cổ đại sở hữu kiến thức địa kỹ thuật chuyên sâu, tối ưu hóa thiết kế cấu trúc và đặc điểm của địa điểm để bảo đảm sự ổn định qua hàng thiên niên kỷ trước các rủi ro địa chấn", các nhà nghiên cứu ở Viện Nghiên cứu Thiên văn và Địa vật lý Quốc gia (NRIAG) ở Cairo, Ai Cập kết luận.

Đại Kim tự tháp Giza hé lộ những đặc tính địa kỹ thuật đáng chú ý, giải thích khả năng chống chịu động đất mà nó đã trải qua trong suốt 4.600 năm qua. Ảnh: GETTY IMAGES

Để đưa ra được kết luận trên, các nhà khoa học của NRIAG đã tiến hành một nghiên cứu. Theo đó, họ đã lắp đặt các cảm biến tại 37 điểm chiến lược bên trong Đại Kim tự tháp Giza từ các phòng ngầm đến các sảnh cao nhất. Hầu như ở mọi nơi, các phép đo của các nhà khoa học NRIAG đều cho thấy cùng một tần số: Từ 2 đến 2,6Hz. Đại Kim tự tháp Giza rung động như một khối thống nhất, và chính điều này lại bảo vệ nó.

Nhà địa chấn học Mohamed ElGabry cho biết, mỗi công trình (cầu, tòa nhà, núi…) đều có tần số rung động tự nhiên riêng, giống như một nốt nhạc độc đáo. Nguy hiểm địa chất lớn nhất xảy ra khi tần số này trùng với tần số của mặt đất nâng đỡ nó: Khi đó cả hai bắt đầu rung động đồng bộ, khuếch đại lẫn nhau. Hiện tượng này (cộng hưởng) là nguyên nhân khiến các tòa nhà sụp đổ trong động đất. Mặt đất xung quanh Đại Kim tự tháp Giza dao động ở tần số 0,6 Hz, thấp hơn 4 lần so với tần số của kim tự tháp. Sự khác biệt này hoạt động như một lá chắn vô hình, giúp kim tự tháp luôn đứng vững trước động đất.

Đá đóng vai trò như một rào cản chống động đất

Có một định luật bất biến là càng lên cao trong một tòa nhà, sóng địa chấn và độ rung càng được khuếch đại. Các phép đo khắp Đại Kim tự tháp Giza xác nhận nguyên tắc này, ngay cả ở trong các phòng giảm áp, nằm ngay phía trên Đại Kim tự tháp ở độ cao từ 48 đến 61m.

Tại đó, trái với dự đoán, cường độ sóng địa chấn giảm xuống, trong khi các định luật vật lý cho thấy nó phải đạt đỉnh. "Thiết kế của những căn phòng này giúp giảm bớt áp lực lên phòng của Nhà vua”, các nhà nghiên cứu lưu ý trong nghiên cứu của họ, được công bố trên tạp chí Scientific Reports. Ban đầu được thiết kế để phân bổ trọng lượng khổng lồ của những tảng đá đặt trên đỉnh, các căn phòng này cũng làm tiêu tán sóng địa chấn thông qua hình dạng hình học của chúng.

Trong một trận động đất, sóng địa chấn có những đặc điểm khác nhau tùy thuộc vào vật liệu mà chúng truyền qua. Trong đất tơi xốp (cát, đất sét,...), sóng địa chấn chậm lại, dội lại, chồng chéo và khuếch đại. Tuy nhiên, trên đá cứng, chúng truyền đi nhanh chóng mà không gặp phải vật cản nào, do đó khuếch đại sức mạnh của chúng. Điều này được xác nhận bằng các phép đo được thực hiện trong hầm ngầm của Đại Kim tự tháp Giza. 

Các hầm ngầm này được khoét sâu trong lớp đá vôi bên dưới kim tự tháp, ở đó độ khuếch đại bằng không và sóng chỉ đơn giản là truyền qua. Những người xây dựng đế chế Ai Cập cổ đại đã dựng nên công trình của họ trên nguyên đá Giza-một trong những nền móng vững chắc nhất giúp Đại Kim tự tháp Giza đứng vững trước thời gian và thiên nhiên.