Ikonisk pyramid byggdes med skydd mot jordskalv

För 4 600 år sedan reste sig den äldsta och största av pyramiderna i Giza utanför Kairo mot himlen. Cheopspyramiden, som byggdes som ett gravkomplex åt farao Khufu, var ursprungligen 147 meter hög och bestod av över 2 miljoner kalkstenar. Trots att tusentals moderna byggnader raserats under de stora jordbävningar som drabbat området genom historien, har den antika pyramiden fortsatt att stå stabilt kvar.

Nu har forskare identifierat de ingenjörsmässiga egenskaper som gjort att Cheopspyramiden kunnat motstå naturkrafterna så väl under flera årtusenden. Resultaten, som presenteras i en ny vetenskaplig studie, ger insikt i hur de gamla egyptiska byggarnas praktiska kunskap om konstruktion skapade en av mänsklighetens mest hållbara strukturer.

För att förstå pyramidens stabilitet placerade forskarna seismometrar på nästan 40 olika platser både inne i och omkring Cheopspyramiden. Instrumenten registrerade små vibrationer och kunde visa hur byggnaden reagerar på seismisk aktivitet. Resultaten avslöjade att pyramidens grundläggande design spelar en avgörande roll för dess motståndskraft.

Den breda basen med låg tyngdpunkt i kombination med den symmetriska geometrin gör att skakningar sprids ut genom hela konstruktionen. Detta innebär att energin från jordbävningar inte koncentreras till en enda punkt, utan fördelas jämnt genom byggnaden. Den koniska formen bidrar också till att stabilisera strukturen genom att minska rörelsen högre upp i pyramiden jämfört med en rektangulär byggnad.

Men forskarna upptäckte också att pyramidens inre arkitektur har oväntade skyddande egenskaper. Mätningarna visade att vibrationerna naturligt förstärktes högre upp i pyramiden, precis som man skulle förvänta sig i höga strukturer. Men vid fem specifika kammare ovanför den så kallade Konungens kammare uppmättes ett märkligt fenomen – där avtog i stället skakningarna betydligt.

Mohamed ElGabry, en egyptisk seismolog och en av forskarna bakom studien, förklarar att dessa kammare verkar fungera som en form av stötdämpare. De absorberar och dämpar jordbävningsenergin, vilket skyddar Konungens kammare från de kraftigaste skakningarna. Detta är särskilt anmärkningsvärt eftersom Konungens kammare utgör en av pyramidens mest centrala och heliga delar.

Forskarna betonar dock att de gamla egyptierna troligen inte medvetet konstruerade pyramiderna med jordbävningssäkerhet som ett uttalat mål. I stället tyder allt på att byggkonsten utvecklades gradvis genom erfarenhet och observation. När man studerar äldre pyramider kan man se en tydlig utvecklingskurva där egyptierna lärde sig av tidigare misstag och succéer.

Asem Salama, en annan seismolog involverad i forskningen, påpekar att de gamla egyptiska byggarna uppenbarligen hade djup praktisk kunskap om stabilitet och lastfördelning. Även om de saknade modern vetenskaplig teori, förstod de genom praktisk erfarenhet hur man skapar strukturer som kan stå emot kraftiga påfrestningar.

Historiska uppgifter visar att två särskilt stora jordbävningar drabbade området 1847 och 1992. Båda dessa seismiska händelser orsakade omfattande skador på tusentals byggnader i Egypten. Moderna strukturer kollapsade eller skadades allvarligt. Men Cheopspyramiden fick endast begränsade skador, vilket tydligt demonstrerar den antika konstruktionens överlägsenhet när det gäller hållbarhet.

I dag når pyramiden en höjd av cirka 138 meter, något lägre än den ursprungliga höjden på 147 meter. Förlusten av höjd beror främst på att ytterlagret av polerad kalksten försvunnit genom århundradena. Trots detta förblir Cheopspyramiden en av världens mest imponerande och välbevarade antika strukturer.

Byggverket, som uppfördes omkring år 2600 före vår tideräkning, var världens högsta byggnad i ungefär 3 800 år. Det ingår i ett större gravkomplex i Giza tillsammans med de andra pyramiderna och den berömda sfinxen. Komplexet utgör ett av de mest betydelsefulla exemplen på mänsklighetens tidiga byggnadskonst.

Den nya forskningen om Cheopspyramidens jordbävningssäkerhet kan även ha praktisk betydelse för modern arkitektur. Genom att studera hur de gamla egyptierna löste konstruktionsproblem utan moderna verktyg eller material kan dagens ingenjörer få inspiration till hållbara och motståndskraftiga byggnader. I en tid då extremväder och naturkatastrofer blir allt vanligare blir lärdomar från historiens mest uthålliga strukturer allt mer relevanta.