Romeinse amfitheaters fungeren als lagen van seismische onzichtbaarheid

Romeinse amfitheaters behoren tot de oudste menselijke constructies op aarde. De structuren zijn zeer goed bewaard gebleven in verschillende plaatsen van het oude Romeinse Rijk. Dit is vooral bijzonder omdat een groot deel van dit gebied heeft veel activiteit seismisch. Het oude Rijk was gelegen op de tektonische grens tussen de Euraziatische en Afrikaanse platen en heeft geleden talrijke aardbevingen die vele andere gebouwen hebben vernietigd. Dus hoe deze amfitheaters hebben overleefd staan voor 2.000 jaar is een soort van mysterie.

Maar de onderzoeker aan de Universiteit van Aix-Marseille (Frankrijk) Stéphane Brelé en zijn collega’s wilden het oplossen. Om dit te doen, hebben ze onderzocht hoe bepaalde structuren begraven in of gebouwd op de top van de grond kan de beweging van seismische golven over de aarde te veranderen. In het bijzonder hebben ze de “seismische onzichtbaarheidslagen” bestudeerd die seismische golven rond specifieke gebieden kunnen leiden en daarom kunnen beschermen.

De conclusie is dat Romeinse amfitheaters zouden fungeren als lagen van seismische onzichtbaarheid vanwege hun vorm. Dat is volgens hen de reden voor hun opmerkelijke levensduur.

Eerst wat achtergrondinformatie. Natuurkundige hebben lang geweten dat bepaalde regelmatige patronen van objecten kunnen interageren met golven door hen te begeleiden en het wijzigen van hun gedrag. Een merkwaardig kenmerk van dit fenomeen is dat de objecten zelf veel kleiner zijn dan de golven zelf. Maar het gecombineerde effect van veel objecten georganiseerd in een regelmatig patroon heeft een belangrijke invloed op hen.

In 2006 gebruikten natuurkundigen dit idee om een patroon van metaalresonators te creëren dat microgolven rond een gebied van een ruimte leidt. Voor een externe waarnemer die met microgolfogen kijkt, verdwijnt dit gebied van ruimte, en om het even wat daarin,. Inderdaad, dit team creëerde ’s werelds eerste laag van onzichtbaarheid.

Sindsdien hebben onderzoekers lagen van onzichtbaarheid gemaakt voor een breed scala aan verschillende golven in het elektromagnetisch spectrum en daarbuiten. In 2012 zeiden ze dat seismische onzichtbaarheidslagen energiecentrales en dammen konden beschermen tegen aardbevingen. Hij en zijn collega’s bouwden en testten er vervolgens een.

Sindsdien hebben onderzoekers hun onderzoek voortgezet met seismische metamaterialen. Volgens hen kunnen deze materialen verschillende vormen aannemen. De eerste experimenten werden uitgevoerd met ondergrondse of holle structuren. Maar wat recenter werk geeft aan dat bomen en gebouwen ook seismische golven kunnen beïnvloeden.

Een idee is dat seismische golven wolkenkrabbers laten trillen. Maar deze trilling zelf stuurt golven door de grond. Dus, als de twee sets van golven elkaar kunnen beïnvloeden of zelfs elimineren elkaar, dan zou het gebouw hebben een aanzienlijke verzachtende invloed op de golven.

Hij en zijn collega’s hebben zelfs principiële testmetingen uitgevoerd op de golven die door een wolkenkrabber worden gegenereerd als gevolg van seismisch lawaai. Het is de Latijns-Amerikaanse Toren, een wolkenkrabber van 282 meter in Mexico-Stad, Mexico, die sinds de bouw in 1956 verschillende grote aardbevingen heeft overleefd.

Onderzoekers ontwikkelden een computermodel om te bestuderen hoe omcirkelde wolkenkrabbers kunnen fungeren als een laag van onzichtbaarheid om een veilige zone in hun centrum te creëren. Zijn publicatie details: “De gebouwen binnen en buiten de laag ring zou ernstig worden beïnvloed door de seismische golf, maar het interieur (bijvoorbeeld een park) zou een veilig gebied waar mensen kunnen verzamelen en veilig te blijven tijdens een aardbeving.”

Tijdens deze studies merkten de onderzoekers een overeenkomst op tussen de circulaire patronen die ze genereerden en het ontwerp van de oude amfitheaters. “Er zijn opvallende overeenkomsten tussen een bewezen laag van onzichtbaarheid voor verschillende soorten golven en luchtfoto’s van oude Galaroman theaters. Misschien is dit de reden waarom sommige van deze megastructuren, zoals amfitheaters, door de eeuwen heen grotendeels intact zijn gebleven”, concludeert het onderzoek. Dit is een interessant idee dat belangrijke implicaties kan hebben voor het ontwerp van toekomstige gebouwen en de studie van oude gebouwen.

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *