Xói mòn tự nhiên có giúp khắc tượng Nhân sư vĩ đại của Ai Cập không? – Thế giới vật lý

Xói mòn tự nhiên có giúp khắc tượng Nhân sư vĩ đại của Ai Cập không? – Thế giới vật lý

Dấu thời gian: Ngày 28 tháng 2023 năm 11 43:XNUMX sáng

Nhân sư Yardang
Tượng đài điêu khắc: Phòng thí nghiệm Nhân sư trong dòng nước của một đường hầm. Vật thể được phủ bằng đất sét và thuốc nhuộm fluorescein, và bức ảnh ghi lại “khối lượng vệt” hoặc vùng dòng chảy 3D đôi khi đã xâm nhập vào lớp ranh giới và làm xói mòn bề mặt. (Được phép: Samuel Boury et al./APS 2023)

Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học New York, phần lớn cơ thể của Tượng Nhân sư vĩ đại ở Ai Cập có thể được tạo ra do sự xói mòn tự nhiên của các khối đá. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình đất sét để chứng minh rằng khi các khối đá không đồng nhất lộ ra bị cát trong không khí phong hóa, chúng có thể bắt đầu trông giống những con sư tử đang ngồi. Nghiên cứu cho thấy rằng một trong những địa hình này có thể đã được người Ai Cập cổ đại sửa đổi để tạo ra tượng Nhân sư nổi tiếng.

Tượng Nhân sư vĩ đại là một bức tượng hoành tráng mô tả một con sư tử đang ngồi với đầu người được cho là của một pharaoh. Cao hơn bốn chiếc xe buýt hai tầng, nó là một trong những tác phẩm điêu khắc nổi tiếng nhất hành tinh và được xây dựng cách đây bốn nghìn rưỡi năm. Trong khi các kim tự tháp gần đó được xây dựng từ những khối đá được vận chuyển qua sa mạc thì tượng Nhân sư được chạm khắc nguyên khối từ một mũi nhọn trên nền đá vôi.

Các cuộc tranh luận gay gắt tiếp tục nổ ra về việc liệu các quá trình địa chất có đóng vai trò nào trong việc hình thành ban đầu của di tích mang tính biểu tượng hay không. Điều này là do gió mài mòn ở các sa mạc như Sahara có thể khắc đá thành những cấu trúc phức tạp được gọi là yardang, thường trông giống động vật hoặc con người. Trong nghiên cứu của họ,  Leif Ristroph, Samuel Boury và Scott Weady có mục đích ban đầu là nghiên cứu cơ học chất lỏng của sự hình thành yardang. Ristroph nói rằng họ đã tình cờ phát hiện ra mối liên hệ tiềm năng với Nhân sư.

Kết nối “hét lên”

“Nhờ nghiên cứu về sự xói mòn mà chúng tôi đã coi yardang là đối tượng thử nghiệm thú vị. Từ đó, chính các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra mối liên hệ có thể có với Nhân sư.”

Yardang được hình thành từ các địa hình chứa cả đá mềm và cứng - có nghĩa là các cấu trúc này bị xói mòn một cách không đồng nhất. Kết quả là hình dạng của đá thay đổi liên tục cũng như kích thước và điều này gây khó khăn cho việc hiểu các điều kiện hình thành yardang.

Để điều tra bí ẩn về sự hình thành yardang, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một thí nghiệm cho phép họ quan sát quá trình xói mòn hàng thập kỷ chỉ trong vài giờ. Các yardang được mô phỏng bằng các ụ đất sét và sự phong hóa của gió sa mạc được thể hiện bằng dòng nước chảy.

Để mô phỏng hiện tượng xói mòn không đồng nhất, nhóm nghiên cứu đã nhúng một ống trụ bằng nhựa ngồi xổm vào đỉnh gò đất, hướng về phía chất lỏng chảy vào. Hình trụ này đại diện cho một mảnh đá cứng. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng một khi hình trụ bị lộ ra do xói mòn, chất lỏng tạo thành hình giống như cổ, bàn chân và phần lưng cong từ đất sét xung quanh, với hình trụ tạo thành một cái đầu (xem hình). Hình dạng cuối cùng có nét giống Nhân sư.

“Chỉ đường bất ngờ”

“Tôi luôn hào hứng với những hướng đi bất ngờ mà nghiên cứu đưa chúng ta đến và dự án này là một ví dụ hoàn hảo.” Ristroph nói. Mối liên hệ với tượng Nhân sư được củng cố bằng bằng chứng cho thấy phần trên cùng của bức tượng Ai Cập, tạo thành phần đầu, được làm từ đá vôi cứng hơn cổ.

Lấy cảm hứng từ kết quả ban đầu của họ, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một thí nghiệm bổ sung để hiểu cách cơ học chất lỏng điêu khắc vật thể giống Nhân sư của họ. Họ đã xây dựng một mô hình nhựa phủ đất sét từ bản quét 3D của vật thể bị xói mòn và sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang để tạo ra dòng chất lỏng. Họ quan sát thấy ống trụ nhựa dẫn nước xuống dưới, tập trung phần xói mòn bên dưới đầu và khoét cổ của tượng nhân sư, để lại phần dưới của mô hình để tạo thành bàn chân.

Bình luận về nghiên cứu, Sauret Alban, một chuyên gia cơ học chất lỏng tại Đại học California, Santa Barbara nói Thế giới vật lý rằng nghiên cứu không chứng minh rằng tượng Nhân sư được tạo ra bởi thiên nhiên. Tuy nhiên, Sauret, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: “Chắc chắn chúng cho thấy các dạng chất lỏng phức tạp có thể dẫn đến những hình dạng rất hấp dẫn. Vì vậy, bản thân nó đã là một nghiên cứu hay.”

Nhóm nghiên cứu không tuyên bố đã giải quyết dứt điểm bí ẩn về Nhân sư. Nhưng người ta suy đoán rằng dù cơ thể của sinh vật này có được điêu khắc do xói mòn hay không thì các cấu trúc giống Nhân sư vẫn hình thành trong điều kiện phổ biến ở Ai Cập. Tác phẩm giới thiệu khả năng hấp dẫn rằng nguồn cảm hứng cho tượng đài nổi tiếng có thể đến từ chính sa mạc.

Nghiên cứu được mô tả trong Đánh giá vật lý

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý