211service.com
Romiešu amfiteātri darbojas kā seismiski neredzamības apmetņi
Romas Kolizeja attēls Larss | Atbrīvojieties no šļakatām
Romiešu amfiteātri ir viena no senākajām cilvēku celtnēm uz Zemes. Šīs struktūras ir ļoti labi saglabājušās dažādās vietās visā senajā Romas impērijā.
Tas ir īpaši ievērojams, jo liela daļa šīs teritorijas ir seismiski aktīva: tā atrodas uz tektoniskās robežas starp Eirāzijas un Āfrikas plātnēm un ir piedzīvojusi daudzas zemestrīces, kas iznīcinājušas cita veida ēkas. Tas, kā šie amfiteātri ir izdzīvojuši 2000 gadu, ir mīkla.
Šodien mēs saņemam potenciālu atbildi, pateicoties Stéphane Brûlé un kolēģu darbam Eksas-Marseļas Universitātē Francijas dienvidos. Šie puiši ir pētījuši veidu, kā noteiktas struktūras, kas apraktas zemē vai atrodas virs tās, var mainīt veidu, kā seismiski viļņi pārvietojas pa Zemi. Jo īpaši viņi ir pētījuši seismiskos neredzamības apmetņus, kas var vadīt seismiskos viļņus ap konkrētiem reģioniem un tādējādi tos aizsargāt.
Viņu secinājums ir tāds, ka romiešu amfiteātri, pateicoties to formai, var darboties kā seismiski neredzamības apmetņi. Viņi saka, ka tas ir viņu ievērojamā ilgmūžības iemesls.
Vispirms nedaudz fona. Fiziķi jau sen ir zinājuši, ka daži regulāri objektu modeļi var mijiedarboties ar viļņiem tādā veidā, kas tos virza un maina to uzvedību. Šīs parādības dīvaina iezīme ir tā, ka paši objekti ir daudz mazāki nekā paši viļņi. Taču daudzu regulārā veidā sakārtotu objektu kopējā ietekme būtiski ietekmē viļņus.
Jau 2006. gadā fiziķi izmantoja šo ideju, lai izveidotu metāla rezonatoru modeli, kas virza mikroviļņus ap kosmosa reģionu. Ārējam novērotājam, kurš skatās ar mikroviļņu acīm, šis kosmosa reģions un viss tajā pazūd. Faktiski komanda bija izveidojusi pasaulē pirmo neredzamības apmetni.
Kopš tā laika pētnieki ir izveidojuši neredzamības apmetņus plašam dažādu viļņu diapazonam elektromagnētiskajā spektrā un ārpus tā. 2012. gadā viņi ierosināja, ka seismiskās neredzamības apmetņi varētu aizsargāt spēkstacijas un aizsprostus no zemestrīcēm. Pēc tam Brûlé un kolēģi faktiski izveidoja un pārbaudīja vienu .
Kopš tā laika pētnieki ir turpinājuši pētīt seismiskos metamateriālus, kas, viņuprāt, var izpausties vairākos veidos. Pirmie eksperimenti ietvēra pazemes struktūras vai tukšumus. Taču jaunākie darbi liecina, ka virsmas elementi, piemēram, koki un ēkas, var ietekmēt arī seismiskos viļņus.
Viena ideja ir tāda, ka seismiskie viļņi liek debesskrāpim vibrēt. Bet šī vibrācija pati sūta viļņus caur zemi. Tātad, ja abas viļņu kopas varētu ietekmēt vai pat atcelt viena otru, tad ēkai būtu nozīmīga viļņu mazinoša ietekme.
Brûlé un kolēģi pat ir veikuši principiālus mērījumus viļņiem, ko ģenerē debesskrāpis seismiskā trokšņa rezultātā. Attiecīgā ēka ir LatinoAmericana Tower, 282 metrus augsts debesskrāpis Mehiko, kas kopš tā uzcelšanas 1956. gadā ir pārdzīvojis vairākas lielas zemestrīces.
Pētnieki izstrādāja datormodeli, lai izpētītu, kā debesskrāpji, kas izvietoti aplī, varētu darboties kā neredzamības apmetnis, kas savā centrā rada drošu zonu. Ēkas apmetņa gredzenā un ārpus apmetņa stipri ietekmētu seismiskais vilnis, bet centrā esošais reģions (piemēram, parks) būtu droša zona, kur cilvēki varētu pulcēties un palikt drošībā zemestrīces laikā. .
Šo pētījumu laikā viņi atzīmēja līdzību starp viņu radītajiem apļveida modeļiem un seno amfiteātru dizainu. Viņi saka, ka pastāv pārsteidzošas līdzības starp neredzamības apmetni, kas pārbaudīta pret dažāda veida viļņiem, un antīko gallo-romiešu teātru debess skatiem. Varbūt tas ir iemesls, kāpēc dažas no šīm megastruktūrām, piemēram, amfiteātri, gadsimtu gaitā lielākoties ir saglabājušās neskartas.
Tā ir interesanta ideja, kas varētu būtiski ietekmēt nākotnes ēku projektēšanu un seno ēku izpēti.
Atsauce: arxiv.org/abs/1904.05323 : Nanofotonikas loma seismisko megastruktūru rašanās procesā