Az egyiptomi piramisok voltak koruk felhőkarcolói - és 5000 éve állnak fenn. A modern felhőkarcolók képesek lesznek megismételni egy ilyen látványosságot? Az első repedések áprilisban jelentkeztek. 1995. június 29-ig Szöul egyik legforgalmasabb áruházának ötödik emelete mennyezetére kiterjedt egy nagy repedéshálózat. Néhány órával később hangos dörömbölések jöttek a tetőn. A repedések növekedtek.
Rendkívüli tanácskozást hívtak össze, de az elnök határozottan megtagadta az evakuálást, hivatkozva az elveszített nyereségre. Aztán elhagyta az épületet.
Este öt órakor az ötödik emelet mennyezete morzsolódni kezdett. A vásárlás a szokásos módon folytatódott, amíg a riasztás majdnem egy órával később megszólalt. De már túl késő volt. Először a tető összeomlott, majd az épület fő tartóoszlopait felvetették, amelynek eredményeként az épület teljes déli szárnya összeomlott az alagsorban. 1500 ember csapdába esett - beleértve az elnök mostohalányát -, és 502 soha nem került ki belőle.
A Samsung áruház összeomlása példája annak, hogy törékenyek lehetnek a modern szerkezetek. Még a legújabb anyagokkal, felszerelésekkel és a fizika fejlett megértésével is, ez az épület nem tartott öt évig, nem is beszélve 5000-ről.
Időközben az egyiptomi piramisok sok ezer éven keresztül gyűlték össze a nézők tömegét. Földrengések, erózió, vandalizmus - a piramisok még a civilizáció összeomlásakor és a Szahara buja legelővé történő átalakulásáról a mai hatalmas sivatagba átalakultak.
A giza-i nagy piramis - Kr. E. 2540-ben épült - páratlan az anyagok, a formatervezés és a műszaki szempontból, mind az épületek előtt, mind után. Az ókori görög turisták több ezer kilométert gyaloglottak, hogy megnézzék annak blokkjait, és pontjáig csiszoltak, ahol leírták, hogy ragyogjanak; az utazók nevei a mai napig a piramis falába vannak faragva.
Kleopátra közelebb állt a mai világ legmagasabb épületéhez - a Burj Khalifához -, mint ehhez a monumentális sírhoz. Amikor az utolsó mamutok elhaltak, már 1000 éves volt.
Promóciós videó:
Giza piramisa volt a korszak felhőkarcolója, felülmúlva a világ bármely épületét, míg végül, mintegy 700 évvel ezelőtt, a Lincoln-katedrális épült. „Az ókori egyiptomiak létrehoztak - utálom mondani - indítópadot a halottak számára, hogy a nap és a csillagok felé utazzanak” - mondja Donald Redford, aki negyven éve vizsgálta a piramisokat.
Gyorsan előre 2016-ra, ahol már felhőkarcolóival, óratoronyval és 20 emeletes robotokkal borítottuk az égboltot, és másfél kilométer magas épületet tervezünk felépíteni. Bár még nem ismert, hogy építhető-e egyáltalán. Beindulunk a felhőkarcolók korszakába, mivel egyre több ember utazik falvakból zsúfolt városokba.
Ezeknek az épületeknek hatalmas erőket kell ellenállniuk ahhoz, hogy függőlegesen maradjanak, ideértve az állandó villámcsapásokat és a 150 km / h sebességgel söpört szeleket - nem is beszélve a gravitáció állandó hatásáról. Néhány területen erõs földrengések adhatók hozzá a listához. Mi a titka a piramisoknak? Meg tudnak-e élni a modern felhőkarcolók?
Valójában a piramisok lenyűgöző kora nem véletlen. Az ókori egyiptomiak azt hitték, hogy a halál utáni élet örökkévalóságot tett, és nagy erőfeszítéseket tettek a sírok megőrzése érdekében. A piramisok tervezése évezredek óta megváltozott, amikor építőik kísérleteket készítettek az anyagokkal és az építészettel, hogy ambícióiknak megfeleljenek.
"Mindig azt mondták, hogy ez az épület" örökkévalóság "," örökké örökké "- ez mindig volt a szókincsükben" - mondja Redford, jelenleg a Penn State Universityben. Annyira magabiztosak voltak képességeikben, hogy „millió és millió évet” felvettek sok piramis nevébe.
Minden próbálkozásuk és túlzásuk ellenére az egyiptomiak nem tudták pontosan, mit csinálnak, és ez inkább előnyük, mint hátrányuk volt. A fizikai törvények megértésének hiányosságainak kitöltése érdekében az első piramisokat az összes lehetséges erődítmény figyelembevételével építették. Tudtak az oszlopokról, de nem tudták, hogy képesek-e megtámasztani a tetőt. Ezért minden esetre további falakat adtak hozzá.
Egy másik magyarázat annak hatalmas mérete. Vegyük a Nagy Piramisot, amely inkább egy ember alkotta hegy, mint egy közel hatmillió tonna szilárd kőből épült épület. Ötezer év képtelenség, tekintve, hogy a piramis tömböket alkotó mészkő kb. 50 millió éve a földben van.
