大约在公元前2500年，埃及伟大的法老胡夫启动了一项浩大的建筑工程。他的目标是在吉萨高原上建造一座宏伟的金字塔，作为自己未来的陵墓，旁边还有一系列为他的妻子们准备的小型金字塔。
在长达26年的时间里，成千上万的劳工搬运并堆砌了超过230万块石灰岩和花岗岩，最终建成了这座高达约146米的纪念碑。在随后的数千年里，这座建筑奇迹经受住了岁月的无情侵蚀。
如今，科学家们发现，胡夫大金字塔的精妙结构不仅能抵御岁月，还能抵御另一种灾难：地震。
在周四发表的一项研究中，来自埃及和日本的研究人员从大金字塔内部及周围近40个不同区域收集了共振数据（即振动波），以观察这座纪念碑如何响应地震活动。
他们发现，该结构具有分散地震振动的卓越能力，使其在面对原本具有破坏性的地震时，能表现出坚如磐石的稳定性。
在金字塔4600多年的历史中，它挺过了无数次地震，而周边的许多建筑早已在地震中被摧毁。
这些发表在《科学报告》（Scientific Reports）期刊上的发现，为古埃及工程师们本就令人惊叹的智慧增添了新的维度。
尽管研究展示了建造者令人印象深刻的技术，但研究人员也指出，他们无法确切地说明这些技术是否是为了应对地震而刻意设计的。
莫斯塔法说：“我们将此视为埃及建造者们在数个世纪里从成功与失败中不断学习的巅峰之作。感觉就像揭开了一个隐藏在我们眼皮底下数千年的经验工程学杰作。”
埃及对地震活动并不陌生。在过去的几个世纪里，开罗附近发生过几次造成灾难性后果的地震。1992年10月，一场5.9级地震袭击了开罗西南约20英里处，对高原地区造成了严重破坏。
超过12.9万座建筑物受损或被毁，其中包括超过三分之一的当地民宅。许多古老的清真寺大理石结构出现裂缝。帝王谷的许多陵墓也受损严重，需要新的内部支撑加固。
埃尔加布里说：“用巨大且紧密互锁的石块建造的古代建筑，通常比后世建造的建筑受损要轻得多。”
他补充道，大金字塔的许多先进建筑特征早已被研究人员所知。这座纪念碑底部最宽，跨度超过230米，提供了防止其轻易倒塌的结构完整性。它还具有高度的对称性，并利用了坚固的基岩地基。
莫斯塔法补充说：“它在结构上具有韧性这一点，从未让人怀疑过。”
许多巧妙的设计源于金字塔建造技术的不断创新史。早期的建筑建于开罗以南约19英里的萨卡拉（Saqqara）城。
其中最古老的是左塞尔金字塔（也称阶梯金字塔），它比大金字塔早了一个多世纪。它的外部形状与胡夫的金字塔不同，呈现出粗壮的阶梯状上升，而不是吉萨金字塔群那样的连续斜坡。
胡夫可能的父亲——法老斯尼夫鲁（公元前2613年至2589年在位），后来建造的大型金字塔开创了吉萨金字塔群那种光滑侧面的形状。
在胡夫于公元前2566年去世后，古埃及人继续建造金字塔。虽然其中一些金字塔沿用了与他相同的结构规划，但另一些则试图削减成本。
胡夫的儿子兼继任者杰德夫拉在开罗以北建造了一座金字塔，部分利用了一座山丘来增加其宏伟感。这种嵌入山体的建筑减少了互锁石块的使用，从而降低了稳定性。
几个世纪后由阿蒙涅姆赫特三世建造的所谓“黑金字塔”，主要由泥砖建成，这种材料比实心石灰岩块更便宜，但也更容易风化。较弱的基底材料导致它们因侵蚀和老化而更快退化。与胡夫金字塔不同，其中一些建筑后来已经完全倒塌。
在检查吉萨大金字塔期间，地震学家测量了其内部墓室和通道（包括国王墓室、王后墓室、减压室和地下墓室）内的振动频率。
他们使用了一种名为“环境振动分析”的无损技术，这使得他们能够测量振动如何在不同的石块、隧道和内部空腔中传导。这些数据将帮助他们理清该结构如何响应地震。
他们的结果显示，整个结构的整体共振平均在2到2.6赫兹之间，这表明振动在石块之间均匀回荡——这是稳定性的一个关键标志。分析还发现，这些振动与金字塔周围土壤的振动不同，后者的振动频率约为0.6赫兹。
莫斯塔法说：“金字塔的主导振动频率与周围土壤的频率存在显著差异，这可能会减少地震期间的共振效应。”通过减少共振，大地剧烈振动的破坏潜力被降到了最低。
未参与该研究的埃及苏伊士大学地球物理学家艾哈迈德·埃尔杜索基（Ahmed Eldosouky）对此表示赞同。
埃尔杜索基说：“对金字塔内部许多部分的测量显示出相对一致的基本频率。考虑到这座纪念碑的年代和建造时期，这种程度的动态均匀性表明其结构系统极其稳定。”
研究人员还发现，减压室有助于降低其正下方的国王墓室中的破坏性频率。这些腔室中的频率有所降低，这有助于平息国王墓室周围的地震活动，并防止结构在地震发生时遭受损坏。
根据莫斯塔法的说法，这一新发现表明，古埃及建造者通过几代人细致的观察和改进，发展出了极其有效的建筑实践。他说：“即使使用现代科学工具来审视，他们的成就依然非凡。”
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