作為世界七大奇跡之一的埃及金字塔,幾千年來,它們一直讓旅行者、學(xué)者、詩人和藝術(shù)家產(chǎn)生敬畏和靈感。不過,對于建筑工程師來說,最感興趣的恐怕是——它們是如何建造的? ![]() 以胡夫大金字塔為例。它高146米,重600萬噸,由近230萬塊巖石組成,每塊重達(dá)80噸。這些石塊被放置得相當(dāng)水平并呈正方形狀,石塊與石塊之間連一張紙都放不下,幾乎“天衣無縫”,從而使得整個結(jié)構(gòu)幾乎到達(dá)完美。要建造這樣的工程,即使是在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,也是極難做到的,更別說在只有青銅和石器的年代了。 難解的四個基本謎題 要解決金字塔是如何建造的這個問題,必須先解決四個基本謎題:石塊是如何被開采并雕刻成形的;如何將石塊從采石場運(yùn)到所建地方;石塊是如何被抬到金字塔上層的;整個結(jié)構(gòu)是如何保持正方形和水平的。 對于第一個謎,人們認(rèn)為是采用了這樣一種方法:用鉆頭鉆出一排孔,在孔里插入木制楔子并在其中灌水,當(dāng)楔子膨脹時會將石頭擠裂,然后,再用青銅鑿將其鑿出并進(jìn)行拋光,直至成為我們今天看到的模樣。 第二個謎是這些石塊是如何被搬運(yùn)到金字塔所在地的,傳統(tǒng)的觀點(diǎn)有兩種。一種是用木制雪橇進(jìn)行拖拽。在金字塔內(nèi)的墻壁上發(fā)現(xiàn)了類似的畫面:上百人用雪橇拉著巨大的石像前行,而前進(jìn)的路上被潑上用來潤滑的水或油。但這是否曾經(jīng)是常見的移動重物的做法,人們不得而知。另一種是使用樹木充當(dāng)滾輪。當(dāng)石塊滾動時,滾輪會不斷地向前移動。這種做法會損耗大量的樹木,然而埃及森林似乎并沒有遭到這種程度的破壞,似乎又否定了這種看法。 第三個謎是如何把石頭抬到金字塔的上層。傳統(tǒng)的解釋是,使用了巨大的坡道,包括直線坡道或者是繞在塔外的螺旋坡道。但這存在明顯的漏洞——直線斜坡所需要的石頭幾乎和金字塔本身一樣多,同時也要花費(fèi)雙倍的建造時間和材料,而螺旋式斜坡則難以保證金字塔形狀的精確度。 最后一個謎是整個結(jié)構(gòu)是如何保持正方形和水平的。有一種理論認(rèn)為,金字塔的地基之所以做到如此水平,是因為采用了這樣一種方法:在地基周圍挖一條溝并灌滿水,然后以該水面為參照對地基進(jìn)行鏟平。雖然這種做法是很有道理的,但是,它并沒有解釋所有石塊是如何被鑿刻得這么精確的。要知道,單個石塊的一點(diǎn)誤差,累積起來都會被放大,從而破壞整個結(jié)構(gòu)的對齊。 金字塔石塊不是抬上去的? 顯然,要同時解決這四個謎題并不容易。但是,有一個叫大衛(wèi)·維茨的考古學(xué)家似乎做到了。在對金字塔石塊進(jìn)行深入研究之后,大衛(wèi)·維茨驚奇地發(fā)現(xiàn):組成金字塔的石塊與它們的“來源地”(人們認(rèn)為這些石塊都來自附近的采石場)的石塊并不匹配。 ![]() 首先,兩者成分含量不相同,埃及天然的石灰?guī)r含有大約96%~99%的方解石和0.5%~2.5%的石英、白云石、石膏和鐵鋁硅酸鹽,但金字塔的石塊中只含有85%~90%的方解石以及額外的礦物質(zhì),如蛋白石、羥基磷灰石和硅鋁酸鹽。其次,金字塔的石塊微觀結(jié)構(gòu)是無固定結(jié)構(gòu)的或像玻璃一樣,有大量的小氣泡,而這些在天然石灰?guī)r中沒有發(fā)現(xiàn)。更奇怪的是,許多金字塔石塊呈現(xiàn)出奇怪的分層結(jié)構(gòu):大的化石碎片集中在底部,較輕的顆粒集中在頂部,并不是像普通的石灰?guī)r那樣是呈交替帶狀分布的。 基于這些發(fā)現(xiàn),大衛(wèi)·維茨認(rèn)為,金字塔的石塊并不是抬上去的,而是用一種古埃及混凝土直接澆筑的。 如果真的是這樣,那么前三個基本謎題就不存在了。如此一來,也就解釋了為什么金字塔的建造如此精確,因為混凝土的初始液體狀態(tài)會使石塊自動變平,也使得石塊之間的縫隙非常小。而且,這種方法很適合在當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境使用,因為那里有大量的柔軟、易碎的石灰?guī)r。 為了證明自己的觀點(diǎn),大衛(wèi)·維茨用了四種古埃及人很容易得到的原料——水、碎石灰?guī)r、生石灰和泡堿(一種鹽和碳酸氫鈉的混合物,發(fā)現(xiàn)于尼羅河岸邊,被廣泛用于制作木乃伊),成功地制造出了一種混凝土,其成分與金字塔石塊完全相同。 那么,古老的金字塔建造之謎就這樣解開了? 事實上并沒有。像所有理論一樣,它也有缺陷。比如,該理論無法解釋建造金字塔核心所用的8000噸石塊,因為這些石塊與附近采石場的巖石是完全相同的,顯然是經(jīng)切割并搬運(yùn)過去的。換言之,它并不是用混凝土澆筑的。再退一步來看,如果金字塔真是用混凝土澆筑的,那么,需要的混凝土量是相當(dāng)驚人的,必須有足夠的配套設(shè)施來支持生產(chǎn)它。然而,迄今為止,并沒有任何證據(jù)表明存在這樣的設(shè)施。 金字塔是如何建造的?到底是由石灰?guī)r砌成,還是用混凝土澆筑,或者是用其他的不為人知的方法?總之,這個問題,已經(jīng)困擾了前人幾個世紀(jì),還將繼續(xù)困擾著今天的我們。 |
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