Összehasonlításképpen a modern felhőkarcolók hatékonyan könnyűek és intelligensek. Mindössze 110 000 tonna beton és 39 000 t acél épült a Burj építéséhez, amely hatszor magasabb a Nagy Piramisnál. „Olyan épületeket terveztek, amelyek örökké tartanak - manapság nem prioritás. Gyakorlati épületeket tervezünk, amelyekben élhetünk”- mondja Roma Agrawal, a Londoni Shard épület építőmérnöke.
Az első piramisokhoz hasonlóan a felhőkarcolók legkorábbi generációja is lehet a legmegbízhatóbb. Amikor egy B-52 repülőgép 1945-ben zuhant az Empire State Buildingbe, az épületet néhány nappal később újra megnyitották. "A 20. század elején mindent kézzel számítottak, így a mérnökök minden esetre extra acélt adtak hozzá" - mondja Agrawal. Bár az Empire State Building fele a Burj méretének felel meg, mégis kétharmadával súlyosabb.
A szokásos kockázatokon túl a felhőkben lévő épület saját súlyát hordozza. AD 7000-ig - azaz egészen addig, amíg a piramisok élnek - a felhőkarcolóknak évezredek óta harcolniuk kell az eső, a szél és a zivatar ellen.
"A szél a magas épületek különleges problémája" - mondja Bill Baker, Burj tervezőmérnöke. Amikor a szél egy áramvonalas tárgy, például egy fa vagy egy lámpaoszlop mögött rohan, az egy olyan szervezett szélré válhat, amely először balra, majd vissza jobbra, majd újra balra megy, és a szélirány megváltozása miatt az objektum megfordul. Erős szélben Burj mindkét irányban másfél métert tud lengni.
A baj az, hogy minél magasabb, annál gyorsabb a szél. Annak megakadályozására, hogy a felhőkarcolók leesjenek - és a fenti emberek megszabaduljanak a tengeri betegségtől - a mérnökök szabálytalan alakú épületeket terveznek, amelyek akadályozzák a szeleket és megsemmisítik a szervezetét. Építészeti szempontból az épület kissé túlságosan kifinomultnak tűnik, ám Burj és Shard jellegzetes fogazott profiljai inkább a biztonság, mint a szépség szempontjából.
Még egy hurrikán sem rázza meg őket. "Ha ez egy normál épület, akkor képesnek kell lennie ellenállni a 700 évente egyszeri hurrikánnak" - mondja Baker. Az olyan fontos épületek, mint például a Burj Khalifa, képesek lesznek megbirkózni az eseményekkel, amelyek több évezredenként előfordulnak.
És van még villámlás is. Az Egyesült Arab Emírségekben, ahol Burj található, évente körülbelül 10 zivatar van. Egy milliárd voltos villámcsapás ugyanolyan erős lehet, mint egy atomreaktor. "Dubaiban voltam vihar idején, és Burj olyan, mint egy villámrúd az egész város számára - villám percenként csap fel" - mondja Baker.
Szerencsére van megoldás. Az építkezés során az épület acélhéja - minden acélrúd, minden ablakkeret - közvetlenül az alaphoz van kötve. És hatalmas Faraday ketrecként működik, egy védő burkolat, amely hasonló a mikrohullámú sütőben lévő huzalhálókhoz, és biztonságosan megőrzi a tartalmat, korlátozva őket az elektromosságtól. "Egy különösen erős zivatar után beszéltem a dolgozószemélyzettel, és nem láttak semmilyen károkat" - mondja Baker.
A felhőkarcolók még földrengések idején is rendkívül jól tartózkodnak. Minél gyorsabban gyáva, annál jobb. Olyan dologról szól, mint a rezonancia. Ha a talaj olyan frekvencián rázkódik, hogy az megegyezzen az épület lengésének sebességével, akkor gyorsabban és gyorsabban lengni fog, amíg esetleg összeomlik. "A keskeny épületek hosszabb időt vesznek igénybe előre-hátra - Burj esetében 11 másodpercig -, így elmozdulnak, de nem összeomlanak" - mondja Baker.
De ez nem teljesen megbízható: ahogy a gemkapcsokat megismételjük, többször meghajlítva és hajlítva őket, ha az acélt túl gyakran zavarják, akkor az eltörik.
Sokkal veszélyesebb a víz.
Az 1930-as években a világ 100 legmagasabb épületének 96 acélból készült. Manapság a legtöbb városi épület acél-vasbetonból (vasbeton) készül, amely ötvözi a fém szakítószilárdságát (ellenállási képességét nyújtásnak) és a kő nyomószilárdságát (ellenállási képességének).
Száraz helyen tárolva a vasbeton csodálatos anyag, amely örökké tartós. De a magas üledékkel rendelkező területeken a vízben lévő gyenge savak lassan reagálnak a cement mészkőjével és végzik azt - az épületben acél rozsda és lyukak jelennek meg.
„Hihetetlenül fontos, hogy a piramisok száraz környezetben legyenek” - mondta Michelle Barsum, a Philadelphiai Drexel Egyetem anyagtudósa. Az első piramisok még a napszárított Szaharában is a víz pusztulása alá estek.
Sok éven át azt hitték, hogy az egyiptomiak végül kitalálták és megtanulták, hogyan kell szorosan illeszteni a blokkokat, de hogy maradt rejtély. Aztán a 2000-es évek elején valaki végre megkapta az ötletét, hogy nagy felbontású mikroszkóp alatt tanulmányozza a sziklákat. Michel Barsum volt, és észrevette, hogy ezek a kőzetek nem természetes mészkő, hanem a cement korai formájából vannak öntve.
Kerámiaszakértőként - Barsum még soha nem tanulmányozta a piramisokat - nem tudta ellenállni a kísérteties kilátásnak, hogy biztosan megtudja. Az ősi tömbök mélyén ékesszínű nyomokat talált: mikroszkopikus algákat, diatómákat, amelyek kemény héját részben az alkalikus cement lebontotta. "A piramis körülbelül 90% -a faragott kőből készül, a többi pedig öntött" - mondja Barsum.
Az egyiptomiak négy fő alkotóelemből készítették köveiket: mészkő, mész, víz és iszap. Reagálnak egymással, és kémiai ragasztót képeznek. A legfontosabb, hogy a ragasztó elöregedésekor visszatér az alkotóelemek eredeti állapotába, a cementet pedig kővé alakítva. "Illata és természetes mészkőnek tűnik" - mondja Barsum.
De ha a felhőkarcoló főbeton héja viszonylag erős, akkor az abban lévő ablakok sorsa kevésbé átlátható. Az üveg olyan súlyú, mint a gránit, és alumínium merevséggel rendelkezik; 10 tonna nyomás szükséges, hogy egy köbcentiméter összetörjön. Még a tengernek is 50 éves köszörülése szükséges ahhoz, hogy az üveg színes, sima kavicsré váljon a strandon. És mégis, az üveg nem tökéletes. Spontán repedhet. Senki sem tudja miért.
Még egy dupla üvegréteggel is, ha nem tartják karban, a legtöbb ablak nem tart sokáig. "Az üveget a környezet nem különösebben befolyásolja, de a szél, a zivatar és más hatások miatt végül elbomlik" - mondja Konstantinos Tsavdaridis, a Leedsi Egyetem anyagtudós.
Végül, az üveg végül befolyik-e a keret aljába? Ez az ötlet azon a tényen alapul, hogy a középkori ablakok általában vastagabbak voltak az alján, és hogy az üveg valójában rendkívül viszkózus folyadék: és az évszázadok során az üveg belefolyhat a keret aljába.
1998-ban ezt a népszerű elképzelést erőteljesen megcáfolták a fizikusok egy csoportja, aki kiszámította, hogy „sokkal hosszabb időt vesz igénybe, mint az univerzum korában”, hogy az üveg észrevehető változása szobahőmérsékleten bekövetkezzen. Az ókori üveg egyenetlen vastagsága teljesen véletlenszerű volt - pár száz évvel ezelőtt még az üveg készítése sem volt ilyen egyszerű.
Tehát tehetik-e a modern felhőkarcolók az időtől félni őket?
Bill Baker szerint ez az. „Az építőanyagok manapság nagyon jók. Kivéve azokat a pillanatokat, amikor kudarcot vall, és ha támogatják."
Agrawal egyetért. "Ha vigyázsz rájuk, miért ne?"
Konstantinos szerint a betonszerkezetek hosszabb ideig tartanak, mivel a vasbetonban kialakuló rozsda megöli. Redford azonban kételkedik abban, hogy épületeink elég hosszú ideig tartanak. Végül is ezek olyan funkcionális struktúrák, amelyek egyszerűen elvégzik a munkájukat. Könnyebb lesz dobni őket. A felhőkarcolók nagy részét esésük előtt lebontják. Végül is a Nagy Piramis nem volt az egyetlen csodálatos épület 4500 évvel ezelőtt.
Úgy mondják, hogy az úgynevezett labirintus még szokatlanabb. - Amikor Herodotos a görög történész látta őt, felsóhajtott. Nem tudta leírni az épületbe kerülő legnagyobb blokkok méretét és súlyát”- mondja Redford. Ma nem fogsz ilyen épületet találni. A labirintust elrabolták, tégláit más épületek építéséhez használták. Ha sétálsz a régi Kairó utcáin és tanulmányozod a régi épületek alapjait, néha találsz hieroglifikus feliratokat is az épületről.
Ha nem bontjuk le például a New York-i felhőkarcolókat, és nem esnek le, akkor a jelenlegi 7000-es építési sebességnél 10 000 épület lesz 160 méter felett. Talán lesz valami, amire büszke lehet. Miért vagyunk rosszabbak, mint az ősi egyiptomiak?
ILYA KHEL