Раскрыт секрет исключительной прочности древнеримского храма Венеры в Байях близ Неаполя

НЕАПОЛЬ. Революционное материаловедческое исследование, наконец, раскрыло секрет исключительной прочности древнеримского храма Венеры в Байях близ Неаполя, показав, как римские инженеры намеренно использовали вулканические материалы для создания сооружений, выдержавших почти 2000 лет геологических потрясений.

Восьмиугольный термальный комплекс в Байях, построенный по заказу императора Адриана во II веке, сохранился до наших дней, несмотря на то, что находится в одном из самых геологически активных вулканических регионов мира.

Исследователи из Университетов Неаполя имени Федерико II и Кьети-Пескары опубликовали свои результаты в журнале Geoheritage, предоставив беспрецедентную информацию о сложных строительных методах, применявшихся древнеримскими инженерами.

Используя передовую петрографическую микроскопию и рентгеновскую дифракцию девяти образцов, собранных в храме, группа обнаружила, что древние строители обладали выдающимися геологическими знаниями и стратегически подбирали материалы, чтобы противостоять нестабильному брадисейсму региона – медленному подъему и опусканию земной поверхности, вызванному вулканической активностью.

Храм Венеры расположен на Флегрейских полях, вулканической кальдере к западу от Неаполя, где брадисейсм (постепенное проседание земной коры) привёл к тому, что храм опустился примерно на шесть метров ниже уровня современной поверхности. Несмотря на эти драматические геологические изменения, ядро ​​сооружения удивительно хорошо сохранилось благодаря изобретательному использованию древними римлянами местных вулканических материалов.

По данным Artnet News, здание имеет восьмиугольный фасад, переходящий в круг внутри, с куполом-«зонтиком», состоящим из нескольких секций.

Доктор Кончетта Рисполи, ведущий исследователь из Неаполитанского университета имени Фридриха II, пояснила: «Храм устоял благодаря тому, что его геоматериалы ведут себя почти как природный камень. Вместо того чтобы ослабевать, материалы продолжают скрепляться и укрепляться с возрастом».

Анализируемые растворы представляли собой известковые материалы, содержащие значительное количество вулканических заполнителей, полученных из неаполитанского жёлтого туфа, вулканической формации, характерной для Флегрейских полей. При смешивании с известью эти вулканические компоненты запускали химические реакции, в результате которых внутри раствора постепенно формировались новые минералы, создавая исключительно прочную структуру, устойчивую к воздействию воды, влажности и подвижек грунта.

Исследование, опубликованное в журнале Geoheritage, показало, что сами кирпичи имели неоднородный состав с кремнисто-обломочными отложениями и вулканическими включениями, которые значительно способствовали их прочности. Насыщенный красный оттенок кирпичей был обусловлен сочетанием кварца, слюды и оксидов железа, что свидетельствует о том, что римские строители при выборе материалов учитывали как эстетические качества, так и структурную целостность.

Возможно, самым примечательным стало открытие, что римские инженеры импортировали специализированные материалы из различных вулканических источников для оптимизации структурных характеристик. Хотя большинство строительных материалов поступало с местных Флегрейских полей, анализ показал, что лёгкий вулканический шлак, использованный в верхних секциях храма, был намеренно доставлен из района Везувия, расположенного примерно в 30 километрах от него. Присутствие кристаллов лейцита – минерала, характерного для продуктов вулканического комплекса Сомма-Везувий – убедительно свидетельствует о такой избирательной стратегии импорта.

По данным Phys.org, «в верхней части здания для уменьшения веса использовался очень лёгкий вулканический шлак, в то время как более прочные вулканические туфы и лавы были размещены в опорных зонах». Эта сложная технология распределения веса позволила массивному сооружению шириной 24 метра сохранять устойчивость, несмотря на постоянно движущуюся вулканическую почву под ним. Понимание строителями свойств материалов и структурной инженерии было настолько глубоким, что они, по сути, создали то, что современные исследователи называют «природными метаматериалами».

Исследование также выявило наличие цеолитов, в частности анальцима, филлипсита и шабазита, в составе растворов, что позволило исследователям однозначно установить местное происхождение, приписываемое формации неаполитанского жёлтого туфа. Присутствие пуццолана – вулканического пепла, придавшего римскому бетону его легендарную прочность, – было подтверждено во всех образцах. При смешивании с известью пуццолан вступал в химические реакции, в результате которых образовывался плотный, долговечный раствор, способный затвердевать под водой и со временем становиться прочнее.

Храм Венеры на самом деле не был храмом в традиционном религиозном смысле, а служил большим купальным залом в обширном термальном комплексе Адриана в Байях. Построенное во II веке н. э. по приказу императора, сооружение функционировало как natatio — термальная сауна, использующая сложную систему подогрева воздуха (suspensurae hypocaust).

Исторические данные свидетельствуют о том, что Адриан, страдавший в тот период от болезни, заказал строительство комплекса в лечебных целях, хотя термы также выполняли социальные, политические и культурные функции, как это было принято в римских термальных комплексах.

Здание получило своё нынешнее название после обнаружения статуи, приписываемой богине Венере, в 1595 году, хотя археологи теперь понимают, что это было прежде всего оздоровительное и социальное учреждение.

Размеры и архитектурная элегантность сооружения на протяжении веков интриговали путешественников, архитекторов и историков, особенно учитывая его замечательную сохранность, несмотря на расположение в одном из самых геологически нестабильных регионов Древнего мира.

Доктор Рисполи подчеркнул, что результаты исследования могут оказаться бесценными для будущих реставрационных работ, отметив, что римские производственные технологии были «направлены на инновации, качество, экологичность, долговечность и, что немаловажно, красоту».

Исследование предоставляет конкретные доказательства того, что древнеримская архитектура достигла такого уровня материаловедения, который современные инженеры всё ещё пытаются полностью понять и воспроизвести. Самовосстанавливающиеся свойства римского бетона в сочетании со стратегическим выбором материалов позволили создать конструкции, которые буквально становились прочнее с течением времени — достижение, с которым современный бетон не может сравниться.

Значение этого исследования выходит далеко за рамки исторического любопытства. Понимая, как именно древние римляне достигли такой поразительной долговечности в сложных геологических условиях, современные инженеры и специалисты по сохранению культурного наследия могут разрабатывать более эффективные стратегии как для сохранения древних памятников, так и для создания новых сооружений, способных выдерживать воздействие окружающей среды.

Храм Венеры служит непреходящим свидетельством выдающегося мастерства древнеримской инженерии, доказывая, что при использовании правильных материалов и достаточных геологических знаний даже самые изменчивые вулканические ландшафты могут стать местом создания архитектурных шедевров, способных пережить тысячелетия.